JPH1126850A - Laser diode drive device - Google Patents
Laser diode drive deviceInfo
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- JPH1126850A JPH1126850A JP9180107A JP18010797A JPH1126850A JP H1126850 A JPH1126850 A JP H1126850A JP 9180107 A JP9180107 A JP 9180107A JP 18010797 A JP18010797 A JP 18010797A JP H1126850 A JPH1126850 A JP H1126850A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
を駆動するレーザダイオード駆動装置に係り、特に自動
光量制御動作の開始時にレーザダイオードに過大な電流
が流れることを防止し、かつ高速に自動光量制御を行う
レーザダイオード駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode driving device for driving a laser diode, and more particularly, to preventing an excessive current from flowing to the laser diode at the start of an automatic light intensity control operation and at a high speed. The present invention relates to a laser diode driving device for performing the above.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、レーザダイオードを用いたレーザ
ダイオード駆動装置においては、自動光量制御動作と称
される期間に、レーザダイオードの光出力をホトダイオ
ードなどの光検出手段を用いてモニタ電圧に変換して入
力側に帰還し、目標とするレーザダイオードの光量に対
応する基準電圧との間で誤差検出器を用いて比較するこ
とによりレーザダイオードの光量を目標値に設定する。
また、外部信号によりレーザダイオードの駆動電流の変
調を行う変調期間に、前記自動光量制御動作により設定
された駆動電流制御電圧を保持して、レーザダイオード
の駆動電流を変調することが行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a laser diode driving device using a laser diode, the light output of the laser diode is converted into a monitor voltage by using light detecting means such as a photodiode during a period called an automatic light amount control operation. Then, the light amount of the laser diode is set to a target value by comparing with the reference voltage corresponding to the light amount of the target laser diode by using an error detector.
Further, during a modulation period in which the drive current of the laser diode is modulated by an external signal, the drive current of the laser diode is modulated while holding the drive current control voltage set by the automatic light amount control operation. .
【０００３】ところが、変調動作時においてホトダイオ
ードのモニタ信号は、レーザダイオードの出力光の変調
に応じて変動するので、レーザダイオードの目標光量の
基準信号が最大駆動電流に対応する場合には、モニタ信
号のほうが平均値で低くなり、誤差検出器の出力電圧が
電源電圧側に飽和し、レーザダイオードの目標光量の基
準信号が低い場合には、モニタ電圧のほうが平均値で高
くなり、誤差検出器の出力電圧が接地電圧側に飽和す
る。そのため、変調動作から自動光量制御動作に移行す
る際に、誤差検出器の出力が電源電圧側に飽和していた
場合には、レーザダイオードに過大な電流が流れ、レー
ザダイオードが劣化したり、レーザダイオードの出力光
が照射される対象である、例えばプリンタや複写機など
の感光体もしくは光ディスク装置などの光ディスクがダ
メージを受けるという問題を有していた。However, during the modulation operation, the monitor signal of the photodiode fluctuates according to the modulation of the output light of the laser diode. Therefore, when the reference signal of the target light amount of the laser diode corresponds to the maximum drive current, the monitor signal Is lower at the average value, the output voltage of the error detector is saturated to the power supply voltage side, and when the reference signal of the target light amount of the laser diode is lower, the monitor voltage is higher at the average value, and The output voltage saturates to the ground voltage side. Therefore, when the output of the error detector is saturated on the power supply voltage side when shifting from the modulation operation to the automatic light amount control operation, an excessive current flows through the laser diode, and the laser diode may be deteriorated or the laser diode may be deteriorated. For example, there is a problem that a target to which the output light of the diode is irradiated, for example, a photosensitive member such as a printer or a copying machine or an optical disk such as an optical disk device is damaged.
【０００４】また、変調動作から自動光量制御動作に移
行する際に、誤差検出器の出力が接地電源側に飽和して
いた場合には、自動光量補正動作において、誤差検出器
の出力が上がり、レーザダイオードの出力光が目標の光
量に達するまでに多くの時間が必要になる。When the output of the error detector is saturated toward the ground power supply when the operation shifts from the modulation operation to the automatic light amount control operation, the output of the error detector increases in the automatic light amount correction operation. A lot of time is required for the output light of the laser diode to reach the target light amount.
【０００５】この問題に対して、特開昭５４−１４２９
８７号公報に記載される従来のレーザダイオード駆動装
置では、変調動作時において、レーザダイオードが十分
な光出力をしている場合と同じ擬似信号を帰還系に与え
ることにより、自動光量制御動作開始時にレーザダイオ
ードに過大な駆動電流が発生することを抑えていた。To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
In the conventional laser diode driving device described in Japanese Patent Publication No. 87, during the modulation operation, the same pseudo signal as when the laser diode has sufficient light output is given to the feedback system, so that the automatic light amount control operation is started. The generation of an excessive drive current in the laser diode was suppressed.
【０００６】次に特開昭６２−１１４１２９号公報に記
載される従来のレーザダイオード駆動装置では、自動光
量制御動作時において、ホトダイオードなどの光電変換
素子が出力するモニタ信号とデジタル・アナログ変換器
が出力する基準値とを演算増幅器などから構成される誤
差検出器により比較し、その残差信号によりレーザダイ
オードを目標の光量に設定する。変調動作期間におい
て、モニタ信号をスイッチにより遮断し、演算増幅器な
どから構成される誤差検出器をボルテージ・フォロワと
して動作させ、デジタル・アナログ変換器の出力が誤差
検出器から出力されるように構成する。デジタル・アナ
ログ変換器の入力は、レーザダイオードが自動光量制御
動作時に出力する光出力と同じ出力が出る値に設定する
ことにより、誤差検出器の出力が飽和することを防ぐと
共に、自動光量制御動作開始時にレーザダイオードに過
大な駆動電流が流れることを抑えていた。In a conventional laser diode driving device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-114129, a monitor signal output from a photoelectric conversion element such as a photodiode and a digital / analog converter are used during an automatic light amount control operation. The reference value to be output is compared with an error detector composed of an operational amplifier and the like, and the laser diode is set to a target light amount based on the residual signal. During the modulation operation period, the monitor signal is cut off by a switch, an error detector including an operational amplifier is operated as a voltage follower, and the output of the digital-to-analog converter is output from the error detector. . The input of the digital-to-analog converter is set to a value that produces the same output as the optical output that the laser diode outputs during the automatic light intensity control operation, thereby preventing the output of the error detector from saturating and automatically controlling the light intensity. At the start, an excessive drive current was suppressed from flowing through the laser diode.
【０００７】他の従来方法として、特公平８−２７９５
６号公報に記載されるレーザダイオード駆動装置があ
る。図１１は、従来のレーザダイオード駆動装置の構成
図であり、光ディスクに対して再生及び書き込みを行う
ためのレーザダイオード駆動装置である。レーザダイオ
ード１の出力をホトダイオード２で受光し、受光時に発
生したモニタ電流を演算増幅器３で電流−電圧変換して
得られたモニタ電圧ＶMを誤差検出器４の反転入力端子
に入力する。ＶPLはレーザダイオード１の光出力レベル
を再生レベルに設定する基準電圧、ＶWRは記録レベルに
設定する基準電圧である。基準電圧ＶPLとＶWRは、スイ
ッチ手段ＳＷ１とスイッチ手段ＳＷ２を信号ＷTGT で切
り替え制御され、誤差検出器４の非反転入力端子に入力
される。誤差検出器４は基準電圧ＶREF とモニタ電圧Ｖ
M を比較し、制御電圧ＶS を出力する。制御電圧Ｖ
S は、次段の制御信号保持手段１０を経由して、レーザ
ダイオード１の光量を制御する。制御信号保持手段１０
は、スイッチ手段ＳＷ９とコンデンサ９、及びボルテー
ジ・フォロワ構成の演算増幅器５から構成され、制御信
号ＨＯＬＤにより、サンプル状態とホールド状態に切り
替えられる。スイッチ手段ＳＷ９が閉じている間、制御
信号ＶS はコンデンサ９に充電されると共に、演算増幅
器５を経由して、トランジスタ６を制御し、レーザダイ
オード１の光量を制御する。逆にスイッチ手段ＳＷ９が
開いている間は、トランジスタ６はコンデンサ９に蓄え
られた上記制御電圧ＶS に等しい制御電圧ＶS ’で制御
され、レーザダイオード１を発光させる。As another conventional method, Japanese Patent Publication No. Hei 8-2795 has been proposed.
No. 6 discloses a laser diode driving device. FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional laser diode driving device, which is a laser diode driving device for performing reproduction and writing on an optical disk. The output of the laser diode 1 is received by a photodiode 2, current monitoring current generated at the time received by the operational amplifier 3 - to enter the monitor voltage V M obtained by voltage conversion to the inverting input terminal of the error detector 4. V PL is a reference voltage for setting the light output level of the laser diode 1 to the reproduction level, and V WR is a reference voltage for setting the recording level. The reference voltages V PL and V WR are switched between the switch means SW1 and the switch means SW2 by the signal WTGT , and are input to the non-inverting input terminal of the error detector 4. The error detector 4 includes a reference voltage V REF and a monitor voltage V
Compare M and output the control voltage V S. Control voltage V
S controls the light amount of the laser diode 1 via the control signal holding means 10 at the next stage. Control signal holding means 10
Is composed of switch means SW9, a capacitor 9, and an operational amplifier 5 having a voltage follower configuration, and is switched between a sample state and a hold state by a control signal HOLD. While the switch means SW9 is closed, the control signal V S charges the capacitor 9 and controls the transistor 6 via the operational amplifier 5 to control the light amount of the laser diode 1. While the switch means SW9 is open Conversely, transistor 6 is controlled by the same control voltage V S 'to the control voltage V S stored in the capacitor 9, thereby emitting the laser diode 1.
【０００８】通常、再生期間（自動光量制御期間）にお
いては、制御信号ＷTGT によりスイッチ手段ＳＷ１が閉
じるので基準電圧ＶREF は基準電圧ＶPLに等しくなり、
制御信号ＨＯＬＤによりスイッチ手段ＳＷ４及びスイッ
チ手段ＳＷ９が閉じて、スイッチ手段ＳＷ５が開くと共
に、制御信号ＷTDT によりトランジスタ７が導通状態に
なるので、レーザダイオード１は負帰還制御され、一定
の駆動電流が流れる。一方、記録期間においては、制御
信号ＷTGT によりスイッチ手段ＳＷ２が閉じるので基準
電圧ＶREF は基準電圧ＶWRに等しくなり、制御信号ＨＯ
ＬＤによりスイッチ手段ＳＷ４及びスイッチ手段ＳＷ９
が開き、スイッチ手段ＳＷ５が閉じるので、コンデンサ
９に充電された制御電圧ＶS ’により設定される電流で
レーザダイオードは駆動される。また、制御信号ＷTDT
によりトランジスタ７及びトランジスタ８を接断自在に
制御し、レーザダイオード１が出力するレーザ光を変調
する。Normally, in the reproduction period (automatic light amount control period), the switch means SW1 is closed by the control signal WTGT, so that the reference voltage V REF becomes equal to the reference voltage V PL .
The switch means SW4 and the switch means SW9 are closed by the control signal HOLD, the switch means SW5 is opened, and the transistor 7 is turned on by the control signal WTDT. Therefore, the negative feedback control of the laser diode 1 is performed, and a constant drive current is generated. Flows. On the other hand, during the recording period, since the switch means SW2 is closed by the control signal W TGT, the reference voltage V REF becomes equal to the reference voltage V WR and the control signal HO
Switch means SW4 and switch means SW9 by LD
Is opened and the switch means SW5 is closed, so that the laser diode is driven by the current set by the control voltage V S ′ charged in the capacitor 9. Also, the control signal W TDT
Controls the transistor 7 and the transistor 8 so as to be freely connected and disconnected, and modulates the laser light output from the laser diode 1.
【０００９】記録期間において、スイッチ手段ＳＷ４を
開き、スイッチ手段ＳＷ５を閉じるので、誤差検出回路
４の２つの入力端子に基準電圧ＶWRが入力され、誤差検
出回路４は、電源電圧側に飽和しない一定の電圧ＶS ”
を出力する。そのため記録期間から再生期間（自動光量
制御期間）に移行した場合に、誤差検出器４の出力電圧
ＶS ”とコンデンサ９に保持されていた駆動電流制御電
圧ＶC の差が比較的少ないので、自動パワー制御に要す
る時間を短縮できる。In the recording period, since the switch means SW4 is opened and the switch means SW5 is closed, the reference voltage V WR is inputted to two input terminals of the error detection circuit 4, and the error detection circuit 4 does not saturate to the power supply voltage side. Constant voltage V S "
Is output. Therefore, when the transition from the recording period to the reproduction period (automatic light amount control period) occurs, the difference between the output voltage V S ″ of the error detector 4 and the drive current control voltage V C held in the capacitor 9 is relatively small. The time required for automatic power control can be reduced.
【００１０】図１２は、特公平８−２７９５６号公報に
記載されるレーザダイオード駆動装置の他の従来例であ
る。これは、誤差検出器４に抵抗Ｒｓ、Ｒｆ、Ｒｓ’、
Ｒｆ’を接続し、コンデンサ９に充電されたホールド電
圧ＶC を入力とするバッファ手段５の出力電圧ＶD を抵
抗Ｒｆ’により誤差検出器４に帰還することによりホー
ルド期間とサンプル期間での誤差検出器の出力電圧ＶS
を定める方法である。FIG. 12 shows another conventional example of a laser diode driving device disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-27956. This is because resistances Rs, Rf, Rs ′,
Rf error in the hold period and the sample period by feeding back the error detector 4 by 'connects the output voltage V D resistor Rf buffer means 5 for receiving the hold voltage V C which is charged in the capacitor 9' Detector output voltage V S
It is a method to determine.
【００１１】再生期間（自動光量制御期間）において、
誤差検出器４の出力電圧ＶS は、抵抗Ｒｓ、Ｒｆ、Ｒ
ｓ’、Ｒｆ’の作用により、Ｒｓ＝Ｒｓ’、Ｒｆ＝Ｒ
ｆ’、Ｒｆ／Ｒｓ＝Ｒｆ’／Ｒｓ’の条件において、以
下の式で求められる。In the reproduction period (automatic light amount control period),
The output voltage V S of the error detector 4 is represented by resistances Rs, Rf, R
By the action of s ′ and Rf ′, Rs = Rs ′, Rf = R
Under the condition of f ′, Rf / Rs = Rf ′ / Rs ′, it is obtained by the following equation.
【００１２】[0012]
【数１】 Ｖｓ＝（Ｒｆ／Ｒｓ）・（ＶM −ＶREF ）＋ＶD 記録期間において、スイッチ手段ＳＷ５が閉じるので、
数１においてＶM ＝ＶREF が成立し、誤差検出器４の出
力電圧ＶS は、抵抗Ｒｓ、Ｒｆ、Ｒｓ’、Ｒｆ’の作用
により、Ｒｓ＝Ｒｓ’、Ｒｆ＝Ｒｆ’、Ｒｆ／Ｒｓ＝Ｒ
ｆ’／Ｒｓ’の条件において、ホールド電圧ＶC を入力
とするバッファ手段５の出力電圧ＶD に等しくなる。そ
のため、ホールド期間から自動光量制御期間に移行する
際に誤差検出器の出力電圧が、ホールド電圧ＶC と同一
レベルの電圧から開始されるので、制御電圧ＶSが飽和
することにより生じるレーザダイオードの異常発光を防
ぐことができ、さらに自動光量制御に要する時間を短縮
できる。Vs = (Rf / Rs) · (V M −V REF ) + V D During the recording period, the switch means SW5 is closed.
V M = V REF is established in Equation 1, the output voltage V S of the error detector 4, the resistance Rs, Rf, by the action of Rs ', Rf', Rs = Rs ', Rf = Rf', Rf / Rs = R
In terms of f '/ Rs', it becomes equal to the output voltage V D of the buffer means 5 for receiving the hold voltage V C. Therefore, when shifting from the hold period to the automatic light amount control period, the output voltage of the error detector starts from a voltage of the same level as the hold voltage V C , so that the laser diode generated by the saturation of the control voltage V S is generated. Abnormal light emission can be prevented, and the time required for automatic light amount control can be reduced.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示す従来のレーザダイオード駆動装置の場合、制御信
号保持手段のホールド期間中にスイッチ手段ＳＷ４を開
き、スイッチ手段ＳＷ５を閉じることにより、誤差検出
器４が出力する電圧ＶS ”は、誤差検出器を構成する演
算増幅器に固有の性能である利得αと入力端子間のオフ
セット誤差電圧Ｖ OFF を用いて次式で表される。However, FIG.
In the case of the conventional laser diode drive shown in
Switch means SW4 is opened during the hold period of the signal holding means.
Error detection by closing the switch means SW5.
V output by the heater 4S”Is the function that constitutes the error detector.
Gain α, which is a characteristic of the operational amplifier, and off between the input terminals.
Set error voltage V OFFIs expressed by the following equation.
【００１４】[0014]
【数２】ＶS ”＝ＶREF ＋α・ＶOFF 利得αは、通常１０4 〜１０6 であり、オフセット電圧
ＶOFF は数百μＶ〜数ｍＶの範囲でばらつくので、誤差
検出器４の出力電圧ＶS ”は、スイッチ手段ＳＷ５を閉
じた場合、電源電圧側もしくは接地電圧側に振り切れる
可能性がある。そのため、誤差検出器４の出力電圧Ｖ
ｓ”が電源電圧側に振り切れた場合には、ホールド期間
から自動光量制御期間に移行した際にレーザダイオード
に過大な電流が流れ、また誤差検出器４の出力電圧Ｖ
ｓ”が接地電圧側に振り切れた場合には、ホールド期間
から自動光量制御期間に移行した際にレーザダイオード
が目標の光量に設定されるまでに多くの時間を必要とす
るという問題があった。V S ″ = V REF + α · V OFF The gain α is usually 10 4 to 10 6 , and the offset voltage V OFF varies in the range of several hundred μV to several mV. voltage V S ", when the switch is closed means SW5, which may Furikireru the power source voltage side or the ground voltage side. Therefore, the output voltage V of the error detector 4
If s "has fallen to the power supply voltage side, an excessive current flows through the laser diode when the automatic light amount control period is shifted from the hold period, and the output voltage V of the error detector 4 is increased.
If s "has fallen to the ground voltage side, there has been a problem that a long time is required until the laser diode is set to the target light amount when the period shifts from the hold period to the automatic light amount control period.
【００１５】また、図１２に示す従来のレーザダイオー
ド駆動装置の場合、自動光量制御動作時において、制御
信号保持手段の出力電圧を抵抗Ｒｆ’により帰還する第
１の負帰還ループの精度を向上するために抵抗値を大き
くし、帰還ループのゲインを上げた場合、帰還ループが
不安定になる。また、制御信号保持手段の出力電圧を抵
抗Ｒｆ’により帰還する第１の負帰還ループが、レーザ
ダイオード１及びホトダイオード２による光負帰還ルー
プの中に含まれ、２重の負帰還ループを形成するため
に、位相安定性が劣化し、安定性を確保するための設計
に多くの時間を必要とするという問題があった。Further, in the case of the conventional laser diode driving device shown in FIG. 12, during the automatic light quantity control operation, the accuracy of the first negative feedback loop for feeding back the output voltage of the control signal holding means via the resistor Rf 'is improved. Therefore, when the resistance value is increased and the gain of the feedback loop is increased, the feedback loop becomes unstable. Further, a first negative feedback loop for feeding back the output voltage of the control signal holding means by the resistor Rf ′ is included in the optical negative feedback loop formed by the laser diode 1 and the photodiode 2, forming a double negative feedback loop. For this reason, there is a problem that the phase stability is degraded and a lot of time is required for designing for securing the stability.
【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、自動光量制御動作時に制御信号の保持手段
の出力電圧を誤差検出器の入力側に負帰還することな
く、変調動作から自動光量制御動作に移行する際に、レ
ーザダイオードに過大な電流が流れるのを防止し、かつ
自動光量制御動作に要する時間の短縮を図ったレーザダ
イオード駆動装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and does not negatively feedback the output voltage of the control signal holding means during the automatic light amount control operation to the input side of the error detector, but automatically performs the modulation operation. It is an object of the present invention to provide a laser diode driving device that prevents an excessive current from flowing through a laser diode when shifting to a light quantity control operation, and shortens the time required for an automatic light quantity control operation.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、レーザダイオードの発光
量に対応したモニタ電圧を発生する第１の発生手段と、
前記レーザダイオードの発光量の目標値に対応した１以
上の基準電圧を発生する第２の発生手段と、第１及び第
２の発生手段の出力を比較して制御電圧を発生する誤差
検出手段と、該誤差検出手段の出力を制御信号として保
持する保持手段と、該保持手段で保持された制御信号に
基づいて前記レーザダイオードに駆動電流を供給すると
共に当該駆動電流を入力変調データに基づいて変調する
出力手段とを備え、前記レーザダイオードを強制点灯し
て前記基準電圧に対応した制御信号を前記保持手段に保
持させる自動光量制御後に、保持した制御信号に基づい
て前記出力手段により前記変調をするレーザダイオード
駆動装置において、前記誤差検出手段の第１の入力端子
と、これに接続される第１の発生手段の出力端との間に
設けられた第１のスイッチ手段と、前記誤差検出手段の
第２の入力端子と、これに接続される第２の発生手段の
出力端との間に設けられた第２のスイッチ手段と、前記
誤差検出手段の第１及び第２の入力端子のうち反転入力
端子と、これに接続される前記誤差検出手段の出力端子
との間に設けられた第３のスイッチ手段と、前記誤差検
出手段の第１及び第２の入力端子のうち非反転入力端子
と、これに接続される前記保持手段の制御信号の検出端
との間に設けられた第４のスイッチ手段と、前記誤差検
出手段の出力端子と、これに接続される前記保持手段の
入力端との間に設けられた第５のスイッチ手段と、前記
第１乃至第５のスイッチ手段を制御する制御手段とを設
け、前記制御手段が、前記変調をする期間に、第１のス
イッチ手段、第２のスイッチ手段及び第５のスイッチ手
段を開き、前記第３のスイッチ手段及び第４のスイッチ
手段を閉じることにより、前記誤差検出手段の出力を前
記制御信号に略一致させることを特徴とする。尚、前記
保持手段の制御信号の検出端には、例えば、バッファ増
幅器と、そのバッファ増幅器の入力端とグランド間に接
続されるキャパシタとから構成される場合に、入力側の
他にバッファ増幅器の出力側も含まれ、検出先はこれら
のいずれでもよい。第１の発生手段は、好ましくは、レ
ーザダイオードの出力光を検出して検出量に応じた電流
を出力する光検出手段と、該光検出手段から出力される
電流を電圧に変換する変換手段とからなるものである。In order to achieve the above object, according to the present invention, a first generating means for generating a monitor voltage corresponding to a light emission amount of a laser diode;
A second generating means for generating one or more reference voltages corresponding to a target value of a light emission amount of the laser diode, and an error detecting means for generating a control voltage by comparing outputs of the first and second generating means. Holding means for holding an output of the error detection means as a control signal, supplying a drive current to the laser diode based on the control signal held by the hold means, and modulating the drive current based on input modulation data. Output means for automatically turning on the laser diode and holding the control signal corresponding to the reference voltage in the holding means, and then performing the modulation by the output means based on the held control signal. In the laser diode driving device, a first input terminal provided between the first input terminal of the error detecting means and an output terminal of the first generating means connected thereto. Switch means, second switch means provided between a second input terminal of the error detection means, and an output terminal of the second generation means connected thereto, and a first switch of the error detection means. And third switching means provided between the inverting input terminal of the second input terminal and the output terminal of the error detecting means connected thereto, and first and second terminals of the error detecting means. A fourth switch provided between the non-inverted input terminal of the input terminals and a control signal detection end of the holding means connected thereto; an output terminal of the error detection means; And a control means for controlling the first to fifth switch means provided between the input means and the input end of the holding means. First switch means, second switch means and Open fifth switch means, by closing the third switching means and fourth switching means, characterized in that substantially match the output of said error detecting means to said control signal. The detection end of the control signal of the holding means includes, for example, a buffer amplifier and a capacitor connected between the input end of the buffer amplifier and the ground. The output side is also included, and the detection destination may be any of these. The first generating means preferably includes a light detecting means for detecting the output light of the laser diode and outputting a current corresponding to the detected amount, and a converting means for converting the current output from the light detecting means into a voltage. It consists of
【００１８】上記構成のレーザダイオード駆動装置で
は、保持手段により保持された制御信号を用いてレーザ
ダイオードの出力光、即ち駆動電流を変調する変調期間
において、誤差検出手段の第１の入力端子（例えば、反
転入力端子）と第１の発生手段段の出力端との間、誤差
検出手段の第２の入力端子（非反転入力端子）と第２の
発生手段の出力端との間を第１、第２のスイッチ手段及
び第５のスイッチ手段を用いてそれぞれ遮断し、前記誤
差検出手段の出力端子と反転入力端子との間を第３のス
イッチ手段を用いて接続することで、前記誤差検出手段
の構成をボルテージフォロワ構成にし、自動光量制御動
作において、保持手段により保持された制御信号を第４
のスイッチ手段を用い前記誤差検出手段の非反転入力端
子に入力することにより、前記誤差検出手段の出力が前
記駆動電流制御信号に略一致する。In the laser diode driving device having the above configuration, the first input terminal of the error detecting means (for example, a modulation period for modulating the output light of the laser diode, that is, the driving current using the control signal held by the holding means). , An inverting input terminal) and an output end of the first generating means stage, and a first and second input terminal (non-inverting input terminal) of the error detecting means and an output end of the second generating means. The second switch means and the fifth switch means are used to shut off each other, and the output terminal and the inverting input terminal of the error detection means are connected using the third switch means, whereby the error detection means In the voltage follower configuration, and in the automatic light amount control operation, the control signal held by the holding means is changed to the fourth signal.
By using the switch means and inputting to the non-inverting input terminal of the error detection means, the output of the error detection means substantially matches the drive current control signal.
【００１９】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載のレーザダイオード駆動装置において、前記誤差検
出手段が、前記第１の発生手段からの異なる複数の基準
電圧に対応して複数の制御信号を発生し、前記保持手段
が、前記複数の制御信号を保持する複数の保持手段であ
り、前記第４のスイッチ手段が、前記複数の保持手段の
各検出端と前記誤差検出手段の非反転入力端子との間に
接続される複数のスイッチ手段であり、前記複数の保持
手段で保持された複数の制御信号のうち選択された制御
信号に基づくレーザダイオードの駆動電流を変調する期
間に、前記制御手段が、前記複数の第４のスイッチ手段
のうち前記選択された制御信号に対応する前記第４のス
イッチ手段を選択して閉じることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the laser diode driving device according to the first aspect, the error detecting means includes a plurality of error detecting means corresponding to a plurality of different reference voltages from the first generating means. A control signal is generated, the holding unit is a plurality of holding units for holding the plurality of control signals, and the fourth switch unit is configured to determine whether each of the detection ends of the plurality of holding units and the error detection unit are connected. A plurality of switch means connected between the inverting input terminal, during the period of modulating the drive current of the laser diode based on the control signal selected from among the plurality of control signals held by the plurality of holding means, The control means selects and closes the fourth switch means corresponding to the selected control signal among the plurality of fourth switch means.
【００２０】上記構成のレーザダイオード駆動装置で
は、複数の基準電圧の中から次の自動光量制御動作で選
択される１つの基準電圧に対応する駆動電流制御信号を
第４のスイッチ手段を用いて前記誤差検出手段の非反転
入力端子に入力することにより、前記誤差検出手段の出
力が前記駆動電流制御信号に略一致する。In the laser diode driving device having the above-described configuration, the driving current control signal corresponding to one reference voltage selected from the plurality of reference voltages in the next automatic light amount control operation is output by using the fourth switch means. By inputting to the non-inverting input terminal of the error detecting means, the output of the error detecting means substantially matches the drive current control signal.
【００２１】更に請求項３に記載の発明は、請求項１に
記載のレーザダイオード駆動装置において、前記保持手
段により保持した制御信号によりレーザダイオードの駆
動電流を変調する変調動作から自動光量制御動作に移行
する際に、レーザダイオードを自動光量制御動作時と同
じ光量で自動光量制御動作開始前から発光させる光量制
御手段を設け、前記モニタ電圧と前記基準電圧とを略一
致させることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the laser diode driving device according to the first aspect, the operation is changed from a modulation operation of modulating a driving current of the laser diode by a control signal held by the holding means to an automatic light amount control operation. At the time of transition, light amount control means for causing the laser diode to emit light at the same light amount as during the automatic light amount control operation before the start of the automatic light amount control operation is provided, and the monitor voltage and the reference voltage are made substantially equal.
【００２２】上記構成のレーザダイオード駆動装置で
は、保持手段により保持された制御信号によりレーザダ
イオードの駆動電流を変調する期間から自動光量制御動
作に移行する際に、光量制御手段によりレーザダイオー
ドを自動光量制御動作時と同じ光量で自動光量制御動作
開始前から発光させると、第１の発生手段の出力である
モニタ電圧と第２の発生手段の出力である基準電圧が略
一致するので、誤差検出手段の出力が安定になる。In the laser diode driving device having the above-described structure, when the operation shifts from the period in which the drive current of the laser diode is modulated by the control signal held by the holding means to the automatic light amount control operation, the light amount control means automatically controls the laser diode. When the light is emitted at the same light amount as that during the control operation before the start of the automatic light amount control operation, the monitor voltage as the output of the first generator and the reference voltage as the output of the second generator substantially coincide with each other. Output becomes stable.
【００２３】また請求項４に記載の発明は、請求項１に
記載のレーザダイオード駆動装置において、前記保持手
段が保持する制御信号の検出端と誤差検出手段の非反転
入力端子との間に、保持手段により保持した制御信号と
しての制御電圧によりレーザダイオードの駆動電流を変
調する期間に前記保持手段が保持する制御電圧に任意の
比率を乗ずる乗算手段を設けたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the laser diode driving device according to the first aspect, a control signal is held between the detection end of the control signal held by the holding means and a non-inverting input terminal of the error detection means. Multiplying means for multiplying the control voltage held by the holding means by an arbitrary ratio during a period in which the drive current of the laser diode is modulated by the control voltage as the control signal held by the holding means is provided.
【００２４】上記構成のレーザダイオード駆動装置で
は、レーザダイオードの駆動電流を変調する期間に保持
手段により保持された制御信号に対して任意の比率を乗
算手段により乗じた電圧を誤差検出手段の非反転入力端
子に入力することにより、該誤差検出手段の出力が前記
制御信号に前記任意の比率を乗じた電圧に略一致する。In the laser diode driving device having the above configuration, the voltage obtained by multiplying the control signal held by the holding means by an arbitrary ratio by the multiplying means during the period of modulating the driving current of the laser diode is obtained by the non-inversion of the error detecting means. By inputting to the input terminal, the output of the error detecting means substantially matches the voltage obtained by multiplying the control signal by the arbitrary ratio.
【００２５】更に請求項５に記載の発明は、請求項１に
記載のレーザダイオード駆動装置において、前記保持手
段が保持する制御信号の検出端と誤差検出手段の非反転
入力端子との間に、保持手段により保持した制御信号と
しての制御電圧によりレーザダイオードの駆動電流を変
調する期間に前記保持手段が保持する制御電圧にオフセ
ット電圧を加算する加算手段を設けたことを特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the laser diode driving device according to the first aspect, wherein the control signal is held between the detection end of the control signal held by the holding means and the non-inverting input terminal of the error detection means. An adder is provided for adding an offset voltage to the control voltage held by the holding means during a period in which the drive current of the laser diode is modulated by a control voltage as a control signal held by the holding means.
【００２６】上記構成のレーザダイオード駆動装置で
は、レーザダイオードの駆動電流を変調する期間に保持
手段により保持された制御信号に加算手段によりオフセ
ット電圧を加算した電圧を誤差検出手段の非反転入力端
子に入力することにより、該誤差検出手段の出力が前記
制御信号にオフセット電圧を加算した電圧に略一致す
る。In the laser diode driving device having the above configuration, a voltage obtained by adding the offset voltage to the control signal held by the holding means during the period of modulating the driving current of the laser diode by the adding means is supplied to the non-inverting input terminal of the error detecting means. By inputting, the output of the error detection means substantially matches the voltage obtained by adding the offset voltage to the control signal.
【００２７】また請求項６に記載の発明は、請求項１に
記載のレーザダイオード駆動装置において、前記保持手
段が保持する制御信号の検出端と前記誤差検出手段の非
反転入力端子との間に保持手段により保持した制御信号
としての制御電圧によりレーザダイオードの駆動電流を
変調する期間に前記保持手段の保持する制御電圧を電圧
電流変換した電流に対して任意の比率を乗じ、生成した
電流を電流電圧変換するバッファ手段を設けたことを特
徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the laser diode driving device according to the first aspect, the control circuit is provided between the detection end of the control signal held by the holding means and a non-inverting input terminal of the error detection means. In a period in which the drive current of the laser diode is modulated by the control voltage as the control signal held by the holding unit, the control voltage held by the holding unit is multiplied by an arbitrary ratio with respect to the voltage-current converted current. A buffer means for voltage conversion is provided.
【００２８】上記構成のレーザダイオード駆動装置で
は、レーザダイオードの駆動電流を変調する期間に保持
手段により保持された制御信号を電圧電流変換した電流
に対して任意の比率を乗じた電流を電流電圧変換した電
圧をバッファ手段により誤差検出手段の非反転入力端子
に入力することにより、誤差検出手段の出力が制御信号
を電圧電流変換した電流に対して任意の比率を乗じた電
流を電流電圧変換した電圧に略一致する。In the laser diode driving device having the above configuration, the current obtained by multiplying the control signal held by the holding means during the modulation of the drive current of the laser diode by a voltage to current is multiplied by an arbitrary ratio. The output of the error detection means is multiplied by an arbitrary ratio with respect to the current obtained by voltage-current conversion of the control signal by inputting the converted voltage to the non-inverting input terminal of the error detection means by the buffer means. Approximately matches.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３０】図１には、本発明の第１の実施の形態に係
るレーザダイオード駆動装置の構成が示されている。同
図において、レーザダイオード駆動装置は、信号入力回
路１−１１と、レーザ駆動電流出力回路１−１２と、バ
イアス電流出力回路１−１３と、スイッチ手段１−５ａ
乃至１−５ｅと、誤差検出器１−６と、制御信号保持手
段１−１０と、バッファ手段１−８と、基準電圧発生回
路１−１７とを備える。レーザダイオード１−１が出力
するレーザ光をホトダイオード（ＰＤ）１−２で受光
し、このホトダイオードＰＤに直列に接続された抵抗器
１−１６により受光電流を電圧に変換する。この変換に
より得られたモニタ信号ＶM と基準電圧発生回路１−１
７から発生された基準信号ＶR とを等しくすることで任
意のレーザ光量に設定する自動光量制御動作と、前記自
動光量制御動作で設定されたレーザ光量を基に信号入力
端子１−３ａ乃至１−３ｄから入力される強度変調デー
タ信号に応じて例えば、１６段階に強度変調した駆動電
流をレーザダイオード１−１に供給する強度変調動作と
を行う。FIG. 1 shows a configuration of a laser diode driving device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a laser diode driving device includes a signal input circuit 1-11, a laser driving current output circuit 1-12, a bias current output circuit 1-13, and a switch means 1-5a.
1-5e, an error detector 1-6, a control signal holding unit 1-10, a buffer unit 1-8, and a reference voltage generation circuit 1-17. The laser light output from the laser diode 1-1 is received by a photodiode (PD) 1-2, and a received light current is converted into a voltage by a resistor 1-16 connected in series to the photodiode PD. Monitor signal V M and the reference voltage generating circuit 1-1 obtained by the transformation
An automatic light quantity control operation set to any amount of laser light by equalizing the reference signal V R generated from 7, the signal input terminal 1-3a to 1 based on the laser light amount set by the auto light power control operation In response to the intensity-modulated data signal input from -3d, for example, an intensity modulation operation of supplying a drive current intensity-modulated in 16 steps to the laser diode 1-1 is performed.
【００３１】バイアス電流出力回路１−１３は、レーザ
ダイオードのしきい電流から定められるバイアス電流を
レーザダイオードに定常的に供給するための電流源であ
る。このバイアス電流はレーザダイオードの点灯速度を
早くする働きがある。The bias current output circuit 1-13 is a current source for constantly supplying a bias current determined from a threshold current of the laser diode to the laser diode. This bias current has the function of increasing the lighting speed of the laser diode.
【００３２】図９は、レーザ駆動電流出力回路１−１２
の内部構成例を示す回路図である。電流源トランジスタ
９−１ａ乃至９−１ｄは、電流に重み付けをする場合に
は、［トランジスタ比］＝［ゲート幅Ｗ］／［ゲート長
Ｌ］がそれぞれ８：４：２：１となるように構成し、電
流が流れない場合を含めて１６段階の電流を流せるよう
に構成する。駆動電流制御信号としての駆動電流制御電
圧９−３は、図１の制御信号保持手段１−１０の出力電
圧ＶD に相当し、該駆動電流制御電圧９−３で制御さ
れ、トランジスタ９−１ａ乃至９−１ｄにより設定され
る電流は、信号入力回路１−１１により出力される強度
変調信号に応じて差動スイッチ回路９−２ａ乃至９−２
ｄにより１６段階に変調され、バイアス電流出力回路１
−１３により設定されるバイアス電流と電流加算され、
レーザタイオード１−１を駆動する。FIG. 9 shows a laser drive current output circuit 1-12.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the device. When weighting currents, the current source transistors 9-1a to 9-1d are configured such that [transistor ratio] = [gate width W] / [gate length L] is 8: 4: 2: 1. The configuration is such that 16 levels of current can flow, including the case where no current flows. Driving current control drive current control voltage as a signal 9-3, corresponds to the output voltage V D of the control signal holding means 1-10 of Figure 1 are controlled by the drive current control voltage 9-3, transistor 9-1a To 9-1d are connected to the differential switch circuits 9-2a to 9-2 according to the intensity modulation signal output from the signal input circuit 1-11.
d is modulated in 16 steps, and the bias current output circuit 1
The current is added to the bias current set by −13,
The laser diode 1-1 is driven.
【００３３】図１０は信号入力回路１−１１の内部構成
例を示す回路図である。信号入力回路１−１１は、入力
端子１−３ａ乃至１−３ｄから入力される強度変調信号
と、入力端子１−４から入力されるパルス幅変調信号と
の間で論理積をとり、電流源トランジスタを開放もしく
は閉成するための差動スイッチ信号を生成する等の機能
を有する。図１０において、入力信号ＩＮ１乃至ＩＮ４
が図１の入力端子１−３ａ乃至１−３ｄから入力される
信号にそれぞれ対応し、入力信号ＰＷＭが入力端子１−
４から入力されるパルス幅変調信号に対応する。また、
正転信号ＯＵＴ１乃至ＯＵＴ４は、図１のスイッチ信号
群１−１８に対応し、反転信号ＯＵＴ１’乃至ＯＵＴ
４’は、図１のスイッチ信号群１−１９に対応する。FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the signal input circuit 1-11. The signal input circuit 1-11 calculates a logical product between the intensity modulation signal input from the input terminals 1-3a to 1-3d and the pulse width modulation signal input from the input terminal 1-4, and outputs a current It has a function such as generating a differential switch signal for opening or closing a transistor. In FIG. 10, input signals IN1 to IN4
Correspond to the signals input from the input terminals 1-3a to 1-3d in FIG. 1, respectively, and the input signal PWM corresponds to the input terminal 1-
4 corresponds to the pulse width modulation signal inputted from Also,
The non-inverted signals OUT1 to OUT4 correspond to the switch signal group 1-18 in FIG.
4 'corresponds to the switch signal group 1-19 in FIG.
【００３４】次に、スイッチ手段の切り替えにより選択
される各動作モードについてそれぞれ説明する。なお、
スイッチ手段１−５ａ乃至１−５ｅは、図示されていな
い制御装置が出力するスイッチ信号により、論理とタイ
ミングがそれぞれ制御される。Next, each operation mode selected by switching the switch means will be described. In addition,
The logic and timing of the switch means 1-5a to 1-5e are controlled by switch signals output from a control device (not shown).
【００３５】まず自動光量制御動作について説明する。
自動光量制御動作では、スイッチ手段１−５ａとスイッ
チ手段１−５ｂ、及びスイッチ手段１−５ｅを閉じ、ス
イッチ手段１−５ｃとスイッチ手段１−５ｄを開く選択
をする。ホトダイオード１−２はレーザダイオード１−
１が出力する光出力を受光して、それに準じた電流を出
力する。この光電流を抵抗１−１６により電流電圧変換
したモニタ電圧ＶM をスイッチ手段１−５ａを介して演
算増幅器で等で構成される誤差検出器１−６の反転入力
端子に入力する。First, the automatic light amount control operation will be described.
In the automatic light quantity control operation, the switch means 1-5a, the switch means 1-5b, and the switch means 1-5e are closed, and the switch means 1-5c and the switch means 1-5d are selected to be opened. The photodiode 1-2 is a laser diode 1-
1 receives the optical output output and outputs a current corresponding thereto. By this photocurrent resistor 1-16 inputs the monitor voltage V M which is a current-voltage conversion to the inverting input terminal of the configured error detector 1-6 or the like by the operation amplifier via the switching means 1-5a.
【００３６】一方、可変抵抗器等からなる基準電圧発生
回路で発生した基準電圧ＶR はスイッチ手段１−５ｂを
介して誤差検出器１−６の非反転入力端子に入力され
る。誤差検出器１−６は、モニタ電圧ＶM と基準電圧Ｖ
R を比較し、その差に応じた電圧ＶS を出力し、スイッ
チ手段１−５ｅを介して、コンデンサ１−９を充電す
る。コンデンサ１−９に充電された電圧ＶC はバッファ
手段１−７を介して、レーザ駆動電流出力回路１−１２
に入力され、電流源に流れる電流を制御する。例えば、
バッファ手段１−７の出力電圧ＶD は、図９に示される
レーザ駆動電流出力回路の端子９−３に入力され、信号
入力回路１−１１により、スイッチ信号群１−１８をす
べてハイレベルにし、スイッチ信号群１−１９をすべて
ローレベルにすることで、差動スイッチ手段９−２ａ乃
至９−２ｄを介して、電流源９−１ａ乃至９−１ｄを流
れる電流がすべてレーザダイオード１−１に流れるよう
に制御する。On the other hand, the reference voltage V R generated by the reference voltage generating circuit comprising a variable resistor or the like is input through the switching means 1-5b to the non-inverting input terminal of the error detector 1-6. Error detector 1-6, the monitor voltage V M and reference voltage V
Comparing the R, and outputs the voltage V S corresponding to the difference, via a switching means 1-5E, charges the capacitor 1-9. The voltage V C charged in the capacitor 1-9 is supplied to the laser driving current output circuit 1-12 via the buffer 1-7.
To control the current flowing through the current source. For example,
Output voltage V D of the buffer means 1-7 is input to the terminal 9-3 of the laser driving current output circuit shown in FIG. 9, the signal input circuit 1-11, and all the switch signal group 1-18 to a high level , All the currents flowing through the current sources 9-1a to 9-1d via the differential switch means 9-2a to 9-2d, thereby setting all the switch signal groups 1-19 to low level. Control to flow to.
【００３７】バイアス電流出力回路１−１３が出力する
電流ＩB とレーザ駆動電流出力回路１−１２が出力する
電流ＩS を加算した電流によりレーザダイオード１−１
は発光し、その出力光をホトダイオードにより受光し、
負帰還することにより、レーザダイオード１−１の光量
を制御することができる。また、目標とする光量は、基
準電圧発生回路１−１７が発生する基準電圧を調整する
か、電流電圧変換回路を構成する可変抵抗器１−１６の
抵抗値を調整することにより調整できる。レーザダイオ
ード１−１を流れる駆動電流が安定になったところで、
スイッチ１−５ｅを開き、コンデンサ１−９にその時の
駆動電流制御電圧ＶC を保持する。自動光量制御動作か
ら変調動作に移行する場合には、スイッチ手段１−５ａ
乃至１−５ｄが接断することにより生じる誤差検出器１
−６の出力電圧変動の影響を防ぐために、スイッチ手段
１−５ｅを先に開き、駆動電流制御電圧ＶC を保持する
ことが望ましい。The laser diode 1-1 is obtained by adding the current I B output from the bias current output circuit 1-13 and the current I S output from the laser drive current output circuit 1-12.
Emits light, and the output light is received by the photodiode,
By performing the negative feedback, the light amount of the laser diode 1-1 can be controlled. The target light quantity can be adjusted by adjusting the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit 1-17 or by adjusting the resistance value of the variable resistor 1-16 constituting the current-voltage conversion circuit. When the drive current flowing through the laser diode 1-1 becomes stable,
Open switch 1-5E, for holding a driving current control voltage V C at the time the capacitor 1-9. When shifting from the automatic light amount control operation to the modulation operation, the switch means 1-5a
Error detector 1 caused by disconnection of 1-5d
To prevent the effect of -6 output voltage variation, to open the switch means 1-5e earlier, it is desirable to keep the drive current control voltage V C.
【００３８】次に、変調動作について説明する。変調動
作は、コンデンサ１−９に保持された駆動電流制御電圧
ＶC を用いて行われる。この駆動電流制御電圧ＶC はバ
ッファ手段１−７を介してレーザ駆動電流出力回路１−
１２に入力され、強度変調信号１−３ａ乃至１−３ｄお
よびパルス幅変調信号１−４の外部制御信号により、レ
ーザダイオード１−１に流れる駆動電流を自在に変調す
ることができる。例えば、図９に示す構成のレーザ駆動
電流出力回路の場合、８：４：２：１に重み付けされた
電流源９−１ａ乃至９−１ｄと、差動スイッチ手段９−
２ａ乃至９−２ｄにより、１６段階に変調した電流を端
子１−１４ａから出力でき、出力された電流によってレ
ーザダイオード１−１を駆動することができる。Next, the modulation operation will be described. The modulation operation is performed using the drive current control voltage V C held in the capacitor 1-9. The drive current control voltage V C is supplied to a laser drive current output circuit 1- via a buffer means 1-7.
12, the drive current flowing through the laser diode 1-1 can be freely modulated by the external control signals of the intensity modulation signals 1-3a to 1-3d and the pulse width modulation signal 1-4. For example, in the case of the laser drive current output circuit having the configuration shown in FIG. 9, the current sources 9-1a to 9-1d weighted at 8: 4: 2: 1 and the differential switch means 9-
With 2a to 9-2d, a current modulated in 16 steps can be output from the terminal 1-14a, and the laser diode 1-1 can be driven by the output current.
【００３９】この変調動作を行う期間における誤差検出
器１−６の動作について述べる。誤差検出器１−６は、
スイッチ手段１−５ａ、１−５ｂ、１−５ｅが開かれ、
スイッチ手段１−５ｃ、１−５ｄが閉じることにより、
コンデンサ１−９の保持電圧ＶC がバッアァ手段１−８
及びスイッチ手段１−５ｄを介して非反転入力端子に入
力され、保持電圧ＶC に略一致する電圧ＶC ’を出力す
る。従って、次に変調動作から自動光量制御動作に移行
した場合に、誤差検出器１−６は、保持電圧ＶC に略一
致する電圧ＶC ’から制御動作を開始することができる
ので、誤差検出器１−６の出力が電源電圧側に飽和する
ことにより生じる過大な駆動電流を生じることなく、ス
ムーズに動作モードの移行を行うことができ、自動光量
制御に要する時間を短縮できる。ところで、本発明によ
る図１の回路構成によれば、変調動作期間において、誤
差検出器１−６の非反転入力端子、反転入力端子、及び
出力端子はすべて駆動電流制御電圧ＶC に略一致した電
圧となり、駆動電流制御電圧ＶC は自動光量制御動作期
間に誤差検出器１−６の非反転入力端子に印加される基
準電圧ＶR 、あるいは誤差検出器１−６の反転入力端子
に印加されるモニタ電圧ＶM とは異なるので、変調動作
期間から自動光量制御動作期間に移行した時に誤差検出
器１−６の入力電圧が変動し、演算増幅器の出力が不安
定になる可能性を有する。しかしながら、誤差検出器１
−６は、レーザダイオードやホトダイオードを介した光
−電流変換回路などによる位相遅れを補償するために、
内部に数十ｐＦ〜数百ｐＦの位相補償容量を内蔵するの
で、誤差検出器１−６の入力部の変動時間が１０ｎＳ程
度であるならば、誤差検出器１−６の出力にほとんど変
動を生じない。The operation of the error detector 1-6 during this modulation operation will be described. The error detector 1-6 is
Switch means 1-5a, 1-5b, 1-5e are opened,
By closing the switch means 1-5c and 1-5d,
Holding voltage V C of the capacitor 1-9 Ba'aa means 1-8
And a non-inverting input terminal via the switch means 1-5d, and outputs a voltage V C ′ substantially equal to the holding voltage V C. Therefore, when the operation shifts from the modulation operation to the automatic light amount control operation next, the error detector 1-6 can start the control operation from the voltage V C ′ substantially coinciding with the holding voltage V C. The operation mode can be smoothly shifted without generating excessive drive current caused by the saturation of the output of the unit 1-6 to the power supply voltage side, and the time required for automatic light quantity control can be reduced. Meanwhile, according to the circuit configuration of FIG. 1 according to the present invention, in the modulation operation period, the non-inverting input terminal of the error detector 1-6, an inverting input terminal, and an output terminal is substantially matched to all drive current control voltage V C The drive current control voltage V C is applied to the reference voltage V R applied to the non-inverting input terminal of the error detector 1-6 or the inverting input terminal of the error detector 1-6 during the automatic light intensity control operation period. Since the monitor voltage V M is different from the monitor voltage V M , the input voltage of the error detector 1-6 fluctuates when the operation shifts from the modulation operation period to the automatic light amount control operation period, and the output of the operational amplifier may become unstable. However, the error detector 1
-6 is to compensate for the phase delay due to the light-current conversion circuit via the laser diode or the photodiode,
Since a phase compensation capacitance of several tens of pF to several hundreds of pF is built in, if the fluctuation time of the input part of the error detector 1-6 is about 10 nS, the fluctuation of the output of the error detector 1-6 is almost zero. Does not occur.
【００４０】ところで、自動光量制御動作に入る直前に
レーザダイオードが消灯もしくは低いレベルで発光して
いる場合について、図５を用いて説明する。図５におい
て、電圧波形５−５は自動光量制御のタイミングを示す
信号であり、ハイレベルとなる期間５−２で自動光量制
御動作を行い、ローレベルとなる期間５−１及び５−３
で変調動作を行う。図５に示すように自動光量制御動作
を開始した直後は、ホトダイオード１−２及び抵抗器１
−１６から検出されるモニタ電圧ＶM が低いレベルから
ある時定数で立ち上がるので、誤差検出器１−６の非反
転入力端子に入力される基準電圧ＶR が他方の反転入力
端子に入力されるモニタ電圧ＶM よりも高くなり、誤差
検出器１−６の出力電圧ＶS は目標となる駆動電流制御
電圧ＶCよりも一旦高くなる。そのため自動光量制御動
作の開始時において、レーザダイオードに過大な電流が
流れる可能性がある。図６は上記課題を改善するための
制御方法を説明するための波形図である。自動光量制御
動作によりレーザダイオード１−６の光出力が安定とな
った後の変調動作において、変調動作において、変調動
作から自動光量制御動作に移行する直前の期間６−４
に、レーザダイオードを強度変調信号１−３ａ乃至１−
３ｄ及びパルス幅変調信号１−４を用いて、自動光量制
御動作と同じ光量で発光させることにより、モニタ電圧
ＶM と基準電圧ＶR とが、ほぼ等しくなる。例えば、自
動光量制御期間において、レーザダイオードを最大光量
となるように、レーザダイオード駆動電流出力回路に変
調データ（強度変調信号やパルス幅変調信号）を信号入
力回路を介して入力していた時には、自動光量制御期間
の直前の変調期間の直前の所定期間について、レーザダ
イオードを最大光量となるように、同一条件で、信号入
力回路を介してレーザダイオード駆動電流出力回路に変
調データを入力する。ここで、スイッチ手段１−５ｃと
スイッチ手段１−５ｄを開くと共に、スイッチ手段１−
５ａとスイッチ手段１−５ｂを同時に閉じれば、誤差検
出器１−６の２つの入力端子は、駆動電流制御電圧ＶC
から、略一致する基準電圧ＶR またはモニタ電圧ＶM へ
とほぼ同じ電位で移行するので、誤差検出器１−６の出
力電圧はより安定になる。The case where the laser diode is turned off or emits light at a low level immediately before the automatic light amount control operation is described with reference to FIG. In FIG. 5, a voltage waveform 5-5 is a signal indicating the timing of the automatic light quantity control. The automatic light quantity control operation is performed in the high level period 5-2, and the low level periods 5-1 and 5-3 are performed.
Performs the modulation operation. Immediately after the automatic light amount control operation is started, as shown in FIG.
Since the monitor voltage V M which is detected from -16 rises with a time constant from a low level, the reference voltage V R which is input to the non-inverting input terminal of the error detector 1-6 is inputted to the other inverting input terminal higher than the monitor voltage V M, the output voltage V S of the error detector 1-6 temporarily higher than the driving current control voltage V C as a target. Therefore, at the start of the automatic light amount control operation, an excessive current may flow through the laser diode. FIG. 6 is a waveform chart for explaining a control method for improving the above-mentioned problem. In the modulation operation after the light output of the laser diode 1-6 is stabilized by the automatic light amount control operation, a period 6-4 immediately before shifting from the modulation operation to the automatic light amount control operation in the modulation operation.
In addition, the laser diodes are set to intensity modulated signals 1-3a to 1-3a.
Using 3d and the pulse width modulation signal 1-4, by emitting the same quantity as the auto light power control operation, and the monitor voltage V M and the reference voltage V R, becomes substantially equal. For example, during the automatic light amount control period, when modulation data (intensity modulation signal or pulse width modulation signal) is input to the laser diode driving current output circuit via the signal input circuit so that the laser diode has the maximum light amount, Modulation data is input to the laser diode drive current output circuit via the signal input circuit under the same conditions so that the laser diode has the maximum light amount for a predetermined period immediately before the modulation period immediately before the automatic light amount control period. Here, the switch means 1-5c and the switch means 1-5d are opened, and the switch means 1-5c is opened.
By closing 5a and switching means 1-5b simultaneously, two input terminal of the error detector 1-6, the drive current control voltage V C
From, the process proceeds at approximately the same potential as the reference voltage V R or the monitor voltage V M to be substantially coincident, the output voltage of the error detector 1-6 is more stable.
【００４１】また、バッファ手段１−８は、コンデンサ
１−１０に蓄積された駆動電流制御電圧ＶC をバッファ
リングする目的で備えられているが、必ずしも必要な回
路ではない。しかしながら、スイッチ手段１−５ｄによ
りスイッチング時に発生する瞬時フィードスルー電圧、
及びスイッチ手段１−５ｄのジャンクション・リーク電
流もしくはサブスレッショルド電流により、駆動電流制
御電圧ＶC が変動することを考慮すると、入力抵抗が高
いＭＯＳトランジスタで入力段が構成されたバッファ手
段１−８を設けることが望ましい。The buffer means 1-8 is provided for the purpose of buffering the drive current control voltage V C stored in the capacitor 1-10, but is not necessarily a necessary circuit. However, the instantaneous feedthrough voltage generated at the time of switching by the switch means 1-5d,
And a junction leakage current or a subthreshold current of the switch means 1-5D, a drive current control voltage V C is considered to vary, the buffer means 1-8 input stage is composed by the high input resistance MOS transistor It is desirable to provide.
【００４２】次に図２に本発明の第２の実施の形態に係
るレーザダイオード駆動装置の構成を示す。FIG. 2 shows the configuration of a laser diode driving device according to a second embodiment of the present invention.
【００４３】図２に示すレーザダイオード駆動装置は、
レーザダイオード１−１を駆動するための複数のレーザ
駆動電流出力回路１−１２、１−１３と該レーザ駆動電
流出力回路１−１２、１−１３に駆動電流制御電圧を供
給する制御信号保持手段１−１０１、１−１０２を有す
る。The laser diode driving device shown in FIG.
A plurality of laser drive current output circuits 1-12, 1-13 for driving the laser diode 1-1, and control signal holding means for supplying a drive current control voltage to the laser drive current output circuits 1-12, 1-13 1-101 and 1-102.
【００４４】レーザ駆動電流出力回路１−１３は、図１
におけるバイアス電流出力回路に相当する。もしくは２
つのレーザ駆動電流出力回路１−１２、１−１３が光デ
ィスク駆動装置のように、レーザダイオード１−１の出
力光として、再生光量と書き込み光量を必要とし、それ
ぞれ異なる光出力を担当する場合がある。The laser drive current output circuit 1-13 corresponds to FIG.
Corresponds to the bias current output circuit. Or 2
Like the optical disk drive, two laser drive current output circuits 1-12 and 1-13 require a reproduction light amount and a write light amount as output light of the laser diode 1-1, and may be responsible for different light outputs. .
【００４５】レーザ駆動電流出力回路１−１２でレーザ
ダイオード１−１に流す駆動電流を設定する第１の自動
光量設定動作の場合、スイッチ手段１−５ａ、１−５
ｂ、１−５ｅ１を閉じ、スイッチ手段１−５ｃ、１−５
ｄ１、１−５ｄ２、１−５ｅ２を開くことにより、誤差
検出器１−６の出力が制御信号保持手段１−１０１のコ
ンデンサ１−９１に充電されるように設定する。ホトダ
イオード１−２に接続される抵抗器１−１６もしくは基
準電圧ＶR を設定する抵抗器１−１７の値を変化させ、
レーザダイオード１−１の光出力が目標の光量になるよ
うに負帰還をかけて制御する。In the case of the first automatic light amount setting operation in which the laser drive current output circuit 1-12 sets the drive current to be supplied to the laser diode 1-1, the switch means 1-5a, 1-5
b, 1-5e1 is closed, and switch means 1-5c, 1-5
By opening d1, 1-5d2, and 1-5e2, the output of the error detector 1-6 is set to be charged in the capacitor 1-91 of the control signal holding unit 1-101. The value of resistor 1-17 that sets the resistor 1-16 or reference voltage V R is connected to the photodiode 1-2 is changed,
Control is performed by applying negative feedback so that the light output of the laser diode 1-1 becomes a target light amount.
【００４６】上記第１の自動光量制御においてレーザダ
イオード１−１から出力されるレーザ光が目標の出力に
安定した時に、スイッチ手段１−５ｅ１を開き、目標の
レーザ光量が得られる駆動電流制御電圧ＶC1をコンデン
サ１−９１に保持する。When the laser light output from the laser diode 1-1 is stabilized at the target output in the first automatic light amount control, the switch means 1-5e1 is opened, and the drive current control voltage for obtaining the target laser light amount is obtained. the V C1 is held in the capacitor 1-91.
【００４７】レーザ駆動電流出力回路１−１３で流す駆
動電流を設定する第２の自動光量設定動作の場合、スイ
ッチ手段１−５ａ、１−５ｂ、１−５ｅ２を閉じ、スイ
ッチ手段１−５ｃ、１−５ｄ１、１−５ｄ２、１−５ｅ
１を開くことにより、誤差検出器１−６の出力が制御信
号保持手段１−１０２のコンデンサ１−９２に充電され
るように設定する。In the case of the second automatic light quantity setting operation for setting the drive current to be supplied by the laser drive current output circuit 1-13, the switch means 1-5a, 1-5b, 1-5e2 are closed, and the switch means 1-5c, 1-5d1, 1-5d2, 1-5e
Opening 1 sets the output of the error detector 1-6 to charge the capacitor 1-92 of the control signal holding means 1-102.
【００４８】上記第１の自動光量制御動作と同様の操作
により、第２の自動光量制御動作においてレーザダイオ
ード１−１から出力されるレーザ光が目標の出力に安定
した時に、スイッチ手段１−５ｅ２を開き、目標のレー
ザ光量が得られる駆動電流制御電圧ＶC2を保持する。By the same operation as in the first automatic light quantity control operation, when the laser light output from the laser diode 1-1 is stabilized at the target output in the second automatic light quantity control operation, the switch means 1-5e2 And holds the drive current control voltage V C2 at which the target laser light amount can be obtained.
【００４９】変調動作において、レーザ駆動電流出力回
路１−１２が出力する駆動電流ＩS1、もしくはレーザ駆
動電流出力回路１−１３が出力する駆動電流ＩS2のいず
れか一方を選択してレーザダイオード１−１を駆動する
場合と、両者の合成電流（Ｉ S1＋ＩS2）でレーザダイオ
ード１−１を駆動する場合がある。変調動作から自動光
量制御動作への移行に関して、該自動光量制御動作がレ
ーザ駆動電流出力回路１−１２に対して行われる第１の
自動光量制御動作の場合、変調動作時には、スイッチ手
段１−５ｄ１を閉じ、スイッチ手段１−５ｄ２を開くこ
とにより、コンデンサ１−９１の保持電圧ＶC1をバッフ
ァ手段１−８１及びスイッチ手段１−５ｄ１を介して誤
差検出器１−６の非反転入力端子に供給し、この誤差検
出器１−６の出力を上記保持電圧ＶC1に略一致させる。
この操作により、変調動作から第１の自動光量制御動作
に移行した時に、誤差検出器１−６の出力は保持電圧Ｖ
C1から開始される。In the modulation operation, the laser drive current output circuit
Drive current I output by path 1-12S1Or laser drive
The drive current I output from the dynamic current output circuit 1-13S2Nozomi
Select one of them to drive the laser diode 1-1
And the combined current (I S1+ IS2) With laser diode
In some cases, the mode 1-1 is driven. Automatic light from modulation operation
Regarding the transition to the quantity control operation, the automatic light quantity control
The first operation performed on the laser drive current output circuit 1-12
In the case of the automatic light intensity control operation, the switch
Close stage 1-5d1 and open switch means 1-5d2.
, The holding voltage V of the capacitor 1-91C1The buff
Error via the switcher 1-81 and the switch 1-5d1.
The difference is supplied to the non-inverting input terminal of the difference detector 1-6, and this error detection is performed.
The output of the output unit 1-6 is applied to the holding voltage VC1Approximately match.
By this operation, the first automatic light amount control operation is started from the modulation operation.
, The output of the error detector 1-6 becomes the holding voltage V
C1Started from.
【００５０】次に変調動作から自動光量制御動作への移
行に関して、該自動光量制御動作がレーザ駆動電流出力
回路１−１３に対して行われる第２の自動光量制御動作
の場合、変調動作時には、スイッチ手段１−５ｄ１を開
き、スイッチ手段１−５ｄ２を閉じることにより、コン
デンサ１−９２の保持電圧ＶC2をバッファ手段１−８２
及びスイッチ手段１−５ｄ２を介して誤差検出器１−６
の非反転入力端子に供給し、誤差検出器１−６の出力を
上記保持電圧ＶC2に略一致させる。この操作により、変
調動作から第２の自動光量制御動作に移行した時に、誤
差検出器１−６の出力は電圧ＶC2から開始される。第１
の自動光量制御動作と第２の自動光量制御動作が変調期
間を挟み交互に行われる場合、もしくは第１の自動光量
制御動作と第２の光量制御動作が変調期間を挟み順不同
で行われる場合において、第１もしくは第２の自動光量
制御の前の変調期間にそれぞれに対応する第１もしくは
第２の、制御信号保持手段を構成するコンデンサの保持
電圧をスイッチ手段を介して誤差検出器１−６に入力す
ることにより、変調動作から自動光量制御動作に移行し
た時に、誤差検出器１−６の出力が飽和することにより
生じる過大な駆動電流を生じることなく、スムーズに動
作モードの移行を行うことができ、それぞれの自動光量
制御に要する時間を短縮できる。Next, regarding the transition from the modulation operation to the automatic light amount control operation, in the case of the second automatic light amount control operation in which the automatic light amount control operation is performed on the laser drive current output circuit 1-13, By opening the switch means 1-5d1 and closing the switch means 1-5d2, the holding voltage V C2 of the capacitor 1-92 is changed to the buffer means 1-82.
And an error detector 1-6 via a switch means 1-5d2.
To make the output of the error detector 1-6 substantially match the holding voltage V C2 . By this operation, when the operation shifts from the modulation operation to the second automatic light amount control operation, the output of the error detector 1-6 starts from the voltage V C2 . First
When the automatic light amount control operation and the second automatic light amount control operation are alternately performed with the modulation period interposed therebetween, or when the first automatic light amount control operation and the second light amount control operation are performed in any order with the modulation period interposed therebetween , The first or second holding voltage of the capacitor constituting the control signal holding means corresponding to the modulation period before the first or second automatic light quantity control is supplied to the error detector 1-6 via the switch means. When the operation is shifted from the modulation operation to the automatic light amount control operation, the operation mode can be smoothly shifted without generating excessive drive current caused by saturation of the output of the error detector 1-6. And the time required for each automatic light quantity control can be shortened.
【００５１】次に図３に本発明の第３の実施の形態に係
るレーザダイオード駆動装置の構成を示す。本実施の形
態ではバッファ手段１−８に関して、入力電圧であるコ
ンデンサ１−９の保持電圧ＶC に任意の比率αを乗じた
電圧を出力するように構成することにより、変調動作時
において、ボルテージフォロワ構成となる誤差検出器１
−６の出力が（α・ＶC ）に略一致する。図３の場合に
は、バッファ手段１−８の出力電圧を抵抗器を用いて分
圧することにより入力電圧に比率αを掛け合わせてい
る。そのため、変調動作から自動光量制御動作に移行し
た時に、レーザダイオード１−１には制御電圧（α・Ｖ
C ）に対応した駆動電流Ｉ0 が流れる。図９に示す構成
のレーザ駆動電流出力回路の場合、０＜α＜１の条件の
もとで、レーザダイオード１−１に流れる駆動電流Ｉ0
は、自動光量制御動作で設定する最終駆動電流よりも小
さくなるので、変調動作から自動光量制御動作に移行し
た際にレーザダイオード１−１に過大な駆動電流が流れ
ることを防止できる。Next, FIG. 3 shows the configuration of a laser diode driving device according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the buffer means 1-8 is configured to output a voltage obtained by multiplying the holding voltage V C of the capacitor 1-9, which is the input voltage, by an arbitrary ratio α. Error detector 1 with follower configuration
The output of −6 substantially matches (α · V C ). In the case of FIG. 3, the output voltage of the buffer means 1-8 is divided using a resistor to multiply the input voltage by the ratio α. Therefore, when shifting from the modulation operation to the automatic light amount control operation, the control voltage (α · V) is applied to the laser diode 1-1.
Drive current I 0 corresponding to C) flows. In the case of the laser driving current output circuit having the configuration shown in FIG. 9, the driving current I 0 flowing through the laser diode 1-1 under the condition of 0 <α <1.
Is smaller than the final drive current set in the automatic light amount control operation, so that an excessive drive current can be prevented from flowing through the laser diode 1-1 when the operation shifts from the modulation operation to the automatic light amount control operation.
【００５２】図７は、上記の動作を説明するための波形
図である。誤差検出器１−６の出力電圧ＶS は、変調動
作期間７−１または７−３において自動光量制御動作期
間７−２での目標となる駆動電流制御電圧ＶC のα倍の
電圧（α・ＶC ）になる。従って、自動光量制御動作期
間７−２の開始時において、レーザダイオードに流れる
駆動電流が、目標とする光量に対応する駆動電流よりも
少ない電流で発光し始める。FIG. 7 is a waveform chart for explaining the above operation. Output voltage V S of the error detector 1-6, alpha times the voltage of the driving current control voltage V C in the modulation operation period 7-1 or 7-3 which is a target of the automatic light control operation period 7-2 (alpha V C ). Therefore, at the start of the automatic light amount control operation period 7-2, the drive current flowing through the laser diode starts emitting light with a current smaller than the drive current corresponding to the target light amount.
【００５３】また、駆動電流制御電圧ＶC を変化させる
方法として、バッファ手段１−８を構成する演算増幅器
の差動入力段について、入力部のバランスを故意にずら
すことによりオフセット電圧を生じさせる方法がある。
これは、差動入力段の反転入力トランジスタと非反転入
力トランジスタのサイズの比を変化させることにより実
現できる。このオフセット電圧を駆動電流制御電圧ＶC
に加算する方法に依っても、変調動作期間から自動光量
調整期間に移行する際にレーザダイオード１−１の発光
量を目標の発光量よりも少なくすることが可能であり、
レーザダイオード１−１に過大な駆動電流が流れるのを
防止することができる。As a method of changing the drive current control voltage V C , a method of intentionally shifting the balance of the input section of the differential input stage of the operational amplifier constituting the buffer means 1-8 to generate an offset voltage. There is.
This can be realized by changing the size ratio between the inverting input transistor and the non-inverting input transistor in the differential input stage. This offset voltage is used as the drive current control voltage V C
Is also possible to make the light emission amount of the laser diode 1-1 smaller than the target light emission amount when shifting from the modulation operation period to the automatic light amount adjustment period,
Excessive drive current can be prevented from flowing through the laser diode 1-1.
【００５４】次に図４は本発明の第４の実施の形態に係
るレーザダイオード駆動装置におけるバッファ手段の構
成例を示すもので、図１及び図２に示されるバッファ手
段１−８もしくは１−８１、１−８２の具体的構成を示
す。また図８は、その動作を説明するための波形図であ
る。図４の回路をバッファ手段１−８もしくは１−８
１、１−８２の代わりとして入力端子ＩＮをコンデンサ
のＶｃ側端、出力端子ＯＵＴを誤差増幅器の非反転入力
端子側スイッチに接続して、回路中に組み込むことによ
り、駆動電流制御電圧ＶC に対応してレーザダイオード
１−１に流れる駆動電流に比例した電流ＩC を生じさ
せ、この電流ＩC に任意の比率αを乗じた電流（α・Ｉ
C ）をさらに生じさせ、この電流（α・ＩC ）を電流電
圧変換した電圧を出力端子ＯＵＴから取り出して、ボル
テージフォロワ構成の誤差検出器１−６の非反転入力端
子に印加することができる。変調動作から自動光量制御
動作に移行した時にレーザダイオード１−１に流れる駆
動電流Ｉ0 は、０＜α＜１の条件のもとで、自動光量制
御動作で設定する最終駆動電流よりも小さくなるので、
変調動作から自動光量制御動作に移行した際に、レーザ
ダイオード１−１に過大な駆動電流が流れることを防止
できる。図４に示す回路は、上記の比率αを乗ずる操作
を行うための簡便な回路である。入力端子ＩＮより、駆
動電流制御電圧Ｖ C が入力された時、トランジスタ４−
２にはそのサイズＷ２／Ｌ２に応じた電流Ｉc が流れ
る。この電流Ｉc はゲートとソースが共通接続されたト
ランジスタ４−１により電流電圧変換され、該トランジ
スタ４−１のゲート・ソース共通端子とゲートが接続さ
れたトランジスタ４−３により電圧電流変換される。こ
こで、トランジスタ４−３のトランジスタ比を、トラン
ジスタ４−１のトランジスタ比（Ｗ１／Ｌ１）のα倍に
設定すれば、トランジスタ４−３に流れる電流は、（α
・ＩC ）となる。この電流（α・ＩC ）をトランジスタ
４−２と等しいトランジスタ比（Ｗ２／Ｌ２）を持つト
ランジスタ４−４により電流電圧変換して得られる電圧
は、駆動電流制御電圧ＶC に対応してレーザダイオード
１−１に流れる駆動電流Ｉ0 のα倍の駆動電流（α・Ｉ
0 ）をレーザダイオード１−１に流す。Next, FIG. 4 relates to a fourth embodiment of the present invention.
Of buffer means in a laser diode driving device
This shows an example of the buffer operation shown in FIGS. 1 and 2.
The specific configuration of steps 1-8 or 1-81, 1-82 is shown.
You. FIG. 8 is a waveform chart for explaining the operation.
You. 4 is replaced with buffer means 1-8 or 1-8.
1, input terminal IN is replaced by a capacitor instead of 1-82
Output terminal OUT to the non-inverting input of the error amplifier
By connecting to the terminal side switch and incorporating it into the circuit
The drive current control voltage VCCompatible with laser diodes
1-1 current I proportional to the drive current flowing throughCCaused
The current ICMultiplied by an arbitrary ratio α (α · I
C), And this current (α · IC) The current
The converted voltage is taken out from the output terminal OUT and
Non-inverting input terminal of an error detector 1-6 having a stage follower configuration
Can be applied to the child. Automatic light intensity control from modulation operation
When the operation is shifted to the operation,
Dynamic current I0Is the automatic light intensity control under the condition of 0 <α <1.
Since it becomes smaller than the final drive current set by the control operation,
When shifting from the modulation operation to the automatic light intensity control operation, the laser
Prevents excessive drive current from flowing through diode 1-1
it can. The circuit shown in FIG. 4 is an operation for multiplying the above ratio α.
Is a simple circuit for performing the following. From the input terminal IN,
Dynamic current control voltage V CIs input, the transistor 4-
2 has a current I corresponding to the size W2 / L2.cFlows
You. This current IcAre gates and sources connected in common.
The current-to-voltage conversion is performed by the transistor 4-1.
The gate / source common terminal of the star 4-1 is connected to the gate.
The voltage and current are converted by the selected transistor 4-3. This
Here, the transistor ratio of transistor 4-3 is
Α times the transistor ratio of transistor 4-1 (W1 / L1)
If set, the current flowing through the transistor 4-3 is (α
・ IC). This current (α · ICA) transistor
Having a transistor ratio (W2 / L2) equal to 4-2.
Voltage obtained by current-to-voltage conversion by transistor 4-4
Is the drive current control voltage VCCompatible with laser diodes
Drive current I flowing through 1-10Drive current (α · I)
0) Flows through the laser diode 1-1.
【００５５】尚、バッファ手段１−８もしくは１−８
１、１−８２は図４に示した構成に限らないが、ボルテ
ージフォロワ構成のバッファ回路より図４の構成をとっ
た方が望ましい。The buffer means 1-8 or 1-8
1, 1-82 are not limited to the configuration shown in FIG. 4, but it is more desirable to adopt the configuration of FIG. 4 than the buffer circuit of the voltage follower configuration.
【００５６】以上説明した実施の形態では、いずれもバ
ッファ手段１−８（１−８１，１−８２）等の入力（制
御信号の検出先）は、バッファ手段１−７（１−７１，
１−７２）等の入力側に接続されていたが、バッファ手
段１−７（１−７１，１−７２）等の出力側に接続して
もよい。また、いずれの実施の形態でも、誤差検出器１
−６の反転入力端子にモニタ電圧、非反転入力端子に基
準電圧をそれぞれ入力していたが、制御信号の変化に対
するレーザダイオードの駆動電流の増減の変化が逆、即
ちレーザダイオード駆動出力回路（例えば、ＦＥＴ９−
１）の極性が逆に構成される場合には、これらの実施の
形態とは逆に誤差検出器１−６の反転入力端子に基準電
圧、非反転入力端子にモニタ電圧をそれぞれ入力するこ
とになる。In the above-described embodiment, the input (detection destination of the control signal) of the buffer means 1-8 (1-81, 1-82) or the like is performed by the buffer means 1-7 (1-71, 1-71, 1-82).
1-72), it may be connected to the output side of the buffer means 1-7 (1-71, 1-72). In any of the embodiments, the error detector 1
The monitor voltage is input to the inverting input terminal of −6 and the reference voltage is input to the non-inverting input terminal. , FET9-
When the polarity of 1) is reversed, contrary to these embodiments, the reference voltage is input to the inverting input terminal of the error detector 1-6 and the monitor voltage is input to the non-inverting input terminal. Become.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、変調動作において用いられる駆動電流制
御電圧をボルテージ・フォロワ構成にした誤差検出手段
に供給するように構成したので、変調動作から自動光量
制御動作に移行した時にレーザダイオードに過大な駆動
電流が流れることを防止し、自動光量制御に要する時間
を短縮することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the drive current control voltage used in the modulation operation is supplied to the error detection means having a voltage follower configuration. When the operation shifts from the modulation operation to the automatic light amount control operation, it is possible to prevent an excessive drive current from flowing to the laser diode, and to shorten the time required for the automatic light amount control.
【００５８】また、請求項２に記載の発明によれば、複
数の保持手段を有し、複数の自動光量制御動作を行うレ
ーザダイオード駆動装置において、次の自動光量制御動
作で選択される保持手段に保持された駆動電流制御電圧
をボルテージ・フォロワ構成にした誤差検出手段に供給
するように構成したので、変調動作から自動光量制御動
作に移行した時にレーザダイオードに過大な駆動電流が
流れることを防止し、自動光量制御に要する時間を短縮
することができる。According to the second aspect of the present invention, in a laser diode driving device having a plurality of holding means and performing a plurality of automatic light quantity control operations, the holding means selected in the next automatic light quantity control operation. It is configured to supply the drive current control voltage held in to the error detection means in the voltage follower configuration, so that excessive drive current does not flow to the laser diode when shifting from the modulation operation to the automatic light intensity control operation However, the time required for the automatic light amount control can be reduced.
【００５９】更に請求項３に記載の発明によれば、変調
動作から自動光量制御動作に移行する直前に、レーザダ
イオードを同一の強度変調信号等の変調データを用い
て、自動光量制御動作と同じ光量で発光させることによ
り、モニタ電圧と基準電圧とをほぼ等しくできるので、
自動光量制御動作を開始した際に、誤差検出手段の２つ
の入力端子の電圧がほぼ同じ電圧で移行するので、誤差
検出手段の出力電圧を安定にできる。Further, according to the third aspect of the present invention, the laser diode is operated by using the same modulation data such as the intensity modulation signal immediately before the shift from the modulation operation to the automatic light amount control operation. By emitting light with the amount of light, the monitor voltage and the reference voltage can be made almost equal,
When the automatic light amount control operation is started, the voltages of the two input terminals of the error detecting means shift at substantially the same voltage, so that the output voltage of the error detecting means can be stabilized.
【００６０】また、請求項４、請求項５に記載の発明に
よれば、保持された駆動電流制御電圧に対し任意の比率
を乗ずるか、またはオフセット電圧を加算した電圧をボ
ルテージ・フォロワ構成にした誤差検出手段に供給する
ように構成したので、変調動作から自動光量制御動作に
移行した時にレーザダイオードに過大な駆動電流が流れ
ることを防止することができる。According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the voltage obtained by multiplying the held drive current control voltage by an arbitrary ratio or adding an offset voltage is formed in a voltage follower configuration. Since it is configured to supply the error detection means, it is possible to prevent an excessive drive current from flowing to the laser diode when the operation shifts from the modulation operation to the automatic light amount control operation.
【００６１】更に請求項６に記載の発明によれば、ホー
ルドされた駆動電流制御電圧から求められる駆動電流に
対し任意の比率を乗じて、電流−電圧変換した電圧をボ
ルテージ・フォロワ構成にした誤差検出手段に供給する
ように構成したので、変調動作から自動光量制御動作に
移行した時にレーザダイオードに過大な駆動電流が流れ
ることを防止することができる。Further, according to the present invention, an error is obtained by multiplying the drive current obtained from the held drive current control voltage by an arbitrary ratio to convert the current-voltage converted voltage into a voltage follower configuration. Since it is configured to supply to the detection means, it is possible to prevent an excessive drive current from flowing to the laser diode when the operation shifts from the modulation operation to the automatic light amount control operation.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレーザダイオ
ード駆動装置の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るレーザダイオ
ード駆動装置の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るレーザダイオ
ード駆動装置の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a laser diode driving device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】図１または図２に示すレーザダイオード駆動装
置を構成するバッファ手段の回路構成を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of buffer means constituting the laser diode driving device shown in FIG. 1 or FIG.
【図５】従来のレーザダイオード駆動装置の制御方法を
説明するための波形図。FIG. 5 is a waveform chart for explaining a control method of a conventional laser diode driving device.
【図６】本発明によるレーザダイオード駆動装置の制御
方法を説明するための波形図。FIG. 6 is a waveform chart for explaining a control method of the laser diode driving device according to the present invention.
【図７】本発明によるレーザダイオード駆動装置の動作
を説明するための波形図。FIG. 7 is a waveform chart for explaining the operation of the laser diode driving device according to the present invention.
【図８】本発明によるレーザダイオード駆動装置の動作
を説明するための波形図。FIG. 8 is a waveform chart for explaining the operation of the laser diode driving device according to the present invention.
【図９】本発明によるレーザダイオード駆動装置を構成
するレーザダイオード駆動電流出力回路の回路構成例を
示す概略構成図。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a circuit configuration example of a laser diode drive current output circuit that constitutes a laser diode drive device according to the present invention.
【図１０】本発明によるレーザダイオード駆動装置を構
成する信号入力回路の回路構成例を示す概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a circuit configuration example of a signal input circuit constituting a laser diode driving device according to the present invention.
【図１１】従来のレーザダイオード駆動装置の構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional laser diode driving device.
【図１２】従来のレーザダイオード駆動装置の構成図。FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional laser diode driving device.
１−１ レーザダイオード １−２ ホトダイオード １−３ａ〜−３ｄ，−４ 外部信号入力端子 １−５ａ〜５ｅ スイッチ手段 １−６ 誤差検出器 １−７，−８ バッファ手段 １−９ コンデンサ １−１０ 制御信号保持手段 １−１１ 信号入力回路 １−１２ レーザ駆動電流出力回路 １−１３ バイアス電流出力回路 １−１４ａ，−１４ｂ 電流出力端子 １−１５ モニタ信号入力端子 １−１６，−１７ 抵抗器 １−２０ レーザダイオード駆動装置 1-1 Laser diode 1-2 Photodiode 1-3a to -3d, -4 External signal input terminal 1-5a to 5e Switch means 1-6 Error detector 1-7, -8 Buffer means 1-9 Capacitor 1-10 Control signal holding means 1-11 Signal input circuit 1-12 Laser drive current output circuit 1-13 Bias current output circuit 1-14a, -14b Current output terminal 1-15 Monitor signal input terminal 1-16, -17 Resistor 1 -20 Laser diode drive
Claims (6)
ニタ電圧を発生する第１の発生手段と、前記レーザダイ
オードの発光量の目標値に対応した１以上の基準電圧を
発生する第２の発生手段と、第１及び第２の発生手段の
出力を比較して制御電圧を発生する誤差検出手段と、該
誤差検出手段の出力を制御信号として保持する保持手段
と、該保持手段で保持された制御信号に基づいて前記レ
ーザダイオードに駆動電流を供給すると共に当該駆動電
流を入力変調データに基づいて変調する出力手段とを備
え、前記レーザダイオードを強制点灯して前記基準電圧
に対応した制御信号を前記保持手段に保持させる自動光
量制御後に、保持した制御信号に基づいて前記出力手段
により前記変調をするレーザダイオード駆動装置におい
て、 前記誤差検出手段の第１の入力端子と、これに接続され
る第１の発生手段の出力端との間に設けられた第１のス
イッチ手段と、 前記誤差検出手段の第２の入力端子と、これに接続され
る第２の発生手段の出力端との間に設けられた第２のス
イッチ手段と、 前記誤差検出手段の第１及び第２の入力端子のうち反転
入力端子と、これに接続される前記誤差検出手段の出力
端子との間に設けられた第３のスイッチ手段と、 前記誤差検出手段の第１及び第２の入力端子のうち非反
転入力端子と、これに接続される前記保持手段の制御信
号の検出端との間に設けられた第４のスイッチ手段と、 前記誤差検出手段の出力端子と、これに接続される前記
保持手段の入力端との間に設けられた第５のスイッチ手
段と、 前記第１乃至第５のスイッチ手段を制御する制御手段と
を設け、 前記制御手段が、前記変調をする期間に、第１のスイッ
チ手段、第２のスイッチ手段及び第５のスイッチ手段を
開き、前記第３のスイッチ手段及び第４のスイッチ手段
を閉じることにより、前記誤差検出手段の出力を前記制
御信号に略一致させることを特徴とするレーザダイオー
ド駆動装置。1. A first generating means for generating a monitor voltage corresponding to a light emission amount of a laser diode, and a second generating means for generating one or more reference voltages corresponding to a target value of the light emission amount of the laser diode. Error detecting means for comparing the outputs of the first and second generating means to generate a control voltage; holding means for holding the output of the error detecting means as a control signal; Output means for supplying a drive current to the laser diode based on a signal and modulating the drive current based on input modulation data, and forcibly lighting the laser diode to generate a control signal corresponding to the reference voltage. A laser diode driving device for performing the modulation by the output unit based on the held control signal after the automatic light amount control to be held by the holding unit; A first switch means provided between a first input terminal of the stage and an output end of the first generation means connected thereto; a second input terminal of the error detection means; A second switch provided between the output terminal of the second generator connected thereto, an inverted input terminal of the first and second input terminals of the error detector, and connected to the inverted input terminal. A third switch provided between the output terminal of the error detecting means, a non-inverting input terminal of the first and second input terminals of the error detecting means, and the holding means connected thereto; A fourth switch provided between the detection terminal of the control signal and a fifth terminal provided between an output terminal of the error detection unit and an input terminal of the holding unit connected thereto. Switch means; and control means for controlling the first to fifth switch means. Wherein the control unit opens the first switch unit, the second switch unit, and the fifth switch unit, and closes the third switch unit and the fourth switch unit during the period of performing the modulation. Wherein the output of the error detection means is made substantially coincident with the control signal.
装置において、 前記誤差検出手段が、前記第１の発生手段からの異なる
複数の基準電圧に対応して複数の制御信号を発生し、前
記保持手段が、前記複数の制御信号を保持する複数の保
持手段であり、前記第４のスイッチ手段が、前記複数の
保持手段の各検出端と前記誤差検出手段の非反転入力端
子との間に接続される複数のスイッチ手段であり、前記
複数の保持手段で保持された複数の制御信号のうち選択
された制御信号に基づくレーザダイオードの駆動電流を
変調する期間に、前記制御手段が、前記複数の第４のス
イッチ手段のうち前記選択された制御信号に対応する前
記第４のスイッチ手段を選択して閉じることを特徴とす
るレーザダイオード駆動装置。2. The laser diode driving device according to claim 1, wherein said error detecting means generates a plurality of control signals corresponding to a plurality of different reference voltages from said first generating means, and holds said plurality of control signals. Means are a plurality of holding means for holding the plurality of control signals, and the fourth switch means is connected between each detection end of the plurality of holding means and a non-inverting input terminal of the error detection means. A plurality of switch means, wherein the control means modulates the drive current of the laser diode based on a control signal selected from among the plurality of control signals held by the plurality of holding means. The laser diode driving device, wherein the fourth switch means corresponding to the selected control signal among the fourth switch means is selected and closed.
装置において、 前記保持手段により保持した制御信号によりレーザダイ
オードの駆動電流を変調する変調動作から自動光量制御
動作に移行する際に、レーザダイオードを自動光量制御
動作時と同じ光量で自動光量制御動作開始前から発光さ
せる光量制御手段を設け、前記モニタ電圧と前記基準電
圧とを略一致させることを特徴とするレーザダイオード
駆動装置。3. The laser diode driving device according to claim 1, wherein when the laser diode shifts from a modulation operation of modulating a driving current of the laser diode by a control signal held by the holding unit to an automatic light quantity control operation, the laser diode is driven. A laser diode driving device, comprising: a light amount control unit that emits light at the same light amount as during the automatic light amount control operation before the automatic light amount control operation is started, wherein the monitor voltage and the reference voltage are substantially matched.
装置において、 前記保持手段が保持する制御信号の検出端と誤差検出手
段の非反転入力端子との間に、保持手段により保持した
制御信号としての制御電圧によりレーザダイオードの駆
動電流を変調する期間に前記保持手段が保持する制御電
圧に任意の比率を乗ずる乗算手段を設けたことを特徴と
するレーザダイオード駆動装置。4. The laser diode driving device according to claim 1, wherein the control signal held by the holding means is provided between a detection end of the control signal held by the holding means and a non-inverting input terminal of the error detection means. A multiplying means for multiplying the control voltage held by the holding means by an arbitrary ratio during a period in which the drive current of the laser diode is modulated by the control voltage.
装置において、 前記保持手段が保持する制御信号の検出端と誤差検出手
段の非反転入力端子との間に、保持手段により保持した
制御信号としての制御電圧によりレーザダイオードの駆
動電流を変調する期間に前記保持手段が保持する制御電
圧にオフセット電圧を加算する加算手段を設けたことを
特徴とするレーザダイオード駆動装置。5. The laser diode driving device according to claim 1, wherein the control signal held by the holding means is provided between a detection end of the control signal held by the holding means and a non-inverting input terminal of the error detection means. A laser diode driving device provided with an adding means for adding an offset voltage to the control voltage held by the holding means during a period in which the driving current of the laser diode is modulated by the control voltage.
装置において、前記保持手段が保持する制御信号の検出
端と前記誤差検出手段の非反転入力端子との間に保持手
段により保持した制御信号としての制御電圧によりレー
ザダイオードの駆動電流を変調する期間に前記保持手段
の保持する制御電圧を電圧電流変換した電流に対して任
意の比率を乗じ、生成した電流を電流電圧変換するバッ
ファ手段を設けたことを特徴とするレーザダイオード駆
動装置。6. The laser diode driving device according to claim 1, wherein the control signal held by the holding means between a detection end of the control signal held by the holding means and a non-inverting input terminal of the error detection means. A buffer means for multiplying the control voltage held by the holding means by a voltage-to-current conversion by an arbitrary ratio during a period in which the drive current of the laser diode is modulated by the control voltage, and converting the generated current to a current-voltage conversion. A laser diode driving device characterized by the above-mentioned.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18010797A JP3632381B2 (en) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Laser diode drive device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126850A true JPH1126850A (en) | 1999-01-29 |
| JP3632381B2 JP3632381B2 (en) | 2005-03-23 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014173842A (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-22 | Canon Inc | Light-emitting element drive device, control method of the same, optical encoder, and camera |
| US10220636B2 (en) | 2016-05-25 | 2019-03-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Drive apparatus that drives light emitting device |
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- 1997-07-04 JP JP18010797A patent/JP3632381B2/en not_active Expired - Fee Related
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