JP2000244052A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents
半導体レーザ駆動装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザの出射光量切り替えに要求され
る高速性を損なうことなく、不必要な電力消費を低減す
る。 【解決手段】 半導体レーザ2の出射光量bは、光検出
器3により検出され、電圧信号dに変換されて、差動増
幅器5にて基準電圧信号と演算され、電流源1にフィー
ドバックされる。一方、半導体レーザ2の順方向電圧
(動作電圧)を表す電圧信号hは、コンパレータ10で
基準電圧信号iと比較され、DC/DCコンバータ13
に入力する。DC/DCコンバータ13は入力信号kに
応じて出力電圧を2段階に変更する。例えば順方向電圧
が基準電圧より低い場合は、2段階のうち低い方の電圧
を出力する。DC/DCコンバータ13が出力電圧を切
り替えても、差動増幅器5よりフィードバックされる制
御系の方が制御速度が十分に速いので、出射光量の変動
が生じることはない。このような構成により電流源1に
おける無効電圧を低く抑え、低消費電力化を図ることが
できる。
る高速性を損なうことなく、不必要な電力消費を低減す
る。 【解決手段】 半導体レーザ2の出射光量bは、光検出
器3により検出され、電圧信号dに変換されて、差動増
幅器5にて基準電圧信号と演算され、電流源1にフィー
ドバックされる。一方、半導体レーザ2の順方向電圧
(動作電圧)を表す電圧信号hは、コンパレータ10で
基準電圧信号iと比較され、DC/DCコンバータ13
に入力する。DC/DCコンバータ13は入力信号kに
応じて出力電圧を2段階に変更する。例えば順方向電圧
が基準電圧より低い場合は、2段階のうち低い方の電圧
を出力する。DC/DCコンバータ13が出力電圧を切
り替えても、差動増幅器5よりフィードバックされる制
御系の方が制御速度が十分に速いので、出射光量の変動
が生じることはない。このような構成により電流源1に
おける無効電圧を低く抑え、低消費電力化を図ることが
できる。
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、より具体的にはミニディスク等の光メモリシステ
ムに組み込まれる半導体レーザ駆動装置に関する。
装置、より具体的にはミニディスク等の光メモリシステ
ムに組み込まれる半導体レーザ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から大容量の情報記録再生装置とし
て光ディスク装置が知られている。この光ディスク装置
においては、光源として半導体レーザが使用されるが、
一般に半導体レーザは温度ドリフトの影響が大きいた
め、出射光量制御を行う半導体レーザ駆動装置を用いて
光ディスクに照射する光ビームの光量を所定値に保持す
るような制御を行っている。
て光ディスク装置が知られている。この光ディスク装置
においては、光源として半導体レーザが使用されるが、
一般に半導体レーザは温度ドリフトの影響が大きいた
め、出射光量制御を行う半導体レーザ駆動装置を用いて
光ディスクに照射する光ビームの光量を所定値に保持す
るような制御を行っている。
【0003】図5は、従来の半導体レーザ駆動装置の一
例を説明するための回路図で、図中、1は電流源、2は
半導体レーザ、3は光検出器、4は電流電圧変換器、5
は差動増幅器、6は切り替えスイッチ、7は再生モード
基準電圧源、8は記録モード基準電圧源である。電流源
1から出力した半導体レーザ駆動電流aは半導体レーザ
2に入力し、半導体レーザ2が駆動される。半導体レー
ザ2から出射した光ビームは光情報記録媒体である光デ
ィスク(図示しない)に向かうとともに、その一部が光
検出器3に入射し、これによって半導体レーザ2の出射
光量bが検出される。光検出器3の出力電流cは電流電
圧変換器4で電圧信号dに変換された後、差動増幅器5
の一方の入力端子に入力する。
例を説明するための回路図で、図中、1は電流源、2は
半導体レーザ、3は光検出器、4は電流電圧変換器、5
は差動増幅器、6は切り替えスイッチ、7は再生モード
基準電圧源、8は記録モード基準電圧源である。電流源
1から出力した半導体レーザ駆動電流aは半導体レーザ
2に入力し、半導体レーザ2が駆動される。半導体レー
ザ2から出射した光ビームは光情報記録媒体である光デ
ィスク(図示しない)に向かうとともに、その一部が光
検出器3に入射し、これによって半導体レーザ2の出射
光量bが検出される。光検出器3の出力電流cは電流電
圧変換器4で電圧信号dに変換された後、差動増幅器5
の一方の入力端子に入力する。
【0004】差動増幅器5の他方の入力端子には切り替
えスイッチ6を介して、再生モード基準電圧源7あるい
は記録モード基準電圧源8が接続される。電流電圧変換
器4の出力電圧信号dと、再生モードあるいは記録モー
ドに応じた基準電圧信号eとの差が差動増幅器5により
演算増幅された後、電圧信号fとして出力され、電流源
1のトランジスタQ1にフィードバックされる。こうし
て、基準電圧信号eと電流電圧変換器4の出力電圧信号
dとが等しくなるように制御動作が行われ、その結果、
半導体レーザ2からの出射光量bが、再生モード,記録
モードいずれの場合も、所定の値に制御される。このよ
うな方法は、例えば、特開平4−364235号公報に
開示されている。
えスイッチ6を介して、再生モード基準電圧源7あるい
は記録モード基準電圧源8が接続される。電流電圧変換
器4の出力電圧信号dと、再生モードあるいは記録モー
ドに応じた基準電圧信号eとの差が差動増幅器5により
演算増幅された後、電圧信号fとして出力され、電流源
1のトランジスタQ1にフィードバックされる。こうし
て、基準電圧信号eと電流電圧変換器4の出力電圧信号
dとが等しくなるように制御動作が行われ、その結果、
半導体レーザ2からの出射光量bが、再生モード,記録
モードいずれの場合も、所定の値に制御される。このよ
うな方法は、例えば、特開平4−364235号公報に
開示されている。
【0005】次に低消費電力化のための従来技術につい
て説明する。光ディスク装置の中には、充電式電池や乾
電池を電源に用いた携帯型のものも多く市販されてい
る。この種の装置に使用される半導体レーザ駆動装置で
は、消費電力を少なくして電池の使用寿命を伸ばすこと
が望まれる。
て説明する。光ディスク装置の中には、充電式電池や乾
電池を電源に用いた携帯型のものも多く市販されてい
る。この種の装置に使用される半導体レーザ駆動装置で
は、消費電力を少なくして電池の使用寿命を伸ばすこと
が望まれる。
【0006】図6は、従来の半導体レーザ駆動装置の他
の例を説明するための回路図で、図中、11は基準電圧
源、15はDC/DCコンバータ、15aは平滑化回路
で、その他、図5と同様な機能を有する部分には図5と
同じ符号が付してある。図6において、平滑化回路15
aにより平滑化され、DC/DCコンバータ15から出
力された出力電圧V15は、保護抵抗R1を介して半導体
レーザ2に供給される。半導体レーザ2には平滑化され
た電圧V15に応じた電流aが流れ、これにより半導体レ
ーザ2が駆動される。半導体レーザ2から出射した光ビ
ームの一部は光検出器3に入射し、これによって半導体
レーザ2の出射光量bが検出される。光検出器3の出力
電流cは電流電圧変換器4で電圧信号dに変換された
後、差動増幅器5の一方の入力端子に入力する。
の例を説明するための回路図で、図中、11は基準電圧
源、15はDC/DCコンバータ、15aは平滑化回路
で、その他、図5と同様な機能を有する部分には図5と
同じ符号が付してある。図6において、平滑化回路15
aにより平滑化され、DC/DCコンバータ15から出
力された出力電圧V15は、保護抵抗R1を介して半導体
レーザ2に供給される。半導体レーザ2には平滑化され
た電圧V15に応じた電流aが流れ、これにより半導体レ
ーザ2が駆動される。半導体レーザ2から出射した光ビ
ームの一部は光検出器3に入射し、これによって半導体
レーザ2の出射光量bが検出される。光検出器3の出力
電流cは電流電圧変換器4で電圧信号dに変換された
後、差動増幅器5の一方の入力端子に入力する。
【0007】差動増幅器5の他方の入力端子には基準電
圧源11が接続され、電流電圧変換器4の出力電圧信号
dと基準電圧信号eとの差が差動増幅器5により演算増
幅された後、電圧信号fとして出力され、DC/DCコ
ンバータ15にフィードバックされる。こうしてDC/
DCコンバータ15からの出力電圧V15が制御され、半
導体レーザ2からの出射光量bが所定の値に制御され
る。この半導体レーザ駆動装置では、図5に示すごとく
の電流源を用いないので、半導体レーザ以外での電力消
費を低くすることが出来る。このような方法は、例え
ば、特開平6−275901号公報に開示されている。
圧源11が接続され、電流電圧変換器4の出力電圧信号
dと基準電圧信号eとの差が差動増幅器5により演算増
幅された後、電圧信号fとして出力され、DC/DCコ
ンバータ15にフィードバックされる。こうしてDC/
DCコンバータ15からの出力電圧V15が制御され、半
導体レーザ2からの出射光量bが所定の値に制御され
る。この半導体レーザ駆動装置では、図5に示すごとく
の電流源を用いないので、半導体レーザ以外での電力消
費を低くすることが出来る。このような方法は、例え
ば、特開平6−275901号公報に開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような半導体レ
ーザ駆動装置では、消費電力が大きいという問題、ある
いは、半導体レーザの出射光量を高速に切り替えること
が出来ないという問題を有している。図5において、電
流源1は保護抵抗R1とトランジスタQ1で構成されてお
り、電流源1に供給される電源電圧V1は、半導体レー
ザ2の順方向電圧(動作電圧)Vopと、トランジスタ
Q1のエミッタ・コレクタ間電圧Vecと、保護抵抗R1
での電圧降下Vrを足し合わせたものとなる。例えば、
順方向電圧Vopを2.2V、トランジスタQ1の動作に
最低必要なエミッタ・コレクタ間電圧Vecを1V、保
護抵抗R1での電圧降下を0.5V(抵抗を5Ω、駆動電
流を100mA)とすると、電源電圧V1は3.7V以上
必要となる。
ーザ駆動装置では、消費電力が大きいという問題、ある
いは、半導体レーザの出射光量を高速に切り替えること
が出来ないという問題を有している。図5において、電
流源1は保護抵抗R1とトランジスタQ1で構成されてお
り、電流源1に供給される電源電圧V1は、半導体レー
ザ2の順方向電圧(動作電圧)Vopと、トランジスタ
Q1のエミッタ・コレクタ間電圧Vecと、保護抵抗R1
での電圧降下Vrを足し合わせたものとなる。例えば、
順方向電圧Vopを2.2V、トランジスタQ1の動作に
最低必要なエミッタ・コレクタ間電圧Vecを1V、保
護抵抗R1での電圧降下を0.5V(抵抗を5Ω、駆動電
流を100mA)とすると、電源電圧V1は3.7V以上
必要となる。
【0009】半導体レーザ2の順方向電圧Vopは個体
差によってばらつきを生じる。例えば波長780nmオ
ーダーの半導体レーザでは、一般に、順方向電圧Vop
は1.6〜2.2V程度の範囲でばらつきがある。この
ように順方向電圧Vopがばらつく半導体レーザを全て
駆動するためには、上記の例では、順方向電圧Vopを
最大値の2.2Vとして電源電圧V1を設定する必要があ
る。しかしながら、このように設定された電源電圧V1
において、順方向電圧Vopが1.6Vの半導体レーザ
を駆動すると、その電圧差0.6VはトランジスタQ1の
エミッタ・コレクタ間で無効電圧として消費されること
になる。
差によってばらつきを生じる。例えば波長780nmオ
ーダーの半導体レーザでは、一般に、順方向電圧Vop
は1.6〜2.2V程度の範囲でばらつきがある。この
ように順方向電圧Vopがばらつく半導体レーザを全て
駆動するためには、上記の例では、順方向電圧Vopを
最大値の2.2Vとして電源電圧V1を設定する必要があ
る。しかしながら、このように設定された電源電圧V1
において、順方向電圧Vopが1.6Vの半導体レーザ
を駆動すると、その電圧差0.6VはトランジスタQ1の
エミッタ・コレクタ間で無効電圧として消費されること
になる。
【0010】また、半導体レーザ2を駆動するのに必要
な駆動電流aは、半導体レーザ2の個体差や温度ドリフ
ト、あるいは経時変化によって数十mA変化する。その
ような変化に対応して半導体レーザ2を駆動するために
は、やはり、保護抵抗R1での電圧降下Vrを最大駆動
電流における電圧降下として、電源電圧V1を設定する
必要がある。この場合においても、駆動電流aが小さい
場合には抵抗R1での電圧降下Vrは小さくなり、トラ
ンジスタQ1のエミッタ・コレクタ間での無効電圧が大
きくなる。このように、図5に示したような従来の半導
体レーザ駆動装置では、半導体レーザ2のばらつき等に
よる電流源1での無効電圧によって不必要な電力が消費
されることとなり、そのため、半導体レーザ駆動装置の
消費電力が大きくなるという問題が生じる。
な駆動電流aは、半導体レーザ2の個体差や温度ドリフ
ト、あるいは経時変化によって数十mA変化する。その
ような変化に対応して半導体レーザ2を駆動するために
は、やはり、保護抵抗R1での電圧降下Vrを最大駆動
電流における電圧降下として、電源電圧V1を設定する
必要がある。この場合においても、駆動電流aが小さい
場合には抵抗R1での電圧降下Vrは小さくなり、トラ
ンジスタQ1のエミッタ・コレクタ間での無効電圧が大
きくなる。このように、図5に示したような従来の半導
体レーザ駆動装置では、半導体レーザ2のばらつき等に
よる電流源1での無効電圧によって不必要な電力が消費
されることとなり、そのため、半導体レーザ駆動装置の
消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【0011】図6に示す構成においては、図5に示すご
とくの電流源を用いていないので、消費電力が小さいと
いうメリットは有るが、半導体レーザ2の出射光量bを
変化させる場合には、DC/DCコンバータ15の出力
電圧V15を変化させなければならない。一般に、平滑化
回路によって電圧の安定化を図り電源電圧を供給するD
C/DCコンバータの出力を高速で変化させることは難
しく、半導体レーザ2の出射光量bを高速に切り替える
ことは不可能である。よって、差動増幅器5に接続され
た基準電圧源11による基準電圧信号eを切り替えて
も、再生モードと記録モードとの切り替えで要求される
数マイクロ秒の高速性を実現することは出来ないという
問題が生じる。
とくの電流源を用いていないので、消費電力が小さいと
いうメリットは有るが、半導体レーザ2の出射光量bを
変化させる場合には、DC/DCコンバータ15の出力
電圧V15を変化させなければならない。一般に、平滑化
回路によって電圧の安定化を図り電源電圧を供給するD
C/DCコンバータの出力を高速で変化させることは難
しく、半導体レーザ2の出射光量bを高速に切り替える
ことは不可能である。よって、差動増幅器5に接続され
た基準電圧源11による基準電圧信号eを切り替えて
も、再生モードと記録モードとの切り替えで要求される
数マイクロ秒の高速性を実現することは出来ないという
問題が生じる。
【0012】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたものであって、半導体レーザの出射光量の切り替え
に必要とされる高速性を損なうことなく、不必要な電力
消費を低減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。
れたものであって、半導体レーザの出射光量の切り替え
に必要とされる高速性を損なうことなく、不必要な電力
消費を低減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。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
レーザ駆動装置は、半導体レーザの出射光量を制御する
半導体レーザ駆動装置であって、半導体レーザを駆動せ
しめるための半導体レーザ駆動電流を出力する電流源
と、該電流源に電源電圧を供給する出力電圧可変型のD
C/DCコンバータと、前記半導体レーザの出射光量に
基づいて前記半導体レーザ駆動電流を制御する駆動電流
制御手段と、前記半導体レーザの出射光量にかかわりな
く該半導体レーザの動作電圧または前記半導体レーザ駆
動電流に基づいて前記DC/DCコンバータの出力電圧
を制御する電源電圧制御手段を有することを特徴とした
ものである。
レーザ駆動装置は、半導体レーザの出射光量を制御する
半導体レーザ駆動装置であって、半導体レーザを駆動せ
しめるための半導体レーザ駆動電流を出力する電流源
と、該電流源に電源電圧を供給する出力電圧可変型のD
C/DCコンバータと、前記半導体レーザの出射光量に
基づいて前記半導体レーザ駆動電流を制御する駆動電流
制御手段と、前記半導体レーザの出射光量にかかわりな
く該半導体レーザの動作電圧または前記半導体レーザ駆
動電流に基づいて前記DC/DCコンバータの出力電圧
を制御する電源電圧制御手段を有することを特徴とした
ものである。
【0014】請求項2に記載の半導体レーザ駆動装置
は、請求項1の発明において、前記半導体レーザの動作
電圧である順方向電圧を検出する電圧検出器と、該電圧
検出器の検出値と予め設定される基準値とを比較する比
較器とを有し、該比較器の比較結果に基づいて、前記D
C/DCコンバータの出力電圧を制御することを特徴と
したものである。
は、請求項1の発明において、前記半導体レーザの動作
電圧である順方向電圧を検出する電圧検出器と、該電圧
検出器の検出値と予め設定される基準値とを比較する比
較器とを有し、該比較器の比較結果に基づいて、前記D
C/DCコンバータの出力電圧を制御することを特徴と
したものである。
【0015】請求項3に記載の半導体レーザ駆動装置
は、請求項1の発明において、前記電流源が出力する駆
動電流を検出する電流検出器と、該電流検出器の検出値
と予め設定される基準値とを比較する比較器とを有し、
該比較器の比較結果に基づいて、前記DC/DCコンバ
ータの出力電圧を制御することを特徴としたものであ
る。
は、請求項1の発明において、前記電流源が出力する駆
動電流を検出する電流検出器と、該電流検出器の検出値
と予め設定される基準値とを比較する比較器とを有し、
該比較器の比較結果に基づいて、前記DC/DCコンバ
ータの出力電圧を制御することを特徴としたものであ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】〔実施形態1〕図1は、本発明に
よる半導体レーザ駆動装置の第1の実施形態を説明する
ための回路図で、図中、9はバッファ回路(電圧検出手
段)、10はコンパレータ(比較手段)、12はラッチ
回路、13はDC/DCコンバータで、その他従来例と
同様の機能を有する部分は従来例と同じ符号が付してあ
る。電流源1から出力された半導体レーザ駆動電流aは
半導体レーザ2に入力し、これにより半導体レーザ2が
駆動される。半導体レーザ2から出射した光ビームは光
情報記録媒体である光ディスク(図示しない)に向かう
とともに、その一部が光検出器3に入射し、これによっ
て半導体レーザ2の出射光量bが検出される。
よる半導体レーザ駆動装置の第1の実施形態を説明する
ための回路図で、図中、9はバッファ回路(電圧検出手
段)、10はコンパレータ(比較手段)、12はラッチ
回路、13はDC/DCコンバータで、その他従来例と
同様の機能を有する部分は従来例と同じ符号が付してあ
る。電流源1から出力された半導体レーザ駆動電流aは
半導体レーザ2に入力し、これにより半導体レーザ2が
駆動される。半導体レーザ2から出射した光ビームは光
情報記録媒体である光ディスク(図示しない)に向かう
とともに、その一部が光検出器3に入射し、これによっ
て半導体レーザ2の出射光量bが検出される。
【0017】光検出器3の出力電流cは電流電圧変換器
4で電圧信号dに変換された後、差動増幅器5の一方の
入力端子に入力する。差動増幅器5の他方の入力端子に
は、切り替えスイッチ6を介して再生モード基準電圧源
7あるいは記録モード基準電圧源8が接続される。電流
電圧変換器4の出力電圧信号dと再生モードあるいは記
録モードに応じた基準電圧信号eとの差が差動増幅器5
により演算増幅された後、電圧信号fとして出力され、
電流源1のトランジスタQ1にフィードバックされる。
ここで、電流電圧変換器4,差動増幅器5,スイッチ
6,再生モード基準電圧源7,及び記録モード基準電圧
源8によって、駆動電流制御手段が構成される。
4で電圧信号dに変換された後、差動増幅器5の一方の
入力端子に入力する。差動増幅器5の他方の入力端子に
は、切り替えスイッチ6を介して再生モード基準電圧源
7あるいは記録モード基準電圧源8が接続される。電流
電圧変換器4の出力電圧信号dと再生モードあるいは記
録モードに応じた基準電圧信号eとの差が差動増幅器5
により演算増幅された後、電圧信号fとして出力され、
電流源1のトランジスタQ1にフィードバックされる。
ここで、電流電圧変換器4,差動増幅器5,スイッチ
6,再生モード基準電圧源7,及び記録モード基準電圧
源8によって、駆動電流制御手段が構成される。
【0018】また、電流源1は保護抵抗R1とトランジ
スタQ1とで構成されており、差動増幅器5からの出力
電圧信号fと、電流源1から出力される駆動電流aとの
関係は次式で表される。 Ia={V1−(Vf+Vbe)}/R なお上式において、Iaは駆動電流aの電流量、V1は
電流源1の電源電圧として供給されるDC/DCコンバ
ータ13の出力電圧、Vfは差動増幅器5の出力電圧信
号fの電圧値、VbeはトランジスタQ1のベース・エ
ミッタ間電圧、Rは保護抵抗R1の抵抗値である。
スタQ1とで構成されており、差動増幅器5からの出力
電圧信号fと、電流源1から出力される駆動電流aとの
関係は次式で表される。 Ia={V1−(Vf+Vbe)}/R なお上式において、Iaは駆動電流aの電流量、V1は
電流源1の電源電圧として供給されるDC/DCコンバ
ータ13の出力電圧、Vfは差動増幅器5の出力電圧信
号fの電圧値、VbeはトランジスタQ1のベース・エ
ミッタ間電圧、Rは保護抵抗R1の抵抗値である。
【0019】上記の構成により、基準電圧信号eと電流
電圧変換器4の出力電圧信号dとが等しくなるように制
御動作が行われ、その結果、半導体レーザ2からの出射
光量bが、再生モードもしくは記録モードに応じて所定
の値に制御される。電流源1の応答を高速にすることは
比較的容易であり、再生モードと記録モードとの切り替
えにおいて要求される数マイクロ秒の高速性を実現する
ことは十分可能である。
電圧変換器4の出力電圧信号dとが等しくなるように制
御動作が行われ、その結果、半導体レーザ2からの出射
光量bが、再生モードもしくは記録モードに応じて所定
の値に制御される。電流源1の応答を高速にすることは
比較的容易であり、再生モードと記録モードとの切り替
えにおいて要求される数マイクロ秒の高速性を実現する
ことは十分可能である。
【0020】半導体レーザ2のアノード端子は、バッフ
ァ回路9を介してコンパレータ10の一方の入力端子に
接続されている。半導体レーザ2のカソード端子はGN
Dに接続されているので、バッファ回路9からの出力電
圧信号hは半導体レーザ2の順方向電圧(動作電圧)を
表す。またコンパレータ10の他方の入力端子には基準
電圧源11が接続されており、基準電圧信号iは、半導
体レーザ2の順方向電圧のばらつき範囲の中央値に設定
されている。バッファ回路9の出力電圧信号h、つまり
半導体レーザ2の順方向電圧が基準電圧信号iよりも大
きい場合には、コンパレータ10の出力信号jは「L」
レベルとなり、一方、半導体レーザ2の順方向電圧が基
準電圧信号iよりも小さい場合には、コンパレータ10
の出力信号jは「H」レベルとなる。
ァ回路9を介してコンパレータ10の一方の入力端子に
接続されている。半導体レーザ2のカソード端子はGN
Dに接続されているので、バッファ回路9からの出力電
圧信号hは半導体レーザ2の順方向電圧(動作電圧)を
表す。またコンパレータ10の他方の入力端子には基準
電圧源11が接続されており、基準電圧信号iは、半導
体レーザ2の順方向電圧のばらつき範囲の中央値に設定
されている。バッファ回路9の出力電圧信号h、つまり
半導体レーザ2の順方向電圧が基準電圧信号iよりも大
きい場合には、コンパレータ10の出力信号jは「L」
レベルとなり、一方、半導体レーザ2の順方向電圧が基
準電圧信号iよりも小さい場合には、コンパレータ10
の出力信号jは「H」レベルとなる。
【0021】コンパレータ10からの出力信号jは、ラ
ッチ回路12を経て、DC/DCコンバータ13の出力
電圧制御端子に入力信号kとして入力しする。DC/D
Cコンバータ13は、入力信号kに応じて2段階の電圧
を出力し、電流源1に対する電源電圧V1として供給す
る。このようにして基準電圧信号iとバッファ回路9の
出力電圧信号hとが比較され、その結果に応じてDC/
DCコンバータ13の出力電圧が2段階に制御される。
ッチ回路12を経て、DC/DCコンバータ13の出力
電圧制御端子に入力信号kとして入力しする。DC/D
Cコンバータ13は、入力信号kに応じて2段階の電圧
を出力し、電流源1に対する電源電圧V1として供給す
る。このようにして基準電圧信号iとバッファ回路9の
出力電圧信号hとが比較され、その結果に応じてDC/
DCコンバータ13の出力電圧が2段階に制御される。
【0022】図2は、図1に示す構成における制御動作
を説明するための図で、図中(A)は半導体レーザ2の
出射光量、(B)はラッチ回路12のクリア信号m、
(C)はラッチ回路12のクロック信号l、(D)はコ
ンパレータ10の出力信号j、(E)はラッチ回路12
の出力信号k、(F)はDC/DCコンバータ13の出
力電圧V1を示すものである。
を説明するための図で、図中(A)は半導体レーザ2の
出射光量、(B)はラッチ回路12のクリア信号m、
(C)はラッチ回路12のクロック信号l、(D)はコ
ンパレータ10の出力信号j、(E)はラッチ回路12
の出力信号k、(F)はDC/DCコンバータ13の出
力電圧V1を示すものである。
【0023】半導体レーザ2がオフの場合には、ラッチ
回路12は、コントローラ(図示しない)からのクリア
信号mによって、「L」レベルを出力する。DC/DC
コンバータ13は、「L」レベルが入力されると、予め
設定されている2段階の出力電圧のうちの高電圧V1h
を出力する。この高電圧V1hは、順方向電圧がばらつ
く半導体レーザの全ての範囲を駆動することが出来るよ
うに設定されている。そして駆動電流制御手段がオン信
号(図示しない)によって動作し、半導体レーザ2が駆
動される。この時ラッチ回路12のクリア信号mも解除
され、「H」レベルとなる。半導体レーザ2が駆動され
ると、その順方向電圧が基準電圧信号iよりも低い場合
には、コンパレータ10の出力信号jは「H」レベルと
なる。次いでコントローラからのクロック信号lによっ
て、コンパレータ10の出力信号レベルがラッチされ、
ラッチ回路12の出力信号kは「H」レベルとなる。
回路12は、コントローラ(図示しない)からのクリア
信号mによって、「L」レベルを出力する。DC/DC
コンバータ13は、「L」レベルが入力されると、予め
設定されている2段階の出力電圧のうちの高電圧V1h
を出力する。この高電圧V1hは、順方向電圧がばらつ
く半導体レーザの全ての範囲を駆動することが出来るよ
うに設定されている。そして駆動電流制御手段がオン信
号(図示しない)によって動作し、半導体レーザ2が駆
動される。この時ラッチ回路12のクリア信号mも解除
され、「H」レベルとなる。半導体レーザ2が駆動され
ると、その順方向電圧が基準電圧信号iよりも低い場合
には、コンパレータ10の出力信号jは「H」レベルと
なる。次いでコントローラからのクロック信号lによっ
て、コンパレータ10の出力信号レベルがラッチされ、
ラッチ回路12の出力信号kは「H」レベルとなる。
【0024】DC/DCコンバータ13は、「H」レベ
ルが入力されると、予め設定されている2段階の出力電
圧のうち低電圧V1lを出力する。この低電圧V1lは、
順方向電圧が基準電圧よりも低い半導体レーザを駆動す
ることが出来るように設定されている。この時、DC/
DCコンバータ13の出力電圧V1が低電圧V1lに切り
替わる速度に対して、駆動電流制御手段が半導体レーザ
2の出射光量bを制御する速度の方が十分に速いので、
出射光量bが変動することはない。ここで、半導体レー
ザ2の順方向電圧は、個体差によるばらつきは有るもの
の常に変化するものではない。よってDC/DCコンバ
ータ13の制御は常に行う必要はなく、半導体レーザ2
をオンする毎に実施すれば十分である。
ルが入力されると、予め設定されている2段階の出力電
圧のうち低電圧V1lを出力する。この低電圧V1lは、
順方向電圧が基準電圧よりも低い半導体レーザを駆動す
ることが出来るように設定されている。この時、DC/
DCコンバータ13の出力電圧V1が低電圧V1lに切り
替わる速度に対して、駆動電流制御手段が半導体レーザ
2の出射光量bを制御する速度の方が十分に速いので、
出射光量bが変動することはない。ここで、半導体レー
ザ2の順方向電圧は、個体差によるばらつきは有るもの
の常に変化するものではない。よってDC/DCコンバ
ータ13の制御は常に行う必要はなく、半導体レーザ2
をオンする毎に実施すれば十分である。
【0025】図3は、DC/DCコンバータ13の動作
を説明するための図で、DC/DCコンバータ13のさ
らに詳細な構成例を示すものである。DC/DCコンバ
ータ13は、スイッチング動作により出力電圧V1を制
御するチョッパレギュレータ13a、チョークコイルL
1,及び平滑化コンデンサC1を有しており、平滑化され
た出力電圧V1を抵抗R2と、抵抗R3あるいは抵抗R4と
で分圧して、電圧V2をチョッパレギュレータ13aに
フィードバックすることにより、一定の電圧を出力する
ものである。
を説明するための図で、DC/DCコンバータ13のさ
らに詳細な構成例を示すものである。DC/DCコンバ
ータ13は、スイッチング動作により出力電圧V1を制
御するチョッパレギュレータ13a、チョークコイルL
1,及び平滑化コンデンサC1を有しており、平滑化され
た出力電圧V1を抵抗R2と、抵抗R3あるいは抵抗R4と
で分圧して、電圧V2をチョッパレギュレータ13aに
フィードバックすることにより、一定の電圧を出力する
ものである。
【0026】上記のごとくの構成により、ラッチ回路1
2の出力信号kに基づいて切り替えスイッチ13bによ
り抵抗R3と抵抗R4とを切り替え、分圧比を替えること
で、DC/DCコンバータ13の出力電圧V1を制御す
ることが出来る。このようにして電流源1の電源電圧V
1を制御することにより、トランジスタQ1のエミッタ・
コレクタ間における無効電圧を低く押さえることが出来
る。
2の出力信号kに基づいて切り替えスイッチ13bによ
り抵抗R3と抵抗R4とを切り替え、分圧比を替えること
で、DC/DCコンバータ13の出力電圧V1を制御す
ることが出来る。このようにして電流源1の電源電圧V
1を制御することにより、トランジスタQ1のエミッタ・
コレクタ間における無効電圧を低く押さえることが出来
る。
【0027】また、ここでは、半導体レーザ2の順方向
電圧と基準電圧とをコンパレータ10を用いて比較し、
DC/DCコンバータ13の出力電圧V1を2段階に制
御したが、例えば、ADコンバータを介して半導体レー
ザ2の順方向電圧を検出し、CPUによって複数の基準
電圧と比較することにより、DC/DCコンバータ13
の出力電圧V1を多段階に制御するように構成しても良
い。
電圧と基準電圧とをコンパレータ10を用いて比較し、
DC/DCコンバータ13の出力電圧V1を2段階に制
御したが、例えば、ADコンバータを介して半導体レー
ザ2の順方向電圧を検出し、CPUによって複数の基準
電圧と比較することにより、DC/DCコンバータ13
の出力電圧V1を多段階に制御するように構成しても良
い。
【0028】〔実施形態2〕図4は、本発明による半導
体レーザ駆動装置の第2の実施形態を説明するための回
路図で、図中、14は差動増幅器(電流検出手段)で、
その他図1と同様の機能を有する部分には図1と同じ符
号を付けてある。本実施形態における実施形態1との違
いは、半導体レーザ2の順方向電圧を検出するのではな
く、半導体レーザ2の駆動電流aを検出してDC/DC
コンバータ13の出力電圧V1を制御する事にある。
体レーザ駆動装置の第2の実施形態を説明するための回
路図で、図中、14は差動増幅器(電流検出手段)で、
その他図1と同様の機能を有する部分には図1と同じ符
号を付けてある。本実施形態における実施形態1との違
いは、半導体レーザ2の順方向電圧を検出するのではな
く、半導体レーザ2の駆動電流aを検出してDC/DC
コンバータ13の出力電圧V1を制御する事にある。
【0029】本実施形態においては、電流源1の保護抵
抗R1の両端電圧が、差動増幅器14を介してコンパレ
ータ10の一方の入力端子に接続される。保護抵抗R1
の両端電圧は駆動電流aに比例するので、駆動電流aの
電流量を検出することになる。またコンパレータ10の
他方の入力端子には基準電圧源11が接続されており、
コンパレータ10に入力する基準電圧信号iは、半導体
レーザ駆動電流aの変動範囲の中央値に対応する値に設
定されている。
抗R1の両端電圧が、差動増幅器14を介してコンパレ
ータ10の一方の入力端子に接続される。保護抵抗R1
の両端電圧は駆動電流aに比例するので、駆動電流aの
電流量を検出することになる。またコンパレータ10の
他方の入力端子には基準電圧源11が接続されており、
コンパレータ10に入力する基準電圧信号iは、半導体
レーザ駆動電流aの変動範囲の中央値に対応する値に設
定されている。
【0030】差動増幅器14の出力電圧信号hが基準電
圧信号iよりも大きい場合には、コンパレータ10が出
力する出力信号jは「L」レベルとなり、一方出力電圧
信号hが基準電圧信号iよりも小さい場合には、コンパ
レータ10の出力信号jは「H」レベルとなる。コンパ
レータ10が出力する出力信号jは、半導体レーザ2を
オンする毎にラッチ回路12でラッチされ、DC/DC
コンバータ13の出力電圧制御端子に入力する。DC/
DCコンバータ13は、入力信号kに応じて2段階の電
圧を出力する。
圧信号iよりも大きい場合には、コンパレータ10が出
力する出力信号jは「L」レベルとなり、一方出力電圧
信号hが基準電圧信号iよりも小さい場合には、コンパ
レータ10の出力信号jは「H」レベルとなる。コンパ
レータ10が出力する出力信号jは、半導体レーザ2を
オンする毎にラッチ回路12でラッチされ、DC/DC
コンバータ13の出力電圧制御端子に入力する。DC/
DCコンバータ13は、入力信号kに応じて2段階の電
圧を出力する。
【0031】DC/DCコンバータ13が出力する電圧
は、半導体レーザ駆動電流の変化に対応して、電流源1
が大きな電流を出力するのに必要な電源電圧V1hと、
電流源1が小さな電流を出力するのに必要な電源電圧V
1lとの2段階に設定されている。この時、電圧V1h,
V1lは、それぞれ再生モード,記録モードのどちらに
おいても、半導体レーザ2を駆動可能な電圧値に設定す
る必要がある。上述のようにして、電流源1の電源電圧
V1を制御することにより、トランジスタQ1のエミッタ
・コレクタ間での無効電圧を低く押さえることが出来
る。
は、半導体レーザ駆動電流の変化に対応して、電流源1
が大きな電流を出力するのに必要な電源電圧V1hと、
電流源1が小さな電流を出力するのに必要な電源電圧V
1lとの2段階に設定されている。この時、電圧V1h,
V1lは、それぞれ再生モード,記録モードのどちらに
おいても、半導体レーザ2を駆動可能な電圧値に設定す
る必要がある。上述のようにして、電流源1の電源電圧
V1を制御することにより、トランジスタQ1のエミッタ
・コレクタ間での無効電圧を低く押さえることが出来
る。
【0032】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ駆動装置は、半導
体レーザの出射光量に基づいて半導体レーザ駆動電流を
制御するとともに、半導体レーザの出射光量にかかわら
ず半導体レーザ駆動電流を出力する電流源の電源電圧を
制御するので、半導体レーザの出射光量を切り替える高
速性を損なうこと無く、不必要な電力消費を低減するこ
とができる。
体レーザの出射光量に基づいて半導体レーザ駆動電流を
制御するとともに、半導体レーザの出射光量にかかわら
ず半導体レーザ駆動電流を出力する電流源の電源電圧を
制御するので、半導体レーザの出射光量を切り替える高
速性を損なうこと無く、不必要な電力消費を低減するこ
とができる。
【0033】また、半導体レーザの順方向電圧に基づい
て、半導体レーザ駆動電流を出力する電流源の電源電圧
を制御することにより、半導体レーザの順方向電圧のば
らつきによる電流源での無効電圧の発生を低減でき、半
導体レーザ駆動装置の低消費電力化が実現できる。
て、半導体レーザ駆動電流を出力する電流源の電源電圧
を制御することにより、半導体レーザの順方向電圧のば
らつきによる電流源での無効電圧の発生を低減でき、半
導体レーザ駆動装置の低消費電力化が実現できる。
【0034】また、半導体レーザの駆動電流量に基づい
て、半導体レーザ駆動電流を出力する電流源の電源電圧
を制御することにより、駆動電流量の変化による電流源
での無効電圧の発生を低減でき、半導体レーザ駆動装置
の低消費電力化が実現できる。
て、半導体レーザ駆動電流を出力する電流源の電源電圧
を制御することにより、駆動電流量の変化による電流源
での無効電圧の発生を低減でき、半導体レーザ駆動装置
の低消費電力化が実現できる。
【図1】本発明による半導体レーザ駆動装置の第1の実
施形態を説明するための回路図である。
施形態を説明するための回路図である。
【図2】図1に示す構成における制御動作を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図3】DC/DCコンバータ13の動作を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図4】本発明による半導体レーザ駆動装置の第2の実
施形態を説明するための回路図である。
施形態を説明するための回路図である。
【図5】従来の半導体レーザ駆動装置の一例を説明する
ための回路図である。
ための回路図である。
【図6】従来の半導体レーザ駆動装置の他の例を説明す
るための回路図である。
るための回路図である。
1…電流源、2…半導体レーザ、3…光検出器、4…電
流電圧変換器、5…差動増幅器、6…切り替えスイッ
チ、7…再生モード基準電圧源、8…記録モード基準電
圧源、9…バッファ回路、10…コンパレータ、11…
基準電圧源、12…ラッチ回路、13…DC/DCコン
バータ、13a…チョッパレギュレータ、13b…切り
替えスイッチ、14…差動増幅器、15…DC/DCコ
ンバータ、15a…平滑化回路、R1,R2,R3,R4…
抵抗、Q1…トランジスタ、C1…平滑化コンデンサ。
流電圧変換器、5…差動増幅器、6…切り替えスイッ
チ、7…再生モード基準電圧源、8…記録モード基準電
圧源、9…バッファ回路、10…コンパレータ、11…
基準電圧源、12…ラッチ回路、13…DC/DCコン
バータ、13a…チョッパレギュレータ、13b…切り
替えスイッチ、14…差動増幅器、15…DC/DCコ
ンバータ、15a…平滑化回路、R1,R2,R3,R4…
抵抗、Q1…トランジスタ、C1…平滑化コンデンサ。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体レーザの出射光量を制御する半導
体レーザ駆動装置であって、半導体レーザを駆動せしめ
るための半導体レーザ駆動電流を出力する電流源と、該
電流源に電源電圧を供給する出力電圧可変型のDC/D
Cコンバータと、前記半導体レーザの出射光量に基づい
て前記半導体レーザ駆動電流を制御する駆動電流制御手
段と、前記半導体レーザの出射光量にかかわりなく該半
導体レーザの動作電圧または前記半導体レーザ駆動電流
に基づいて前記DC/DCコンバータの出力電圧を制御
する電源電圧制御手段を有することを特徴とする半導体
レーザ駆動装置。 - 【請求項2】 前記電源電圧制御手段は、前記半導体レ
ーザの動作電圧である順方向電圧を検出する電圧検出器
と、該電圧検出器の検出値と予め設定される基準値とを
比較する比較器とを有し、該比較器の比較結果に基づい
て、前記DC/DCコンバータの出力電圧を制御するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ駆動装置。 - 【請求項3】 前記電源電圧制御手段は、前記電流源が
出力する駆動電流を検出する電流検出器と、該電流検出
器の検出値と予め設定される基準値とを比較する比較器
とを有し、該比較器の比較結果に基づいて、前記DC/
DCコンバータの出力電圧を制御することを特徴とする
請求項1記載の半導体レーザ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039833A JP2000244052A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 半導体レーザ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039833A JP2000244052A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 半導体レーザ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000244052A true JP2000244052A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12563983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11039833A Pending JP2000244052A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 半導体レーザ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000244052A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041457A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Sony Corporation | Control method and control device for laser power of semiconductor laser and recording/reproducing method and recording/reproducing device for magnetooptic recording medium and recording/reproducing method and recording/reproducing device for optical recording medium |
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-
1999
- 1999-02-18 JP JP11039833A patent/JP2000244052A/ja active Pending
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