JPS6251279A - 半導体レ−ザ駆動回路 - Google Patents
半導体レ−ザ駆動回路Info
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- JPS6251279A JPS6251279A JP18938585A JP18938585A JPS6251279A JP S6251279 A JPS6251279 A JP S6251279A JP 18938585 A JP18938585 A JP 18938585A JP 18938585 A JP18938585 A JP 18938585A JP S6251279 A JPS6251279 A JP S6251279A
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- Japan
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- output
- semiconductor laser
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- laser
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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- Electromagnetism (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ・ダイオード等の半導体レーザを駆動
する回路に関する。
する回路に関する。
半導体し、−ザは、その温度によって駆動電流に対する
光出力の特性が大きく変動し、温度が高いぼど同一の光
出力を得るための駆動電流が大きくなる。
光出力の特性が大きく変動し、温度が高いぼど同一の光
出力を得るための駆動電流が大きくなる。
このような半導体レーザをレーザ光源として使用したレ
ーザ・プリンタでは、画像書き込み時にそのレーザ出力
が一定でないと、画質を一定に保持することができず、
記録品質に問題を惹起する。
ーザ・プリンタでは、画像書き込み時にそのレーザ出力
が一定でないと、画質を一定に保持することができず、
記録品質に問題を惹起する。
このようなことから、半導体レーザの光出力を、温度に
依存せず常に一定に保持できるよにした半導体レーザ駆
動回路が提案されている。これはＡＰ Ｃ（Ａｕｔｏｍ
ａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼ばれ
ている。
依存せず常に一定に保持できるよにした半導体レーザ駆
動回路が提案されている。これはＡＰ Ｃ（Ａｕｔｏｍ
ａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼ばれ
ている。
その中の一つに、半導体レーザを定電圧で駆動する方式
のＡＰＣ回路が、半導体レーザの変調回路との組み合わ
せで用いられている。
のＡＰＣ回路が、半導体レーザの変調回路との組み合わ
せで用いられている。
ところが、この定電圧駆動方式のＡＰＣ回路にお、いて
温度補償を行なうには、周囲湯度に応じて半導体レーザ
の駆動電圧を変化させて光出力を−定の値に保つ必要が
あり、このために例えば、温度を検知して電気信号に変
換し、その変換信号によって駆動電圧を制御する必要が
ある。
温度補償を行なうには、周囲湯度に応じて半導体レーザ
の駆動電圧を変化させて光出力を−定の値に保つ必要が
あり、このために例えば、温度を検知して電気信号に変
換し、その変換信号によって駆動電圧を制御する必要が
ある。
しかし、この方法では、予め半導体レーザの温度特性を
調査し、それに応した制御電圧を発生させる必要がある
が、半導体レーザの特性はその製品によって個々にバラ
ツキがあり、また経年変化もあるめたに、正確な温度補
償を行なうことは困難である。
調査し、それに応した制御電圧を発生させる必要がある
が、半導体レーザの特性はその製品によって個々にバラ
ツキがあり、また経年変化もあるめたに、正確な温度補
償を行なうことは困難である。
本発明の目的は、周囲温度や経年変化による半導体レー
ザの特性変動にも拘わらず、しかも半導体レーザの温度
特性等を予め知る必要なくして、その半導体レーザの光
出力を一定に保持できよう。
ザの特性変動にも拘わらず、しかも半導体レーザの温度
特性等を予め知る必要なくして、その半導体レーザの光
出力を一定に保持できよう。
にすることである。
このために本発明では、半導体レーザの発光出力を検出
し、該出力が予め定められた一定の光出力となるように
上記半導体レーザの駆動電圧或いは駆動電流を制御する
ように構成した半導体レーザ駆動回路において、上記検
出した光出力信号を積分して−に記事導体レーザ駆動制
御用とするする積分回路を具備するように構成している
。
し、該出力が予め定められた一定の光出力となるように
上記半導体レーザの駆動電圧或いは駆動電流を制御する
ように構成した半導体レーザ駆動回路において、上記検
出した光出力信号を積分して−に記事導体レーザ駆動制
御用とするする積分回路を具備するように構成している
。
以下、本発明の実施例について説明する。図はその一実
施例のレーザ・プリンタ用の半導体レーザの一種のレー
ザ・ダイオードの駆動回路の回路図である。
施例のレーザ・プリンタ用の半導体レーザの一種のレー
ザ・ダイオードの駆動回路の回路図である。
１は後記するレーザ・ダイオードの光出力を検出する光
出力検出回路であり、フォト・ダイオード川１と負荷抵
抗１２との共通接続点が演算増幅器１３の非反転入力端
子に接続され、反転入力端子にはその演算増幅器１３の
出力電圧を抵抗１４．１５で分圧した電圧がフィードハ
ックしている。
出力検出回路であり、フォト・ダイオード川１と負荷抵
抗１２との共通接続点が演算増幅器１３の非反転入力端
子に接続され、反転入力端子にはその演算増幅器１３の
出力電圧を抵抗１４．１５で分圧した電圧がフィードハ
ックしている。
従って、この光出力検出回路１では、フォト・ダイオー
ド１１で受光する光出力が大きいほど、演算増幅器１３
の非反転入力端子の電圧が大きくなって、大きな電圧を
出力する。
ド１１で受光する光出力が大きいほど、演算増幅器１３
の非反転入力端子の電圧が大きくなって、大きな電圧を
出力する。
２は基準電圧発生回路であり、固定抵抗２１と可変抵抗
２２の直列回路で構成され、可変抵抗２２の両端の電圧
は定電圧ダイオード２３により一定の電圧に保持されて
いる。そして、基準電圧は、定電圧ダイオード２３の電
圧Ｖｙｌ及び可変抵抗２２から得られる電圧Ｖ ’ｙ
２の２種となる。
２２の直列回路で構成され、可変抵抗２２の両端の電圧
は定電圧ダイオード２３により一定の電圧に保持されて
いる。そして、基準電圧は、定電圧ダイオード２３の電
圧Ｖｙｌ及び可変抵抗２２から得られる電圧Ｖ ’ｙ
２の２種となる。
３は差動回路であり、演算増幅器３１とフィードバック
量を決める抵抗３２．３３で構成され、前記光出力検出
回路１の出力電圧と基準電圧発生回路２の可変抵抗２２
で得られる電圧とを比較し、その比較結果の電圧を出力
する。−即ち、ここから出力電圧は、光出力検出回路１
の出力電圧が増加すれば、減少する。基準電圧発生回路
２め可変抵抗２２の値を調整すれば、電圧Ｖ’Ｂが変゛
化し、比較基準値を変更することができ、これにより装
置間のバラツキ等を調整できる。
量を決める抵抗３２．３３で構成され、前記光出力検出
回路１の出力電圧と基準電圧発生回路２の可変抵抗２２
で得られる電圧とを比較し、その比較結果の電圧を出力
する。−即ち、ここから出力電圧は、光出力検出回路１
の出力電圧が増加すれば、減少する。基準電圧発生回路
２め可変抵抗２２の値を調整すれば、電圧Ｖ’Ｂが変゛
化し、比較基準値を変更することができ、これにより装
置間のバラツキ等を調整できる。
４ば本発明の要部を構成する積分回路□であり′、演算
増幅器４１、その演算増幅□器４１の出力端子と反転入
力端子との間に接続されたコンデンサ４２及び反転入力
端子に接続される抵抗４３とで構成され、その抵抗４３
には前段の差動回路３の出力電圧が印加し、演算増幅器
４１の非反転入力端子には基準電圧Ｖｆｌが印加してい
る。
増幅器４１、その演算増幅□器４１の出力端子と反転入
力端子との間に接続されたコンデンサ４２及び反転入力
端子に接続される抵抗４３とで構成され、その抵抗４３
には前段の差動回路３の出力電圧が印加し、演算増幅器
４１の非反転入力端子には基準電圧Ｖｆｌが印加してい
る。
この積分回路は、差動回路３の出力電圧と基準電圧ｖｆ
ｌとの差の電圧を時間的に積分するよう動作し、両型圧
が一致すると出力電圧は零となる。
ｌとの差の電圧を時間的に積分するよう動作し、両型圧
が一致すると出力電圧は零となる。
即ち、ここでは、上記検出した光出力信号を積分し□て
レーザ・ダイオード駆動制御用としている。
レーザ・ダイオード駆動制御用としている。
５は出力回路であり、基準電圧Ｖｆｌを非反転入力端子
に入力し反転入力端子には積分回路４からの出力電圧を
入力する演算増幅器５１、その演算増幅器５１の出力電
圧により抵抗５２を介して制御される出力トランジスタ
５３、そのトランジスタ５３により電源番供給されるレ
ーザ・ダイオード５４、そのレーザ・ダイオード５４へ
の電源供給状態を演算増幅器５１にフィード・バンクす
る抵抗５５．５“６、竿のレーザ・ダイオード５４の負
荷抵抗５７、及び変調回路６からの変調出力電圧によっ
てレーザ・ダイオード５４を変調（オン・オフ）させる
変調用トランジスタにより構成されている。
に入力し反転入力端子には積分回路４からの出力電圧を
入力する演算増幅器５１、その演算増幅器５１の出力電
圧により抵抗５２を介して制御される出力トランジスタ
５３、そのトランジスタ５３により電源番供給されるレ
ーザ・ダイオード５４、そのレーザ・ダイオード５４へ
の電源供給状態を演算増幅器５１にフィード・バンクす
る抵抗５５．５“６、竿のレーザ・ダイオード５４の負
荷抵抗５７、及び変調回路６からの変調出力電圧によっ
てレーザ・ダイオード５４を変調（オン・オフ）させる
変調用トランジスタにより構成されている。
また、このレーザ・ダイオード５４はそこから発射され
るレーザ光の一部が前記したフォト・ダイオードＩＩに
人力するように光結合されている。
るレーザ光の一部が前記したフォト・ダイオードＩＩに
人力するように光結合されている。
更に、このフォト・ダイオード１１の電源としては、出
力トランジスタ５３の出力電圧が使用されている。
力トランジスタ５３の出力電圧が使用されている。
さて、レーザ・ダイオード５４の光出力はフォト・ダイ
オード１１によって検出されて電気信号に変換され、演
算増幅器１３で増幅される。そして、ここからの出力は
、差動回路３において基準電圧ｖ１□と比較されてその
差が求められ、その差電圧が積分回路４で積分された後
に、出力回路５においてレニザ・ダイオード５４を駆動
する電圧となって、レーザ・ダイオード５４を発光させ
る。
オード１１によって検出されて電気信号に変換され、演
算増幅器１３で増幅される。そして、ここからの出力は
、差動回路３において基準電圧ｖ１□と比較されてその
差が求められ、その差電圧が積分回路４で積分された後
に、出力回路５においてレニザ・ダイオード５４を駆動
する電圧となって、レーザ・ダイオード５４を発光させ
る。
そして、その光出力は再度光検出回路にフィードバック
される。
される。
ここで、レーザプリンタのスタンバイ時（書込み待機中
）には、積分コンデンサ４２には予め適当な電圧が充電
されており、その出力はレーザ・ダイオード５４を点灯
させるに十分な電圧であるとする。このとき、変調用ト
ランジスタ５８はオフである。
）には、積分コンデンサ４２には予め適当な電圧が充電
されており、その出力はレーザ・ダイオード５４を点灯
させるに十分な電圧であるとする。このとき、変調用ト
ランジスタ５８はオフである。
しかる後に、トランジスタ５８をオンさせてレーザ・ダ
イオード５４を点灯させると、光出力はフォト・ダイオ
ード１１によって検出され、光出力検出回路１の出力電
圧が上がるので、差動回路３の出力電圧が減少する。こ
の結果、積分回路４の出力が変化し、光出力が変化する
。
イオード５４を点灯させると、光出力はフォト・ダイオ
ード１１によって検出され、光出力検出回路１の出力電
圧が上がるので、差動回路３の出力電圧が減少する。こ
の結果、積分回路４の出力が変化し、光出力が変化する
。
この動作は、差動回路３の出力電圧と積分回路４の演算
−幅器４１の非反転入力端子の電圧が一致するまで継続
し、一致した時点で光出力は一定に制御される。
−幅器４１の非反転入力端子の電圧が一致するまで継続
し、一致した時点で光出力は一定に制御される。
このとき、レーザ・ダイオード５４以外の回路部品、の
温度特性を無視できれば、温度に依らず、光出力が予め
基準電圧発生回路２で定められた値になるまで積分回路
４が動作を続けるために、温度の影響を受けずに光出力
を常に一定に保持することができる。
温度特性を無視できれば、温度に依らず、光出力が予め
基準電圧発生回路２で定められた値になるまで積分回路
４が動作を続けるために、温度の影響を受けずに光出力
を常に一定に保持することができる。
ちなみに、図の回路で積分回路４を削除した場合には、
フォト・ダイオード１１で検出される光検出信号と出力
回路５に印加する電圧とが比例関係となるので、レーザ
・ダイオード５４の光出力を基準電圧■ｆｌに対応した
目標値に制御することができない場合がある。即ち、例
えばレーザ・ダイオード５４の光出力は、それが同一で
あっても、そのダイオード５４の温度が高い場合と低い
場合を比較すると、前者の方がより多くの駆動電流を流
す必要があるが、上記積分回路４を削除したループでは
このような細かい制御は不可能である。
フォト・ダイオード１１で検出される光検出信号と出力
回路５に印加する電圧とが比例関係となるので、レーザ
・ダイオード５４の光出力を基準電圧■ｆｌに対応した
目標値に制御することができない場合がある。即ち、例
えばレーザ・ダイオード５４の光出力は、それが同一で
あっても、そのダイオード５４の温度が高い場合と低い
場合を比較すると、前者の方がより多くの駆動電流を流
す必要があるが、上記積分回路４を削除したループでは
このような細かい制御は不可能である。
積分回路４を使用することにより、このような問題点は
解消される。これは、経年変化によるレーザ・ダイオー
ド５４の光出力変動に対しても同様である。
解消される。これは、経年変化によるレーザ・ダイオー
ド５４の光出力変動に対しても同様である。
以上から本発明によれば、半導体レーザの光出力を温度
や経年変化等に拘わらず一定の状態に保持することがで
き、このとき温度特性やその温度を検知する手段は全く
不要となる。
や経年変化等に拘わらず一定の状態に保持することがで
き、このとき温度特性やその温度を検知する手段は全く
不要となる。
図は本発明の一実施例のレーザ・ダイオードの駆動回路
の回路図である。 １・・・光出力検出回路、２・・・基準電圧発生回路、
３・・・差動回路、４・・・積分回路、５・・・出力回
路、１１・・・フォト・ダイオード、５４・・・レーザ
・ダイオード。
の回路図である。 １・・・光出力検出回路、２・・・基準電圧発生回路、
３・・・差動回路、４・・・積分回路、５・・・出力回
路、１１・・・フォト・ダイオード、５４・・・レーザ
・ダイオード。
Claims (2)
- （１）．半導体レーザの発光出力を検出し、該出力が予
め定められた一定の光出力となるように上記半導体レー
ザの駆動電圧或いは駆動電流を制御するように構成した
半導体レーザ駆動回路において、上記検出した光出力信
号を積分して上記半導体レーザ駆動制御用とする積分回
路を具備することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。 - （２）．上記積分回路を、上記検出した光出力に対応す
る電圧と上記一定の光出力に対応する基準電圧との差を
積分するように構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の半導体レーザ駆動回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18938585A JPS6251279A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
| US06/901,185 US4771431A (en) | 1985-08-30 | 1986-08-27 | Semiconductor laser drive |
| GB8620851A GB2179783B (en) | 1985-08-30 | 1986-08-28 | Semiconductor laser driver |
| DE3629436A DE3629436C2 (de) | 1985-08-30 | 1986-08-29 | Treiberstufe für Halbleiterlaser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18938585A JPS6251279A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251279A true JPS6251279A (ja) | 1987-03-05 |
Family
ID=16240426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18938585A Pending JPS6251279A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 半導体レ−ザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6251279A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5021733A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Burn-in apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141045A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-22 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザダイオ−ドの駆動回路 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP18938585A patent/JPS6251279A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141045A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-22 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザダイオ−ドの駆動回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5021733A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Burn-in apparatus |
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