JP2000200941A

JP2000200941A - 半導体レ―ザ駆動回路

Info

Publication number: JP2000200941A
Application number: JP37722898A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sakino; 和弘崎野; Atsushi Oishi; 篤大石; Tsuneo Sawasumi; 庸生澤住
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 2000-07-18
Anticipated expiration: 2018-12-29
Also published as: JP3747670B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光量０付近の極低光量でも高速で安定した変調
応答性を実現可能な半導体レーザ駆動回路を提供するこ
と。【解決手段】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰還
し光量指令信号と比較することにより前記半導体レーザ
ＬＤを駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、前
記発光量の検出信号と光量指令信号との差信号を入力し
て半導体レーザＬＤに線形な駆動電流を出力する線形回
路２と非線形な駆動電流を出力する非線形回路３、４と
の２重の負帰還ループを構成すると共に、前記光量指令
信号を所定値でクリップし、その信号を前記非線形回路
３、４の信号線路の途中に加算することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査記録装置や
光通信装置に用いられる半導体レーザを駆動する駆動回
路、特に半導体レーザの発光量を負帰還し光量指令信号
と比較することにより該発光量を制御するようにした半
導体レーザ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、光走査記録装置にお
いて、半導体レーザから発生する光ビームを感光性記録
材料上で走査し、該記録材料にデータの記録を行う装置
等が実用化されており、また、光通信装置においても、
半導体レーザの光出力を変調した光信号を光ファイバー
を介して伝送する装置等が広く使用されている。

【０００３】これら光走査記録装置や光通信装置等で使
用される半導体レーザは、駆動電流を変化させることに
よって、半導体レーザから発生する光出力を直接変調す
ることが可能である。この駆動電流を制御する回路は、
通常、光量指令信号によって設定される所望の光出力が
半導体レーザから正確に発生するように、ＡＰＣ（Auto
matic Power Control）回路を設けて光出力を安定にす
るような制御を行うことが多い。従来のＡＰＣ回路は、
半導体レーザの前方出射光若しくは後方出射光の一部を
分岐させたモニタ光の光量を検出し、該発光量と前記光
量指令信号が示す設定光量との差を解消する方向に半導
体レーザの駆動電流を負帰還制御するように構成されて
いる。

【０００４】ところで、図１３は、半導体レーザの駆動
電流として直流電流を流した時の電流レベルと光出力と
の関係を示す図である。駆動電流のレベルがＩｔｈより
も小さいと、駆動電流量の増加に対して光出力のパワー
は非線形に緩やかに増加し、駆動電流のレベルがＩｔｈ
を越えると駆動電流量の増加に対して光出力のパワーは
略線形に比例して増加する。半導体レーザの注入電流量
と光出力はレーザー発光領域では略線形な関係で、自然
発光領域では非線形な関係であり、電流量Ｉｔｈが閾値
となる。

【０００５】また、図１４は半導体レーザの駆動電流と
微分量子効率の関係を示す図である。半導体レーザの駆
動電流と光出力の関係は、駆動電流がＩｔｈを越えると
リニアな関係であり、つまり駆動電流がＩｔｈを越える
と微分量子効率は半導体レーザの駆動電流のレベルに関
わらずに一定値をとる。一方、駆動電流がＩｔｈを下回
るときは、微分量子効率は駆動電流の増加に従って増加
する。

【０００６】このように半導体レーザは、閾値以下の自
然発光領域と閾値以上のレーザ発光領域とで駆動電流量
に対する光出力の増加率が異なる。広範囲に光出力を変
化させて半導体レーザを用いるためには、駆動電流に対
する光出力特性が線形であるレーザ発光領域だけでな
く、自然発光領域でも半導体レーザを使用する必要があ
るが、自然発光領域では駆動電流の変化に対する光出力
変化が小さく、そのためこの領域での光変調応答性が悪
くなり、例えば半導体レーザによって感光材料に画像形
成する場合には、その画像鮮鋭性が劣化する問題があ
る。

【０００７】かかる問題に対処するため、所定値以上の
信号を抑える信号制限回路及び信号の高周波成分を抽出
するハイパスフィルタに光量指令信号を入力して補償信
号を作成し、該補償信号を光量指令信号に加えることに
よって、低光量領域での変調応答性の向上を図るように
した技術（特開平２−２１１６８３号公報）や、ＡＰＣ
回路における閉ループ回路のループゲインを光量指令信
号に基づいて一定に制御することによって、低光量領域
での変調応答性の向上を図るようにした技術（特開昭６
３−２０４５２２号公報）が提案されている。

【０００８】しかし、前者にあっては、補償信号をＡＰ
Ｃ回路のループ外から光量指令信号に重畳して付加する
ため、オープンループでの補正となり、半導体レーザの
温度による特性変化で変調応答性が変動する問題があっ
た。これは半導体レーザによって感光材料に画像形成す
る場合には、画像鮮鋭性の変動となって現れる。

【０００９】一方、後者にあっては、光量指令信号に自
然発光領域の信号成分とレーザ発光領域の信号成分が同
時に含まれる場合、例えばステップ状光量指令信号が入
力された場合、ループゲインが実際の発光量に適正なゲ
インに制御されず、発振若しくは応答性劣化が生じる可
能性があった。

【００１０】このため本発明者は、自然発光領域からレ
ーザ発光領域までの全領域に亘って高速且つ安定な光変
調を実現するために、図１５に示すように、半導体レー
ザＬＤの発光領域を線形なレーザ発光領域と非線形な自
然発光領域とに分け、レーザ発光領域に対応する微分量
子効率の逆特性を得るための線形ゲインフィッティング
回路１０１と、自然発光領域に対応する微分量子効率の
逆特性を得るための非線形ゲインフィッティング回路１
０２とで構成したゲインフィッティング回路１００をＡ
ＰＣ回路の閉ループ内に有することにより、半導体レー
ザＬＤから出射するレーザ光の一部をフォトダイオード
ＰＤで受光し、電流／電圧変換回路２００により電圧変
換して発光量検出信号として誤差演算部３００に入力
し、該誤差演算部３００において光量指令信号と前記発
光量検出信号との差信号を、上記線形ゲインフィッティ
ング回路１０１と上記非線形ゲインフィッティング回路
１０２によりそれぞれ処理し、それを電圧／電流変換回
路１１１、１１２を介して加算した駆動電流として半導
体レーザＬＤに供給するという２重の負帰還ループで形
成した駆動回路を提案し、これにより全領域に亘って応
答特性を向上させるように努めている（特開平１０−２
００１７９号公報）。なお、図中、４００は半導体レー
ザＬＤの温度特性を補償するための温度補償信号を作成
し、ゲインフィッティング回路１００へ出力するための
温度補償回路である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
半導体レーザＬＤの駆動回路に２重の負帰還ループを形
成しても、かなりの低光量では、非線形ゲインフィッテ
ィング回路１０２のゲイン特性と半導体レーザのゲイン
特性が合致しにくくなり、やはり変調応答性が劣化して
くる問題が見られることがわかった。

【００１２】また、半導体レーザＬＤはその種類毎に微
分量子効率の特性が異なるため、ゲインフィッティング
回路１００を半導体レーザＬＤの種類毎にそれぞれ対応
する回路構成に変更したり、回路定数を調整してやる必
要がある。また、新規の半導体レーザＬＤの特性を実現
するために非常に手間がかかる上に、半導体レーザＬＤ
の微分量子効率の特性によっては非常に合わせ難いもの
もある。半導体レーザＬＤの微分量子効率の逆特性が一
致しないと、光変調応答性が悪くなり、変調性能の劣化
を生じる結果となる。

【００１３】一方、かかる半導体レーザは過大発光等が
原因となってレーザ出射端面破壊（劣化）が発生し故障
を起こすことが知られている。このため、従来では半導
体レーザの駆動電流をモニターすることにより、過大電
流発生時に異常判定を行い、過大電流の流入を制限して
故障防止を図るようにしたり、半導体レーザを定電流駆
動した状態で出射光をモニターし、規格値（初期値）以
上の発光量が得られているかどうかをチェックすること
により半導体レーザの故障発生を検知するようにしてい
る。

【００１４】しかし、この端面破壊は半導体レーザの前
方端面及び後方端面のいずれでも発生するため、ＡＰＣ
回路による制御時に該ＡＰＣ回路により発光量を検出し
ている半導体レーザの出射端面と相対する逆側の端面が
劣化すると、出射光量はＡＰＣ回路により一定値に制御
されても、それと相対する端面の劣化は検出できずに故
障状態が進行してしまう。この状況下でＡＰＣ回路によ
り発光量を検出している半導体レーザの出射端面が劣化
すると、該ＡＰＣ回路の作動により出射光が低下しない
ように制御が働き、過大電流が流れて急激に半導体レー
ザの故障が進行する事態を招く。

【００１５】本発明は、叙上の半導体レーザ駆動回路に
見られる諸事情に鑑みなされたもので、本発明の第一の
課題は、光量０付近の極低光量でも高速で安定した変調
応答性を実現可能な半導体レーザ駆動回路を提供するこ
とにある。

【００１６】また、本発明の第二の課題は、半導体レー
ザの自然発光領域からレーザ発光領域までの全領域に亘
って光量安定性・変調応答性に優れる半導体レーザ駆動
回路を提供することにある。

【００１７】更に、本発明の第三の課題は、簡易な構成
により早期且つ確実に半導体レーザの故障を検知するこ
とのできる半導体レーザ駆動回路を提供することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第一の課題を解決す
るための請求項１記載の発明は、半導体レーザの発光量
の検出信号を負帰還し光量指令信号と比較することによ
り前記半導体レーザを駆動制御する半導体レーザ駆動回
路において、前記発光量の検出信号と光量指令信号との
差信号を入力して半導体レーザに線形な駆動電流を出力
する線形回路と非線形な駆動電流を出力する非線形回路
との２重の負帰還ループを構成すると共に、前記光量指
令信号を所定値でクリップし、その信号を前記非線形回
路の信号線路の途中に加算することを特徴とする半導体
レーザ駆動回路である。

【００１９】請求項２記載の発明は、前記所定値は、使
用最低温度での半導体レーザの閾値に相当する光量レベ
ルであることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ
駆動回路である。

【００２０】更に、上記第一の課題を解決するための請
求項３記載の発明は、半導体レーザの発光量の検出信号
を負帰還し光量指令信号と比較することにより前記半導
体レーザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路におい
て、前記発光量の検出信号と光量指令信号との差信号を
入力して半導体レーザに線形な駆動電流を出力する線形
回路と非線形な駆動電流を出力する非線形回路との２重
の負帰還ループを構成すると共に、前記光量指令信号を
所定値でクリップし、その信号を前記非線形回路の信号
線路の途中に加算すると共に、前記所定値までは負帰還
が働かないように光量指令信号に補償電圧を加算するこ
とを特徴とする半導体レーザ駆動回路である。

【００２１】請求項４記載の発明は、前記負帰還ループ
内の線形回路及び非線形回路は非負であることを特徴と
する請求項３記載の半導体レーザ駆動回路である。

【００２２】請求項５記載の発明は、前記所定値は、使
用最低温度での半導体レーザの閾値に相当する光量レベ
ルであることを特徴とする請求項３又は４記載の半導体
レーザ駆動回路である。

【００２３】上記第二の課題を解決するための請求項６
記載の発明は、半導体レーザの発光量の検出信号を負帰
還し光量指令信号と比較することにより前記半導体レー
ザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、上記
半導体レーザの発光量と光量指令信号との差信号を形成
すると共に、ルックアップテーブルを用いて構成してな
る半導体レーザの微分量子効率の逆特性を持つ回路に上
記差信号を入力することにより半導体レーザを駆動する
信号を得ることを特徴とする半導体レーザ駆動回路であ
る。

【００２４】請求項７記載の発明は、上記微分量子効率
の逆特性のうち、線形な領域を線形ゲインフィッティン
グ回路を用い、非線形な領域をルックアップテーブルを
用いて構成することを特徴とする請求項６記載の半導体
レーザ駆動回路である。

【００２５】請求項８記載の発明は、上記光量指令信号
としてデジタル信号を入力することを特徴とする請求項
６記載の半導体レーザ駆動回路である。

【００２６】請求項９記載の発明は、半導体レーザの温
度特性を補償するための半導体レーザの温度を測定する
手段及び該測定した温度に応じて半導体レーザの温度特
性を補償する温度補償信号を作成する手段を有し、該温
度補償信号により半導体レーザの温度補償を行うことを
特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の半導体レー
ザ駆動回路である。

【００２７】更に、上記第二の課題を解決するための請
求項１０記載の発明は、半導体レーザの発光量の検出信
号を負帰還し光量指令信号と比較することにより前記半
導体レーザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路におい
て、上記半導体レーザの発光量と光量指令信号との差信
号を形成すると共に、上記半導体レーザと同型の半導体
チップ及び除算回路により構成してなる半導体レーザの
微分量子効率の逆特性を持つ回路に上記差信号を入力す
ることにより半導体レーザを駆動する信号を得ることを
特徴とする半導体レーザ駆動回路である。

【００２８】上記第三の課題を解決するための請求項１
１記載の発明は、半導体レーザの発光量の検出信号を負
帰還し光量指令信号と比較することにより前記半導体レ
ーザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、上
記発光量を検出するための半導体レーザの出射端面と相
対する端面から出射する出射光の発光量をも検出し、そ
れら半導体レーザの両端面の発光量検出信号の差若しく
は比を算出し、その結果が設定範囲外の場合に異常判定
信号を出力することを特徴とする半導体レーザ駆動回路
である。

【００２９】請求項１２記載の発明は、上記異常判定信
号の出力により半導体レーザへの駆動電流を一定値以上
流さないように制限する回路を付加したことを特徴とす
る請求項１１記載の半導体レーザ駆動回路である。

【００３０】更に、上記第三の課題を解決するための請
求項１３記載の発明は、半導体レーザの発光量の検出信
号を負帰還し光量指令信号と比較することにより前記半
導体レーザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路におい
て、上記発光量を検出するための半導体レーザの出射端
面と相対する端面から出射する出射光の発光量をも検出
し、それら半導体レーザの両端面の発光量検出信号のそ
れぞれと半導体レーザの駆動電流とを比較し、その結果
が設定範囲外の場合に異常判定信号を出力することを特
徴とする半導体レーザ駆動回路である。

【００３１】請求項１４記載の発明は、上記異常判定信
号の出力により半導体レーザへの駆動電流を一定値以上
流さないように制限する回路を付加したことを特徴とす
る請求項１３記載の半導体レーザ駆動回路である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００３３】（請求項１〜５）図１は、請求項１及び２
に係る半導体レーザ駆動回路の実施の形態の一例を示す
構成ブロック図である。

【００３４】同図に示すように、半導体レーザＬＤから
出射したレーザ光の一部は、発光量を検出するためのフ
ォトダイオードＰＤによって受光され、電流／電圧変換
回路１を経て電圧変換されて発光量検出信号として誤差
演算部２に入力される。誤差演算部２では、上記半導体
レーザＬＤの規格値に基づいて予め設定された光量指令
信号との差信号が取り出され、ゲインフィッティング回
路を構成している線形回路３及び非線形回路４に入力さ
れる。

【００３５】線形回路３は、図１３の半導体レーザの電
流レベルと光出力との関係に示す半導体レーザＬＤの閾
値（電流量Ｉｔｈでの値）以上の領域の駆動を受け持
ち、上記差信号の入力に対応して線形な駆動電流を出力
する回路であり、線形アンプ３ａと電圧／電流変換回路
３ｂとを有して構成されている。

【００３６】非線形回路４は、図１３の半導体レーザの
電流レベルと光出力との関係に示す閾値（電流量Ｉｔｈ
での値）以下の領域の駆動を主として受け持ち、上記差
信号の入力に対応して非線形な駆動電流を出力する回路
であり、第一の非線形アンプ４ａと、該第一の非線形ア
ンプ４ａの出力側に第二の非線形アンプ４ｂと、該第二
の非線形アンプ４ｂの出力側に電圧／電流変換回路４ｃ
とを有して構成されている。

【００３７】第一の非線形アンプ４ａは、上記閾値より
も低い領域の半導体レーザＬＤの微分ゲイン（図１４）
の変化に対応し、その逆特性を得るものであり、比較的
緩やかにゲインを減少させるように機能する。

【００３８】また、第二の非線形アンプ４ｂは、上記閾
値付近（但し、閾値を越えない）の半導体レーザＬＤの
微分ゲイン（図１４）の逆特性を得るものである。この
閾値以上の領域の駆動は上記線形アンプ３が受け持つた
め、この第二の非線形アンプ４ｂでは、閾値に向けてゲ
インを急峻に減少させ、ゲイン０に落ち込むように機能
する。

【００３９】非線形回路４は、これら第一及び第二の非
線形アンプ４ａ、４ｂにより、半導体レーザＬＤの閾値
以下の領域において、微分ゲインの逆特性を持った回路
で最大駆動電流が半導体レーザＬＤの閾値電流にクリッ
プされる動作を行う。

【００４０】温度補償回路５は、半導体レーザＬＤの温
度特性を補償するため、該半導体レーザＬＤの温度を測
定する手段（図示せず）を有し、その測定温度に応じて
半導体レーザＬＤの温度特性を補償する信号を作成し、
上記第一の非線形アンプ４ａ及び第二の非線形アンプ４
ｂに出力する。半導体レーザＬＤは温度により閾値の電
流量が変化するのに対応して、非線形回路４の閾値に対
応する最大駆動電流量を変化させるように機能する。こ
れにより、非線形回路４の出力は、上記誤差演算部２か
らの差信号と半導体レーザＬＤの温度に応じてコントロ
ールされる。

【００４１】図中、６はクリップ回路であり、光量指令
信号が誤差演算部２に入力される前に、アンプ７を介し
てクリップ回路６にも入力されるようになっている。一
般に半導体レーザＬＤは、図２に示すように、温度状態
により電流−光量特性（ＩＰ特性）が変化するが、該Ｉ
Ｐ特性は、レーザ発光領域においては温度状態の変化に
応じて特性が大きく変動する（領域Ｂ）のに比べ、光量
が低い自然発光領域においては温度状態が変化してもほ
ぼ同じ特性（領域Ａ）であり、多くは線形な特性を維持
するため、電流と光量との関係はほぼ一対一の関係にあ
る。従って、かかる領域Ａのような低光量領域は、光量
指令信号を上記線形回路３及び非線形回路４からなる負
帰還ループにかけて半導体レーザＬＤの駆動電流を制御
するよりも、オープンループで駆動電流を制御する方が
高速な応答性が実現できる。

【００４２】このため、上記クリップ回路６は、所定
値、具体的には使用最低温度での半導体レーザＬＤの自
然発光領域とレーザ発光領域との閾値に相当する光量レ
ベル（領域Ａの最大光量の等しいレベル）でクリップ
し、その信号を非線形回路４の信号線路の途中に加算す
るようにしている。このクリップ回路６によりクリップ
された信号は、オープンループから非線形回路４に加え
られることで、負帰還ループ内の信号と並列駆動する
が、該負帰還ループ内の信号に対して支配的に働き、電
圧／電流変換回路４ｃを経て半導体レーザＬＤの駆動電
流を制御する。

【００４３】これにより、上記線形回路３及び非線形回
路４からなる２重の負帰還ループを有する半導体レーザ
駆動回路にあって、かなりの低光量、例えば０光量付近
においても応答性の劣化を生じることなく、変調応答性
を向上させることが可能となる。また、前記閾値よりも
大きなレーザ発光領域に関しては、従来と同様に負帰還
制御するため、安定で高速な駆動制御が可能である。

【００４４】上記クリップ回路６の出力は、上記の通り
非線形回路４の信号線路の途中に加算する。非線形回路
４の信号線路の途中に加算する態様としては、第一の非
線形アンプ４ａの入力側に加算する態様、第一の非線形
アンプ４ａと第二の非線形アンプ４ｂとの間に加算する
態様及び第二の非線形アンプ４ｂの出力側に加算する態
様があるが、第二の非線形アンプ４ｂの出力側に加算す
る場合、非線形回路４から閾値以上の電流が発生する可
能性も考えられるため、第一の非線形アンプ４ａの入力
側に加算する態様、又は第一の非線形アンプ４ａと第二
の非線形アンプ４ｂとの間に加算する態様が好ましい。
これら両態様のうちでは、第一の非線形アンプ４ａのゲ
インが非常に大きいため、Ｓ／Ｎ比を稼ぐ観点から、第
一の非線形アンプ４ａの入力側に加算する態様よりも、
図示するように第一の非線形アンプ４ａと第二の非線形
アンプ４ｂとの間に加算する態様の方がより高精度な制
御が実現できるために最も好ましい。

【００４５】図３は、請求項３〜５に係る半導体レーザ
駆動回路の実施の形態の一例を示す構成ブロック図であ
る。図１に示す構成ブロック図と同一符号は同一構成を
示す。

【００４６】この実施の形態では、上記領域Ａにおいて
はクリップ回路７によって上記所定値でクリップされた
信号のみで半導体レーザＬＤが駆動制御されるようにす
るために、上記所定値よりも小さい低光量では負帰還が
働かないように、低光量で負帰還を無効にする補償電圧
を光量指令信号に加算するようにしている。

【００４７】この実施の形態によれば、前記図１の構成
に比べ、簡単な回路調整で光量０近辺の極微小光量でも
安定した高速応答特性が得られるようになる。

【００４８】なお、このとき負帰還ループ内の線形回路
及び非線形回路は非負処理するようにしている。これに
より領域Ａにおいては負帰還ループが無効のときに０と
なり、オープンで加わった出力で半導体レーザＬＤが駆
動制御されるようになる。従って、マイナス側に信号が
ふれないので高速な立ち上がりが可能となる。

【００４９】（請求項６〜１０）図４は、請求項６記載
の発明に係る半導体レーザ駆動回路の実施の形態の一例
を示す構成ブロック図である。なお、以下の説明におい
て図１５に示す構成ブロック図と同一符号は同一構成を
示す。

【００５０】この実施の形態では、図１５に示す半導体
レーザ駆動回路のゲインフィッティング回路１００を、
Ａ／Ｄ変換回路１０とＬＵＴ（ルックアップテーブル）
１１及びＤ／Ａ変換回路１２と電圧／電流変換回路１３
とで構成することを特徴としている。

【００５１】Ａ／Ｄ変換回路１０は、誤差演算部３００
から入力される差信号をデジタル変換してＬＵＴ１１に
出力する。

【００５２】ＬＵＴ１１には、使用する半導体レーザＬ
Ｄの微分量子効率の逆特性を持つ入出力特性のデータが
書き込まれており、上記Ａ／Ｄ変換回路１０によりデジ
タル変換された差信号をアドレス信号として入力し、該
アドレス信号に一対一に対応する出力特性のデジタル信
号を出力する。

【００５３】Ｄ／Ａ変換回路１２は、上記ＬＵＴ１１か
ら出力された出力特性のデジタル信号をアナログ変換
し、電圧／電流変換回路１３へ出力する。電圧／電流変
換回路１３はＤ／Ａ変換回路１２からの信号を電流変換
し、半導体レーザＬＤへ駆動電流を供給する。

【００５４】この実施の形態によれば、ＬＵＴ１１を用
いて半導体レーザＬＤの微分量子効率の逆特性を持つ入
出力特性のデータを高精度に、しかもデジタルで簡単に
書き込むことが可能である。これにより、負帰還ループ
内の開ループゲイン特性を容易に線形にすることがで
き、半導体レーザＬＤの自然発光領域からレーザ発光領
域の全領域に亘って光量安定性、光変調応答特性に優れ
る半導体レーザ駆動回路とすることができるようにな
る。また、半導体レーザＬＤ毎に特性が異なっていて
も、回路構成を変える必要もないという利点もある。

【００５５】図５は、請求項７に係る半導体レーザ駆動
回路の実施の形態の一例を示す構成ブロック図である。

【００５６】この実施の形態は、図１５に示す半導体レ
ーザ駆動回路のゲインフィッティング回路１００におい
て、半導体レーザＬＤのレーザ発光領域においてはアナ
ログ回路そのままの線形ゲインフィッティング回路１０
１を用いて構成し、自然発光領域においては上記同様に
Ａ／Ｄ変換回路１４とＬＵＴ１５及びＤ／Ａ変換回路１
６とで構成している。

【００５７】従って、誤差演算部３００から出力される
光量指令信号と発光量検出信号との差信号を、線形なレ
ーザ発光領域ではアナログ回路からなる上記線形ゲイン
フィッティング回路１０１により処理して電圧／電流変
換回路１１１へ出力し、半導体レーザＬＤを駆動させ、
また非線形な自然発光領域では、Ａ／Ｄ変換回路１４に
よりデジタル変換してＬＵＴ１５に出力する。このＬＵ
Ｔ１５には使用する半導体レーザＬＤの非線形領域にお
ける微分量子効率の逆特性を持つ入出力特性のデータが
書き込まれており、上記Ａ／Ｄ変換回路１４によりデジ
タル変換された差信号をアドレス信号として入力し、該
アドレス信号に一対一に対応する出力特性のデジタル信
号を出力し、Ｄ／Ａ変換回路１６によってアナログ変換
して、電圧／電流変換回路１１２へ出力する。電圧／電
流変換回路１１１及び１１２から出力された電流は加算
され、半導体レーザＬＤに供給される。

【００５８】この実施の形態によれば、特に従来のアナ
ログ回路では合わせられない領域が存在する非線形領域
の出力特性を高精度に設定することができるようにな
り、全体として半導体レーザＬＤの自然発光領域からレ
ーザ発光領域の全領域に亘って光量安定性、光変調応答
特性に優れる半導体レーザ駆動回路とすることができる
ようになる。しかも、線形領域のみをアナログ回路で構
成することで、レーザ発光領域での変調速度の高速化を
図ることが可能である。

【００５９】図６は、請求項８に係る半導体レーザ駆動
回路の実施の形態の一例を示す構成ブロック図である。

【００６０】この実施の形態は、図１５に示す半導体レ
ーザ駆動回路における誤差演算部３００に代えてデジタ
ル加減算器１７を用いると共に、ゲインフィッティング
回路１００にＬＵＴ１８、Ｄ／Ａ変換回路１９及び電圧
／電流変換回路２０を用いて構成している。

【００６１】従って、光量指令信号は上記デジタル加減
算器１７に対してデジタル信号として入力されると共
に、フォトダイオードＰＤの受光信号を電流／電圧変換
回路２０により電圧変換した発光量検出信号も、Ａ／Ｄ
変換器２１によりデジタル変換されてデジタル信号とし
て上記デジタル加減算器１７に入力される。デジタル加
減算器１７では、上記発光量検出信号と光量指令信号と
の差信号のデジタル信号をＬＵＴ１８に出力するように
なっている。

【００６２】ＬＵＴ１８には使用する半導体レーザＬＤ
の微分量子効率の逆特性を持つ入出力特性のデータが書
き込まれており、上記デジタル加減算器１７から出力さ
れるデジタル信号をアドレス信号として、該アドレス信
号に一対一に対応する出力特性のデジタル信号を出力
し、Ｄ／Ａ変換回路１９によってアナログ変換して、電
圧／電流変換回路２２へ出力し、半導体レーザＬＤを駆
動制御する。

【００６３】この実施の形態によれば、ＬＵＴ１８を用
いて半導体レーザＬＤの微分量子効率の逆特性を持つ入
出力特性のデータを高精度に、しかもデジタルで簡単に
書き込むことが可能であり、負帰還ループ内の開ループ
ゲイン特性を容易に線形にすることができ、半導体レー
ザＬＤの自然発光領域からレーザ発光領域の全領域に亘
って光量安定性、光変調応答特性に優れる半導体レーザ
駆動回路とすることができると共に、半導体レーザＬＤ
毎に特性が異なっていても、回路構成を変える必要もな
いという効果に加え、光量指令信号としてデジタル信号
を用いて直接変調することができるという利点がある。

【００６４】図７は、図６に示す半導体レーザ駆動回路
において、デジタル加減算器１７を省き、ＬＵＴ１８ａ
上にデジタル加減算器１７と同等の機能のマトリクスを
作成したことを特徴としている。

【００６５】従って、ＬＵＴ１８ａにはＡ／Ｄ変換回路
２１によってデジタル変換された発光量検出信号と光量
指令信号のデジタル信号との２つのデジタル信号が直接
入力される。このＬＵＴ１８ａでは、発光量検出信号の
入力をアドレス信号として、例えば使用する半導体レー
ザＬＤの微分量子効率の逆特性を持つ入出力特性のデー
タが書き込まれた表のうちどの表を用いるかを決定し、
次いで光量指令信号をアドレス信号として、上記決定さ
れた表から該光量指令信号に応じた一対一の出力特性を
決定して出力するようにする。

【００６６】この実施の形態によれば、図６に示す半導
体レーザ駆動回路に比べ、より構成を簡略化できるよう
になる。

【００６７】図８は、請求項９に係る半導体レーザ駆動
回路の実施の形態の一例を示す構成ブロック図であり、
図４に示す半導体レーザ駆動回路のゲインフィッティン
グ回路１００に、温度補償回路を付加した構成を示して
いる。

【００６８】温度補償回路３０は、半導体レーザＬＤの
温度特性を補償するため、室温及び半導体レーザＬＤの
温度を測定する手段（図示せず）を有し、該測定温度に
応じて半導体レーザＬＤの温度特性を補償する温度補償
信号を作成し、該温度補償信号をアナログ電圧信号とし
て出力する。

【００６９】上記温度補償信号は、Ｄ／Ａ変換器１２か
ら出力された半導体レーザＬＤの駆動制御信号に対して
加減算され、半導体レーザＬＤの駆動制御信号を温度補
償する。

【００７０】この実施の形態によれば、半導体レーザＬ
Ｄの温度変化に伴う光量安定性及び変調応答性の劣化を
防ぐことが可能である。

【００７１】図９は、図４に示す半導体レーザ駆動回路
に、温度補償回路を付加した構成の別の形態を示してい
る。

【００７２】この実施の形態に示す温度補償回路３０ａ
は、室温及び半導体レーザＬＤの温度を測定する手段
（図示せず）を有し、該測定温度に応じて半導体レーザ
ＬＤの温度特性を補償する温度補償信号を作成し、該温
度補償信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号として出力す
る。

【００７３】上記デジタル信号である温度補償信号はＬ
ＵＴ１１ａに入力される。このＬＵＴ１１ａには、デジ
タル上で加減算するのと同等の機能をマトリクス構成し
ておき、上記温度補償信号をアドレス信号として温度補
償がなされた出力特性のデジタル信号を出力する。

【００７４】この実施の形態によれば、構成が簡略化で
きると共に、温度補償精度の向上を図ることも可能であ
る。

【００７５】なお、この温度補償回路３０、３０ａは、
図４に示す半導体レーザ駆動回路に限らず、図５、図
６、図７に示す半導体レーザ駆動回路にもそれぞれ同様
に適用し得ることはもちろんである。

【００７６】図１０は、請求項１０に係る半導体レーザ
駆動回路の実施の形態の一例を示す構成ブロック図であ
る。

【００７７】この実施の形態では、半導体レーザＬＤの
微分量子効率の逆特性を得るために、図１５に示す従来
の半導体レーザ駆動回路のゲインフィッティング回路１
００に代えて、上記半導体レーザＬＤと同型の半導体レ
ーザＬＤａを使用し、該半導体レーザＬＤａの微分量子
効率の特性である電流−光量特性を得て、この電流−光
量特性の逆特性を作成することにより、半導体レーザＬ
Ｄの微分量子効率の逆特性を得るようにしている。

【００７８】なお、ここでいう同型とは、同一メーカー
且つ同一型番の半導体レーザＬＤチップをいう。

【００７９】この駆動回路について更に説明すれば、誤
差演算部３００から出力された半導体レーザＬＤの発光
量検出信号と光量指令信号との差信号を電圧／電流変換
回路４０で電流変換し、半導体レーザＬＤａを駆動させ
る。該半導体レーザＬＤａからの出射光はフォトダイオ
ードＰＤａによって受光され、電流／電圧変換回路４１
によってその検出信号（電流−光量特性）を電圧変換す
る。電圧変換された検出信号は除算器４２に入力され、
該除算器４２において半導体レーザＬＤａの電流−光量
特性の逆特性を作成し、これを電圧／電流変換回路４３
を経て半導体レーザＬＤの駆動制御信号として該半導体
レーザＬＤに供給する。

【００８０】従って、半導体レーザＬＤは、自身と同型
の半導体レーザＬＤａによって作成された微分量子効率
の逆特性により駆動制御されるため、簡易な構成によっ
て半導体レーザＬＤの微分量子効率の逆特性を精度良く
実現できるようになり、これを負帰還ループ内に構成す
ることで開ループゲイン特性を線形にでき、優れた光量
変調性能を実現することが可能である。

【００８１】（請求項１１〜１４）図１１は、請求項１
１及び１２記載の発明に係る半導体レーザ駆動回路の実
施の形態の一例を示す構成ブロック図である。

【００８２】半導体レーザＬＤの前方出射端面から図示
右方向に出射される前方光は、その一部がサンプリング
ミラーＭを介して分岐されて前方光受光用のフォトダイ
オードＰＤ１に入射し、該フォトダイオードＰＤ１にお
いてその受光信号を電流信号に変換して前方光受光回路
５０に出力する。

【００８３】前方光受光回路５０は、上記フォトダイオ
ードＰＤ１から出力される電流信号を受けて半導体レー
ザＬＤの前方光の発光量を検出し、その発光量検出信号
を出力する。

【００８４】５１はＡＰＣ制御回路であり、上記前方光
受光回路５０において検出された発光量検出信号が入力
される。このＡＰＣ制御回路５１は、例えば上記半導体
レーザＬＤの規格値に基づいて予め設定された光量設定
値に応じた光量指令信号が入力され、上記前方光受光回
路１から入力される前方光の発光量検出信号と該光量指
令信号との差を算出し、両者を比較するようになってい
る。

【００８５】５２は電流駆動回路であり、上記ＡＰＣ制
御回路５１において算出された前方光の発光量検出信号
と光量指令信号との差に基づき、両者の差がなくなるよ
うに、即ち前方光の発光量検出信号の値が光量指令信号
の値に等しくなるように半導体レーザＬＤへ駆動電流を
供給し、該半導体レーザＬＤの発光量を制御する。

【００８６】そして、これらフォトダイオードＰＤ１、
前方光受光回路５０、ＡＰＣ制御回路５１及び電流駆動
回路５２によって、半導体レーザＬＤからの出射光の発
光量を検出して負帰還し、該半導体レーザＬＤの発光量
を制御する負帰還ループを構成している。

【００８７】本実施の形態に示す半導体レーザ駆動回路
では、上記半導体レーザＬＤの発光量を制御する負帰還
ループの構成に加え、該半導体レーザＬＤにおける上記
前方光の出射端面と相対する後方側にフォトダイオード
ＰＤ２が配設されており、半導体レーザＬＤの後方側の
端面から出射した後方光をも同時に受光することができ
るように構成されている。

【００８８】フォトダイオードＰＤ２は、上記半導体レ
ーザＬＤの後方側の端面から出射した後方光を受光し、
その電流信号を後方光受光回路５３に出力する。

【００８９】後方光受光回路５３は、上記フォトダイオ
ードＰＤ２より入力された電流信号から半導体レーザＬ
Ｄの後方光の発光量を検出し、その発光量検出信号を出
力するようになっている。従って、半導体レーザＬＤか
らの出射光は、前方側の出射端面から出射される前方光
と、それと相対する後方側の出射端面から出射される後
方光とをそれぞれフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２に
よって受光し、前方光受光回路５０及び後方光受光回路
５３によって半導体レーザＬＤの両出射端面からの出射
光の発光量をそれぞれ検出するようになっている。

【００９０】上記前方光受光回路５０及び後方光受光回
路５３によってそれぞれ検出された発光量検出信号は、
ともに算出回路５４に入力される。

【００９１】算出回路５４は、上記前方光受光回路５０
及び後方光受光回路５３によってそれぞれ検出された発
光量検出信号を受けて、両検出信号の差若しくは比を算
出処理し、その算出値を異常判定回路５５に出力する。

【００９２】異常判定回路５５は、上記算出値に基づい
て半導体レーザＬＤの異常を判定するための基準値の範
囲が予め設定されており、上記算出回路５４によって算
出された両検出信号の差若しくは比を監視し、上記設定
範囲との比較を行う。仮に、半導体レーザＬＤの前方又
は後方のいずれかの出射端面に端面破壊による故障が発
生していると、上記前方光受光回路５０及び後方光受光
回路５３によってそれぞれ検出される半導体レーザＬＤ
の前方光と後方光のそれぞれの発光量の関係が初期値
（基準値）から逸脱する。従って、この発光量の相違を
上記算出回路５４によって差又は比として算出し、異常
判定回路５５において予め設定された設定範囲と比較す
ることで、半導体レーザＬＤの端面破壊による故障を検
知することができる。

【００９３】このように半導体レーザＬＤに端面破壊に
よる故障が発生していると判定されると、異常判定回路
５５は異常判定信号を出力し、アラーム、警報ランプ等
の警報手段により半導体レーザＬＤの異常を警報する。

【００９４】よって、この実施の形態によれば、半導体
レーザＬＤの前方側の出射端面及び後方側の出射端面の
いずれに端面破壊による故障が発生しても、早期且つ確
実に該半導体レーザＬＤの故障を検知することが可能で
ある。

【００９５】また、異常判定の際には、例えば前方光発
光量／後方光発光量＞設定範囲となる場合、後方光異常
であると判定し、前方光発光量／後方光発光量＜設定範
囲となる場合、前方光異常であると判定することによ
り、半導体レーザＬＤのいずれの出射端面が異常状態に
あるかを分別して検出することができる。例えば、前方
光のみが異常であり、後方光は正常である判定がなされ
た場合、前方光の異常としては半導体レーザＬＤの端面
破壊だけではなく、前方光をサンプリングするための光
学系の光軸ズレ、部品劣化等の事態も想定される。この
ような場合には装置のサンプリング光学系のメンテナン
スにより正常状態に復帰することが可能である。

【００９６】なお、この実施の形態では、異常判定回路
５５において半導体レーザＬＤが異常状態であると判定
された場合、上記異常判定信号を更に前記電流駆動回路
５２にも出力するようにしている。電流駆動回路５２で
は、この異常判定信号を受けて、半導体レーザＬＤへ一
定値以上の駆動電流が流れないように半導体レーザＬＤ
への駆動電流の供給量を制御する。従って、電流駆動回
路５２には、異常判定回路５５からの異常判定信号を受
けて半導体レーザＬＤへの駆動電流の供給を制限する回
路が付加されている。このように半導体レーザＬＤの異
常状態が検知された場合に、該半導体レーザＬＤへの駆
動電流を制限する回路を付加することにより、半導体レ
ーザＬＤに故障が発生した場合にその故障状態を進行さ
せることなく発光させることができるようになり、半導
体レーザＬＤの長寿命化を図ることが可能である。

【００９７】図１２は、請求項１３及び１４に係る半導
体レーザ駆動回路の実施の形態の一例を示す構成ブロッ
ク図である。図１１に示す構成ブロック図と同一符号は
同一構成を示し、詳細な説明については省略する。

【００９８】この実施の形態においては、図１１に示す
算出回路５４に代えて、前方光異常検出回路５６及び後
方光異常検出回路５７をそれぞれ備えている。

【００９９】前方光異常検出回路５６は、前方光受光回
路５０から出力される半導体レーザＬＤの前方側出射端
面から出射した前方光の発光量検出信号と、電流駆動回
路５２から出力される半導体レーザＬＤへ供給される駆
動電流とを入力することにより、駆動電流と規定の発光
量との比較を行う。例えば、前方光発光量／駆動電流＜
定数（式１）の判定を行うことにより、電流を流してい
るにも関わらず前方光の規定の発光量が得られていない
状態を検知することができる。

【０１００】また、後方光異常検出回路５７は、後方光
受光回路５３から出力される半導体レーザＬＤの後方側
出射端面から出射した後方光の発光量検出信号と、電流
駆動回路５２から出力される半導体レーザＬＤへ供給さ
れる駆動電流とを入力することにより、同様に駆動電流
と規定の発光量との比較を行う。例えば、後方光発光量
／駆動電流＜定数（式２）の判定を行うことにより、電
流を流しているにも関わらず後方光の規定の発光量が得
られていない状態を検知する。

【０１０１】これら前方光異常検出回路５６及び後方光
異常検出回路５７における検出結果はそれぞれ異常判定
回路５８に入力される。異常判定回路５８では上記前方
光異常検出回路５６及び後方光異常検出回路５７のそれ
ぞれの検出結果のうち、少なくともいずれか一方の式が
真である場合に、半導体レーザＬＤの異常を判定するよ
うになっている。従って、仮に半導体レーザＬＤの前方
側出射端面に端面破壊による故障が発生していると、駆
動電流に対して規定の発光量が得られていない状態が検
出され、前方光異常検出回路５６において判定する上記
式１の結果が真となり、異常判定回路５８において半導
体レーザＬＤが故障状態にあることを判定することがで
きる。

【０１０２】なお、この異常判定の際には、上記式１が
真であり且つ上記式２が偽である場合、前方光異常であ
ると判定し、上記式１が偽であり且つ上記式２が真であ
る場合、後方光異常であること判定し、更に、上記式１
が真であり且つ上記式２も真である場合、半導体レーザ
ＬＤが完全に故障状態にあることを判定することによ
り、半導体レーザＬＤの前方及び後方のいずれの出射端
面が異常状態にあるかを分別することができる。従っ
て、この場合においても、例えば、前方光のみが異常で
あり、後方光は正常である判定がなされた場合、前方光
をサンプリングするための光学系の光軸ズレ、部品劣化
等の事態も想定され、装置のサンプリング光学系のメン
テナンスにより正常状態に復帰することが可能である。

【０１０３】よって、この実施の形態によっても、同様
に半導体レーザＬＤの前方側の出射端面及び後方側の出
射端面のいずれに端面破壊による故障が発生しても、早
期且つ確実に該半導体レーザＬＤの故障を検知すること
が可能である。

【０１０４】このように半導体レーザＬＤの異常が判定
されると、異常判定回路５８は異常判定信号を出力し、
アラーム、警報ランプ等の警報手段により半導体レーザ
ＬＤの異常を警報する。

【０１０５】また、異常判定回路５８において半導体レ
ーザＬＤが異常状態であると判定された場合、上記異常
判定信号を更に前記電流駆動回路５２にも出力するよう
にしている。電流駆動回路５２ではこの異常判定信号を
受けて、半導体レーザＬＤへ一定値以上の駆動電流が流
れないように半導体レーザＬＤへの駆動電流の供給量を
制御する。従って、この場合、電流駆動回路５２は、異
常判定回路５８からの異常判定信号を受けて半導体レー
ザＬＤへの駆動電流の供給を制限する回路を有してい
る。このように半導体レーザＬＤの異常状態が検知され
た場合に、該半導体レーザＬＤへの駆動電流を制限する
回路を付加することにより、半導体レーザＬＤに故障が
発生した場合にその故障状態を進行させることなく発光
させることができるようになり、半導体レーザＬＤの長
寿命化を図ることが可能である。

【０１０６】

【発明の効果】請求項１〜５記載の発明により、光量０
付近の低光量でも高速で安定した変調応答性を実現可能
な半導体レーザ駆動回路を提供することができる。

【０１０７】請求項６〜１０の発明により、半導体レー
ザの自然発光領域からレーザ発光領域までの全領域に亘
って光量安定性・変調応答性に優れる半導体レーザ駆動
回路を提供することができる。

【０１０８】請求項１１〜１４記載の発明により、簡易
な構成により早期且つ確実に半導体レーザの故障を検知
することのできる半導体レーザ駆動回路を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体レーザ駆動回路の実施の形態を示す構成
ブロック図

【図２】半導体レーザ駆動回路の電流−光量特性図

【図３】半導体レーザ駆動回路の他の実施の形態を示す
構成ブロック図

【図４】半導体レーザ駆動回路の実施の形態におけるゲ
インフィッティング回路を示す構成ブロック図

【図５】半導体レーザ駆動回路の他の実施の形態におけ
るゲインフィッティング回路を示す構成ブロック図

【図６】半導体レーザ駆動回路の更に他の実施の形態に
おけるゲインフィッティング回路を示す構成ブロック図

【図７】半導体レーザ駆動回路の更に他の実施の形態に
おけるゲインフィッティング回路を示す構成ブロック図

【図８】図４に示すゲインフィッティング回路に室温補
償回路を付加した場合を示す構成ブロック図

【図９】図４に示すゲインフィッティング回路に室温補
償回路を付加した場合の他の例を示す構成ブロック図

【図１０】半導体レーザ駆動回路の更に他の実施の形態
におけるゲインフィッティング回路を示す構成ブロック
図

【図１１】半導体レーザの異常判定を行う半導体レーザ
駆動回路の実施の形態を示す構成ブロック図

【図１２】半導体レーザの異常判定を行う半導体レーザ
駆動回路の他の実施の形態を示す構成ブロック図

【図１３】半導体レーザの電流と光量の関係を示す特性
図

【図１４】半導体レーザの電流と微分量子効率の関係を
示す特性図

【図１５】従来の半導体レーザ駆動回路の構成ブロック
図

【符号の説明】

ＬＤ、ＬＤａ半導体レーザＰＤ、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤａフォトダイオードＭサンプリングミラー１、２０、４１電流／電圧変換回路２誤差演算部３線形回路３ａ線形アンプ３ｂ電圧／電流変換回路４非線形回路４ａ第一の非線形アンプ４ｂ第二の非線形アンプ４ｃ電圧／電流変換回路５温度補償回路６クリップ回路７アンプ１０、１４、２１Ａ／Ｄ変換回路１１、１１ａ、１５、１８、１８ａＬＵＴ１２、１６、１９Ｄ／Ａ変換回路１３、２２、４０、４３、１１１、１１２電圧／電流
変換回路１７デジタル加算器３０、３０ａ温度補償回路４２除算器５０前方光受光回路５１ＡＰＣ制御回路５２電流駆動回路５３後方光受光回路５４算出回路５５、５８異常判定回路５６前方光異常検出回路５７後方光異常検出回路１００ゲインフィッティング回路１０１線形ゲインフィッティング回路１０２非線形ゲインフィッティング回路３００誤差演算部４００温度補償回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA03 AA53 AA55 AA59 AA61 AA72 5F073 BA02 BA07 EA13 EA28 GA12 GA14 GA20 GA33 GA35 GA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰還
し光量指令信号と比較することにより前記半導体レーザ
を駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、前記発
光量の検出信号と光量指令信号との差信号を入力して半
導体レーザに線形な駆動電流を出力する線形回路と非線
形な駆動電流を出力する非線形回路との２重の負帰還ル
ープを構成すると共に、前記光量指令信号を所定値でク
リップし、その信号を前記非線形回路の信号線路の途中
に加算することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項２】前記所定値は、使用最低温度での半導体レ
ーザの閾値に相当する光量レベルであることを特徴とす
る請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項３】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰還
し光量指令信号と比較することにより前記半導体レーザ
を駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、前記発
光量の検出信号と光量指令信号との差信号を入力して半
導体レーザに線形な駆動電流を出力する線形回路と非線
形な駆動電流を出力する非線形回路との２重の負帰還ル
ープを構成すると共に、前記光量指令信号を所定値でク
リップし、その信号を前記非線形回路の信号線路の途中
に加算すると共に、前記所定値までは負帰還が働かない
ように光量指令信号に補償電圧を加算することを特徴と
する半導体レーザ駆動回路。
【請求項４】前記負帰還ループ内の線形回路及び非線形
回路は非負であることを特徴とする請求項３記載の半導
体レーザ駆動回路。
【請求項５】前記所定値は、使用最低温度での半導体レ
ーザの閾値に相当する光量レベルであることを特徴とす
る請求項３又は４記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項６】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰還
し光量指令信号と比較することにより前記半導体レーザ
を駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、上記半
導体レーザの発光量と光量指令信号との差信号を形成す
ると共に、ルックアップテーブルを用いて構成してなる
半導体レーザの微分量子効率の逆特性を持つ回路に上記
差信号を入力することにより半導体レーザを駆動する信
号を得ることを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項７】上記微分量子効率の逆特性のうち、線形な
領域を線形ゲインフィッティング回路を用い、非線形な
領域をルックアップテーブルを用いて構成することを特
徴とする請求項６記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項８】上記光量指令信号としてデジタル信号を入
力することを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ駆
動回路。
【請求項９】半導体レーザの温度特性を補償するための
半導体レーザの温度を測定する手段及び該測定した温度
に応じて半導体レーザの温度特性を補償する温度補償信
号を作成する手段を有し、該温度補償信号により半導体
レーザの温度補償を行うことを特徴とする請求項６〜８
のいずれかに記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１０】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰
還し光量指令信号と比較することにより前記半導体レー
ザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、上記
半導体レーザの発光量と光量指令信号との差信号を形成
すると共に、上記半導体レーザと同型の半導体チップ及
び除算回路により構成してなる半導体レーザの微分量子
効率の逆特性を持つ回路に上記差信号を入力することに
より半導体レーザを駆動する信号を得ることを特徴とす
る半導体レーザ駆動回路。
【請求項１１】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰
還し光量指令信号と比較することにより前記半導体レー
ザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、上記
発光量を検出するための半導体レーザの出射端面と相対
する端面から出射する出射光の発光量をも検出し、それ
ら半導体レーザの両端面の発光量検出信号の差若しくは
比を算出し、その結果が設定範囲外の場合に異常判定信
号を出力することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項１２】上記異常判定信号の出力により半導体レ
ーザへの駆動電流を一定値以上流さないように制限する
回路を付加したことを特徴とする請求項１１記載の半導
体レーザ駆動回路。
【請求項１３】半導体レーザの発光量の検出信号を負帰
還し光量指令信号と比較することにより前記半導体レー
ザを駆動制御する半導体レーザ駆動回路において、上記
発光量を検出するための半導体レーザの出射端面と相対
する端面から出射する出射光の発光量をも検出し、それ
ら半導体レーザの両端面の発光量検出信号のそれぞれと
半導体レーザの駆動電流とを比較し、その結果が設定範
囲外の場合に異常判定信号を出力することを特徴とする
半導体レーザ駆動回路。
【請求項１４】上記異常判定信号の出力により半導体レ
ーザへの駆動電流を一定値以上流さないように制限する
回路を付加したことを特徴とする請求項１３記載の半導
体レーザ駆動回路。