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JP3806464B2 - Semiconductor laser drive device - Google Patents
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JP3806464B2 JP12153996A JP12153996A JP3806464B2 JP 3806464 B2 JP3806464 B2 JP 3806464B2 JP 12153996 A JP12153996 A JP 12153996A JP 12153996 A JP12153996 A JP 12153996A JP 3806464 B2 JP3806464 B2 JP 3806464B2
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Description

【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Ith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13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5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14から半導体レーザ1に与える。スイッチング電流源14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抵抗に直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抵抗及び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、前記抵抗及び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、前記抵抗及び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は発光して発光光量が電流量に応じて急激に増加する。
【0012】
LDは、ダイオードであるため、そのV−I特性は一般のシリコンダイオードと同じく図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、LD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することで、光量が制御された高速なLD発光のスイッチングを可能にする。
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】
ところで、LDは経時で発光効率が変化し、LDのI−L特性は図7に示す実線から矢印の方向へシフトして破線のように変化する(LDが劣化する)ことが知られている。この変化により、LDのV−L特性も図9に示すように矢印の方向に変化し、Vfldが(+)方向にシフトしてしまう。このため、電圧源からLDに与えるバイアス電圧が一定のままであれば、LDの発光のスイッチング特性が変化することになる。
【0015】
LD消灯時は、バイアス電圧が変化していないから、LDの発光効率の低下が起こったときにLDから所定の光量を得るために電流源からLDへの供給電流が増加すると、その電流の増加分はLDにバイアス電圧を与えている電圧源に流れ込む。この電圧源に直列に抵抗を接続しておけば、電圧源に流れ込む電流が増加するに従い、その抵抗の電圧降下が増加し、これによりLDの端子電圧が増加する。これは、LDに電圧源から印加されるバイアス電圧がLDの発光効率の低下に伴い増加することであり、LDの発光効率の低下によって引き起こされるスイッチング特性の劣化を和らげるものである。
【0016】
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、LD1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抵抗3と、この抵抗3に直列に接続された電圧源4と、この電圧源4に直列に接続されスイッチング信号によりオン/オフさせるスイッチ回路5とからなり、抵抗3の電圧降下Vrと電圧源4の電圧Eとの合成電圧は図9に示すような電圧Vfldより小さい電圧である。
【0017】
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5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5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は抵抗3の電圧降下Vrと電圧源4の電圧Eとの合成電圧と等しくなる。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。
【0018】
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抵抗3と電圧源4に流れる。
【0019】
LD1の発光効率の低下が起こったときは、LD1から所定の光量を得るために電流源2から供給される電流が増加する。この電流の増加分は抵抗3と電圧源4に流れ、抵抗3の電圧降下Vrが増加する。これにより、LD1の端子にかかるバイアス電圧が増加する。
【0020】
LD1の発光効率の低下により、LD1のVfldが(+)方向に変化するが、LD1の端子にかかるバイアス電圧が増加することで、Vfldとバイアス電圧との差の変化量はVfldの変化量より小さくなり、抵抗3が無い場合に比べてLD1発光のスイッチング特性の劣化は和らぐことになる。
【0021】
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LD1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抵抗3と、この抵抗3に直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5とを有し、このスイッチ回路5のオン/オフに応じて前記電流源2から前記抵抗3及び前記電圧源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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0022】
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6に置き換えてツェナーダイオード6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5が閉じているときには、ツェナーダイオード6は電流源2から電流が流れてツェナー電圧Vzを発生し、抵抗3の電圧降下Vrとツェナーダイオード6のツェナー電圧Vzとの合成電圧がLD1の端子電圧Vopと等しくなる。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。
【0023】
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6として該ツェナーダイオード6のツェナー電圧Vz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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0024】
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7に置き換えてダイオード7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7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5が閉じているときには、ダイオード7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、抵抗3の電圧降下Vrとダイオード7の順方向降下電圧Vfとの合成電圧がLD1の端子電圧Vopと等しくなる。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。
【0025】
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、スイッチ回路5をトランジスタ8で構成し、電流源2をトランジスタ9及び抵抗10〜12からなる電流源で構成したものである。電流源2は電流指示信号に応じた電流を出力し、トランジスタ8はスイッチング信号によりオン/オフされる。
なお、上記第3実施例及び第4実施例は、ダイオード7が1つであるがこれを同方向に向けて直列に接続した複数のダイオードとしてもよい。
【0026】
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7で構成して該ダイオード7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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0027】
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、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、前記抵抗3及び前記電圧源4、6、7に前記電流源2からの電流を流したときに前記LD1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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0028】
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、請求項4記載の半導体レーザ駆動装置において、前記抵抗3及び前記電圧源4、6、7に前記電流源2からの電流を流したときに前記LD1に印加する順方向電圧は前記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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0029】
【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抵抗に直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抵抗及び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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0030】
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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0031】
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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0032】
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、前記抵抗及び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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【0033】
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、前記抵抗及び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、さらに経時によるLD発光のスイッチング特性の劣化を和らげることができる。
【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 電流源
3 抵抗
4 電圧源
5 スイッチ回路
6 ツェナーダイオード
7 ダイオード
8、9 トランジスタ
10〜12 抵抗
13 バイアス電流源
14 スイッチング電流源
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor laser driving device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows current-light characteristics (IL characteristics) of a semiconductor laser composed of a laser diode. When the current flowing through the semiconductor laser is less than or equal to the threshold Ith, the semiconductor laser does not emit light, and when the current flowing through the semiconductor laser is greater than or equal to Ith, the semiconductor laser emits light with a light amount corresponding to the current.
FIG. 10 shows an example of a conventional semiconductor laser driving device, and FIG. 11 shows the operating characteristics of the semiconductor laser driving device.
[0003]
The lighting control of the semiconductor laser 1 composed of a laser diode is performed by supplying a current to the semiconductor laser 1 such that a predetermined amount of light is obtained from the semiconductor laser 1. When high-speed switching of light emission of the semiconductor laser 1 is necessary, a bias current is supplied from the bias current source 13 to the semiconductor laser 1 in advance, and when the switch circuit 5 is turned on by the switching signal, the bias current and a predetermined light amount are changed. A switching current different from the current obtained from the semiconductor laser 1 is applied from the switching current source 14 to the semiconductor laser 1. If the amount of switching current from the switching current source 14 is small, the switching of the light emission of the semiconductor laser 1 is faster.
[0004]
Thus, when switching the light emission of the semiconductor laser 1 at high speed, conventionally, a controlled bias current is applied to the semiconductor laser 1. In order to supply a controlled bias current to the semiconductor laser 1, an expensive circuit for supplying a controlled bias current to the semiconductor laser as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-237786 is added. Is a complicated process.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the emission of the semiconductor laser 1 is switched at high speed, conventionally, a controlled bias current is applied to the semiconductor laser, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-237786. Since an expensive circuit for supplying a controlled bias current to the semiconductor laser is added and complicated processing is performed in this circuit, the cost is high.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor laser driving device that can switch light emission of a semiconductor laser at high speed and can be made inexpensively without requiring complicated processing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a current source connected in series to a semiconductor laser and supplying a current to the semiconductor laser to emit the semiconductor laser with a predetermined amount of light, and in parallel with the semiconductor laser. A voltage source connected in series to a resistor connected to the power source, and a switch circuit connected in series to the voltage source to turn on / off the semiconductor laser, and the current according to on / off of the switch circuit The current flowing from the source to the resistor and the voltage source is turned on / off, the light emission of the semiconductor laser can be switched at high speed, and the cost can be reduced without requiring complicated processing.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the first aspect, the voltage source is a Zener diode, and the Zener voltage of the Zener diode is the voltage of the voltage source. Switching can be made inexpensively without requiring complicated processing .
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the first aspect, the voltage source is composed of one or a plurality of diodes, and the forward voltage drop of the diode is used as the voltage of the voltage source. In addition, it is possible to switch the emission of the semiconductor laser at high speed, and it is possible to reduce the cost without requiring complicated processing .
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the first, second, or third aspect, a forward voltage is applied to the semiconductor laser when a current from the current source is supplied to the resistor and the voltage source. Therefore, it is possible to switch the light emission of the semiconductor laser at high speed, and to reduce the cost without requiring complicated processing.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the fourth aspect, the forward voltage applied to the semiconductor laser when a current from the current source flows through the resistor and the voltage source is the semiconductor laser. Is a voltage that does not emit light, the light emission of the semiconductor laser can be switched at high speed, and can be made inexpensive without requiring complicated processing.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 8 shows voltage-current characteristics (V-I characteristics) of a semiconductor laser (hereinafter referred to as LD) made of a laser diode, and FIG. 9 shows voltage-light characteristics (VL characteristics) of the LD. When controlling the amount of light emitted from the LD, the amount of current supplied to the LD is controlled according to the IL characteristic as shown in FIG. If the current supplied to the LD is equal to or less than Ith, the LD does not emit light. If the current supplied to the LD is equal to or greater than Ith, the LD emits light, and the amount of emitted light increases rapidly according to the amount of current.
[0012]
Since LD is a diode, its VI characteristic is the same as that of a general silicon diode. When the voltage is gradually increased as shown in FIG. 8, the amount of current suddenly (exponentially) from a certain voltage. Will increase. As shown in FIG. 7, the LD emits light when a current of Ith or more flows. Therefore, as shown in FIG. 9, since the LD has a VL characteristic that light is emitted when the voltage is equal to or higher than the threshold value Vfld, the on / off of the LD can be controlled by the voltage applied to the LD. By alternately applying two voltages sandwiching Vfld to the LD at high speed, the LD is turned on and off at high speed (the current flowing through the LD is switched at high speed).
[0013]
However, switching of the LD emission by the LD voltage has a large change in the LD current with respect to the change in the LD voltage, so that the desired LD emission light quantity control accuracy cannot be obtained.
Therefore, in the embodiment of the present invention, the on / off control of LD light emission is performed by the voltage applied to the terminal of the LD, and the amount of light emitted from the LD is controlled by the current source. By doing so, it is possible to perform high-speed LD emission switching in which the amount of light is controlled.
When the voltage applied to the LD when the LD is extinguished is close to Vfld, the light emission of the LD is switched at a higher speed. Therefore, in the embodiment of the present invention, a bias voltage close to Vfld is given to the LD by the voltage source when the LD is extinguished.
[0014]
By the way, it is known that the luminous efficiency of the LD changes with time, and the IL characteristic of the LD shifts from the solid line shown in FIG. 7 to the direction of the arrow and changes as indicated by the broken line (the LD deteriorates). . Due to this change, the VL characteristic of the LD also changes in the direction of the arrow as shown in FIG. 9, and Vfld shifts in the (+) direction. For this reason, if the bias voltage applied from the voltage source to the LD remains constant, the switching characteristics of the light emission of the LD will change.
[0015]
Since the bias voltage does not change when the LD is turned off, if the current supplied from the current source to the LD increases in order to obtain a predetermined amount of light from the LD when the light emission efficiency of the LD decreases, the current increases. The minute flows into a voltage source that applies a bias voltage to the LD. If a resistor is connected in series with this voltage source, as the current flowing into the voltage source increases, the voltage drop of the resistor increases, thereby increasing the terminal voltage of the LD. This is because the bias voltage applied to the LD from the voltage source increases as the light emission efficiency of the LD decreases, and the deterioration of the switching characteristics caused by the decrease of the light emission efficiency of the LD is alleviated.
[0016]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The first embodiment is an embodiment of the invention according to claim 1, and includes a current source 2 connected in series with LD 1 to control the amount of light emitted from LD 1, a resistor 3 connected in parallel to LD 1, and this resistor 3 and a switch circuit 5 connected in series to the voltage source 4 and turned on / off by a switching signal. The voltage drop Vr of the resistor 3 and the voltage E of the voltage source 4 The combined voltage is a voltage smaller than the voltage Vfld as shown in FIG.
[0017]
FIG. 2 shows the LD1 on state of the first embodiment, and FIG. 3 shows the LD1 off state of the first embodiment. In the first embodiment, the state in which the LD 1 is lit is a state in which the switch circuit 5 is open (turned off). At this time, the LD 1 is supplied with a current so as to obtain a predetermined amount of light from the current source 2 as shown in FIG. Further, the state where the LD 1 is turned off is a state where the switch circuit 5 is closed (turned on) as shown in FIG. At this time, the terminal voltage Vop of the LD 1 is equal to the combined voltage of the voltage drop Vr of the resistor 3 and the voltage E of the voltage source 4. Therefore, the terminal voltage Vop of LD1 is smaller than the voltage Vfld as shown in FIG.
[0018]
When the terminal voltage Vop of LD1 is smaller than Vfld, a current sufficient for LD1 to emit light does not flow to LD1, and LD1 does not emit light. As for the current supplied from the current source 2, a current amount according to the VI characteristic of the LD 1 as shown in FIG. 8 flows through the LD 1, and a current that does not flow through the LD 1 flows through the resistor 3 and the voltage source 4.
[0019]
When the light emission efficiency of the LD 1 decreases, the current supplied from the current source 2 increases in order to obtain a predetermined amount of light from the LD 1. This increase in current flows to the resistor 3 and the voltage source 4, and the voltage drop Vr of the resistor 3 increases. This increases the bias voltage applied to the terminal of LD1.
[0020]
Due to the decrease in the luminous efficiency of LD1, Vfld of LD1 changes in the (+) direction, but the amount of change in the difference between Vfld and the bias voltage is greater than the amount of change in Vfld due to an increase in the bias voltage applied to the terminal of LD1. Compared with the case where the resistance 3 is not provided, the deterioration of the switching characteristics of LD1 emission is reduced.
[0021]
As described above, the first embodiment is an embodiment of the invention according to claim 1, wherein the current source 2 is connected in series to the LD 1 and supplies current to the LD 1 to cause the LD 1 to emit light with a predetermined amount of light. A resistor 3 connected in parallel to the LD 1, a voltage source 4 connected in series to the resistor 3, and a switch circuit 5 connected in series to the voltage source 4 to turn on / off the LD 1. Since the current flowing from the current source 2 to the resistor 3 and the voltage source 4 is turned on / off according to the on / off of the switch circuit 5, it is possible to switch the light emission of the LD at a high speed, which is complicated. It is possible to reduce the cost without requiring treatment, and to alleviate the deterioration of the switching characteristics of LD light emission over time.
[0022]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is an embodiment of the invention according to claim 2, and in the first embodiment, the voltage source 4 is replaced with the Zener diode 6 and the Zener voltage Vz of the Zener diode 6 is set smaller than Vfld. It is. When the switch circuit 5 is closed, the Zener diode 6 generates a Zener voltage Vz by the current flowing from the current source 2, and the combined voltage of the voltage drop Vr of the resistor 3 and the Zener voltage Vz of the Zener diode 6 is the terminal of LD1. It becomes equal to the voltage Vop. Therefore, the terminal voltage Vop of LD1 is smaller than the voltage Vfld as shown in FIG.
[0023]
As described above, the second embodiment is an embodiment of the invention according to claim 2, and in the semiconductor laser driving device according to claim 1, the voltage source 4 is used as a Zener diode 6 and the Zener voltage of the Zener diode 6 is changed. Since Vz is the voltage of the voltage source 4, it is possible to switch the light emission of the LD at high speed, to reduce the cost without requiring a complicated process, and to alleviate the deterioration of the switching characteristics of the LD light emission over time. Can do.
[0024]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is an embodiment of the invention according to claim 3. In the first embodiment, the voltage source 4 is replaced with the diode 7, and the forward drop voltage Vf of the diode 7 is changed to that of the voltage source 4. It is a voltage. The forward voltage drop Vf of the diode 7 is set smaller than Vfld. When the switch circuit 5 is closed, a current flows from the current source 2 to the diode 7 to generate a forward drop voltage Vf, and a combined voltage of the voltage drop Vr of the resistor 3 and the forward drop voltage Vf of the diode 7 is LD1. Is equal to the terminal voltage Vop. Therefore, the terminal voltage Vop of LD1 is smaller than the voltage Vfld as shown in FIG.
[0025]
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is another embodiment of the invention according to claim 3. In the first embodiment, the switch circuit 5 is composed of the transistor 8, and the current source 2 is composed of the transistor 9 and the resistors 10 to 12. The current source is configured as follows. The current source 2 outputs a current corresponding to the current instruction signal, and the transistor 8 is turned on / off by the switching signal.
Incidentally, the third and fourth embodiments, although the diode 7 is one, which may be a plurality of diodes connected in series toward the same direction.
[0026]
Thus, the third embodiment and the fourth embodiment are embodiments of the invention according to claim 3, and in the semiconductor laser driving device according to claim 1, the voltage source 4 is replaced with one or a plurality of diodes. 7 and the forward voltage drop of the diode 7 is used as the voltage of the voltage source 4, so that the light emission of the LD can be switched at high speed and can be made inexpensive without requiring complicated processing. Degradation of switching characteristics of LD emission over time can be alleviated.
[0027]
The first to fourth embodiments are also embodiments of the invention according to claim 4, wherein the resistor 3 and the voltage source 4 in the semiconductor laser driving device according to claim 1, 2 or 3. , 6 and 7, forward current is applied to the LD 1 when the current from the current source 2 is supplied, and the light emission of the LD is switched at high speed as in the first to fourth embodiments. It is possible to reduce the switching characteristics of LD light emission over time, and it can be made inexpensive without requiring complicated processing.
[0028]
Further, the first to fourth embodiments are also embodiments of the invention according to claim 5, and in the semiconductor laser driving device according to claim 4, the resistor 3 and the voltage sources 4, 6, 7 are provided. The forward voltage applied to the LD 1 when the current from the current source 2 is supplied is a voltage at which the LD 1 does not emit light, and the LD emits light at high speed as in the first to fourth embodiments. It is possible to perform switching, the cost can be reduced without requiring complicated processing, and the deterioration of switching characteristics of LD light emission over time can be reduced.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the current source connected in series to the semiconductor laser to supply current to the semiconductor laser and emit the semiconductor laser with a predetermined amount of light, and in parallel with the semiconductor laser A voltage source connected in series to a connected resistor; and a switch circuit connected in series to the voltage source to turn on / off the semiconductor laser, and the current source according to on / off of the switch circuit wherein since the on / off the current flowing through the resistor and the voltage source from, can be switched to light-emitting semiconductor laser at a high speed, it can be inexpensively without requiring complicated processes, further switching of the LD light emission over time The deterioration of characteristics can be reduced.
[0030]
According to the invention of claim 2, in the semiconductor laser driving device of claim 1, since the voltage source is a Zener diode and the Zener voltage of the Zener diode is the voltage of the voltage source, the semiconductor laser emits light at high speed. It is possible to perform switching at a low cost without requiring complicated processing, and further, it is possible to alleviate the deterioration of switching characteristics of LD light emission over time.
[0031]
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the first aspect, the voltage source is constituted by one or a plurality of diodes, and the forward voltage drop of the diode is used as the voltage of the voltage source. Therefore, it is possible to switch the light emission of the semiconductor laser at high speed, to reduce the cost without requiring complicated processing, and to alleviate the deterioration of the switching characteristics of the LD light emission over time.
[0032]
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the first, second, or third aspect, when a current from the current source is supplied to the resistor and the voltage source, a forward voltage is applied to the semiconductor laser. Therefore, it is possible to switch the light emission of the semiconductor laser at high speed, to reduce the cost without requiring a complicated process, and to alleviate the deterioration of the switching characteristics of the LD light emission over time.
[0033]
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the fourth aspect, the forward voltage applied to the semiconductor laser when the current from the current source flows through the resistor and the voltage source is Since it is a voltage at which the semiconductor laser does not emit light, it is possible to switch the emission of the semiconductor laser at high speed, to reduce the cost without requiring complicated processing, and to alleviate the deterioration of the switching characteristics of the LD emission over time. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing the semiconductor laser lighting state of the first embodiment.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing the semiconductor laser extinguishing state of the first embodiment;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing current-light characteristics of a semiconductor laser.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing voltage-current characteristics of a semiconductor laser.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing voltage-light characteristics of a semiconductor laser.
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor laser driving device.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing operating characteristics of the semiconductor laser driving device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser 2 Current source 3 Resistance 4 Voltage source 5 Switch circuit 6 Zener diode 7 Diode 8, 9 Transistors 10-12 Resistance 13 Bias current source 14 Switching current source

Claims (5)

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抵抗に直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抵抗及び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。A current source connected in series to the semiconductor laser to supply current to the semiconductor laser and emit the semiconductor laser at a predetermined light amount; a voltage source connected in series to a resistor connected in parallel with the semiconductor laser; A switch circuit connected in series to the voltage source to turn on / off the semiconductor laser, and the current flowing from the current source to the resistor and the voltage source is turned on / off according to on / off of the switch circuit. A semiconductor laser driving device. 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。  2. The semiconductor laser driving device according to claim 1, wherein the voltage source is a Zener diode, and a Zener voltage of the Zener diode is a voltage of the voltage source. 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。  2. The semiconductor laser driving device according to claim 1, wherein the voltage source is composed of one or a plurality of diodes, and a forward drop voltage of the diode is used as the voltage of the voltage source. 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、前記抵抗及び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。 4. The semiconductor laser driving device according to claim 1, wherein a forward voltage is applied to the semiconductor laser when a current from the current source is supplied to the resistor and the voltage source. Drive device. 請求項4記載の半導体レーザ駆動装置において、前記抵抗及び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。 5. The semiconductor laser driving device according to claim 4, wherein a forward voltage applied to the semiconductor laser when a current from the current source is supplied to the resistor and the voltage source is a voltage at which the semiconductor laser does not emit light. A semiconductor laser driving device.
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