JPH01319979A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体レーザ駆動装置に関し、もう少し詳
しくいうと、光学的に情報の記録・再生を行う情報記録
・再生装置等の光源として用いられる半導体レーザ、特
に、複数個の発光源を有する半導体レーザの駆動装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は、例えば特開昭６［１−２６５５４９号公報に
記載された従来の半導体レーザ駆動装置で、主として発
光部Ｔｌ）、受光部（２）、プリント配線基板（３）か
らなっている。まず、発光部（υは、金属基板（４１上
にヒートシンクとしてヘッダ（５）が取付すられ、この
ヘッダ（５）の平面状の上部端面に２つの半導体レーザ
光源からなる半導体レーザアレイ（６）が取付けられて
いる。金属基板（４）の中心孔（４ａ）には円柱状の集
光レンズ（７）がはめ合わせ装着されている。

第１のステム（８）は、る本あるが１本は図示を省略し
ている。この第１のステム（８）が半導体レーザアレイ
（６）の各半導体レーザ光源に接続ＨＡ（図示省略）を
介して接続されている。また、この第１のステム（８）
は、金属基板（４）のガラス充填材（９）によって充填
された透孔（９ａ〕を通つ℃金属基板（４）の下方に延
在し、プリント配線基板（３）に固定されている。

パッケージ（１０）は、その中心孔（１０ａ）にガラス
板（１１）を貼合わせて、ヘッダ（５）を覆うように金
属基板（４）に固定されている。そして、半導体レーザ
アレイ（６）の２つの半導体レーザ光源から、それぞれ
前方光（１ｚａ）、（ｔｚｂ）および後方光（１５ａ）
、（１５ｂ）が出射される。前号光（１２ａＬ（１２ｂ
）は情報記録媒１体（こ照射され、これにより情報の記
録・再生が行２われる。また、後方光ｔ１５１１）ｅｃ
１５ｂ）は後述するように、前方光（１２ａＪ、（ｔ２
ｂ）の光出力の制御に用いられる。

次に、受光部（２）は、透明ブロック（１４）の内部に
１対の光検知器（１５ａＪ、（１５ｂＪが埋込まれてい
る。

透明ブロック（１４）の両端には６本のＭ２のステム（
１６〕が突出されている（１本図示省略）。この第２の
ステム（１６）は、その内端部が透明ブロック（１４）
の内部で光検知器（１５ａ）、（１５ｂ）に接続される
とともＥこ、その外肩部がプリント配線基板（３）に取
付けられている。

プリント配線基板（３）ｔこは、金属基＠（４）の中心
孔（４ａ））こ対応する透孔（３ａ）が設けられている
。

以上の構成において、発光部＋１）の金属基板（４）の
中心孔（４ａ）およびプリント配線基板（３）の透孔（
３ａ）に対応する位置に、受光部（２）の１対の光検知
器（１５ａ）、（ＩＳｂ）が位置決めされてＳす、半導
体レーザアレイ（６）から出射された後方光（１５ａ）
。

（１５１：＋）は円柱状の＊ｆｔ、レンズ（７）によっ
て分離され、それぞれ別々（こ光検知器＜１５ａ）ｔｃ
１５ｂ）　ｆこ入射して焦点を結ぶ。従って、半導体レ
ーザアレイ（６）の各半導体レーザ光源から出射される
前方光（１２ａＪ。

（１２ｂ）の光出力の制御を、後方光（１Ｍａ）、（１
３ｂ）を受光する１対の光検知器（１５ａＪ、（１５ｂ
）の出力信号を用いて、各々の半導体レーザ光源の駆動
回路（図示せず）を動作させることにより達成する。

〔発明が解決しよプとする課題〕

従来の半導体レーザ駆動装置は以上のよ５Ｉこ構成され
ているので、光検知器（１５ａ）　ｐ　（１５１））に
後方光（１６ａ）、（ＩＭｂ）を集光させるために、集
光レンズ（７）をパッケージ（１０）の狭い内部に位置
決めするのは大変困難であり、著しく置注性に欠けると
いう問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、狭いパッケージ内部における集光レンズの位
置決め工程を回避し、量産性のある半導体レーザ駆動装
置を得ることを目的とする。

（９題を解決するための手段〕 第一のこの発明に係る半導体レーザ駆動装置は、複数個
の半導体レーザ光源からの後方光を一括して光検知器で
受光して光出力を検出するとともに、複数の前方光のう
ちの一方のみを光検知器で受光して光出力を検出し、こ
れらの検出された光出力に基づいて、前号光のうちの他
方の光出力を検出する手段を設けることによって、各別
に検出された光出力に基づい工前方光の光出力を制御す
るものである。

第二のこの発明ｌζ係る半導体レーザ駆動装置は、複数
個の半導体レーザ光源からの後方光のうち、一方のみを
独立して第１の光検知器で受光して光出力を検出すると
ともに、複数個の半導体レーザ光源からの前号光を一括
して第２の光検知器で受光して複数の前方光の光出力を
検出し、これら第１および第２の光検知器のそれぞれの
光出力に基づいて、前記複数の後方光のうちの他の一方
の光出力を検出する手段を設けることによって、各別に
検出された光出力に基づいて前方光の光出力を制御する
ものである。

〔作　用〕

第一のこの発明ｌこおいては、複数個の半導体し−ザ光
源の一方の光源からの光検出を前方光で行うことにより
、後方光を各別に分離して検出する必要がない。

第二のこの発８Ａｆこおいては、複数個の半導体レーザ
光源からの後方光のうち、一方のみを独立して検出する
ことにより、後方光を各別に分離して検出する必要がな
い。

〔実施例〕

第１図は、第一のこの発明の一実施例を示し、図におい
て、発光部（１７）を構成する符号（４Ａ）＠（５）　
ｔ　（６）　ｔ　（８１、（９１、（９ａ］、（ｔｏ）
、（１０ａ）＊（１１）および半導体レーザアレイ（６
）の前方光（１２ａＬ（１２ｂ）　、後方光（１５ａ）
、（１３ｂ）は、第５図におげろと同様又は相当する部
分である。接続線（１８）は半導体レーザアレイ（６）
の複数個の光源を各別に動作させるための電流を供給す
るためのものであり、−ｍが半導体レーザアレイ（６）
に、他端が第１のステム（８）に接続されている。第１
の光検知器（１９）は、後方光（１３＆）、（１３ｂ）
を受光するように、ヘッダ（５）上に配設されている。

第２のステム（２０）は第１の光検知器（１９）の検出
信号を接続線（図示省略〕を介して出力するためのもの
である。コリメータレンズ（２１）を工前方光（１２ａ
）、（１２ｂＪ　ｔｔ平行光束にする。

ビームスグリツタ（２２）は上記平行光束を２分する。

ビームスプリッタ（２２〕を透過した前方光（１ｚａ）
、（ｉｚｂ）は情報記録媒体（図示省略）奢こ導かれて
情報の記録・再生に用いられ、一方、ビームスプリッタ
（２２）で反射された前方光（１２ａＪ、（１２ｂ）は
三角プリズム（２ふ）に入射式れる。三角プリズム（２
５）の斜面（２５ａＪは前方光（１２ａ）に対する入射
角が臨界角よりも小さ（、かつ、前方光（１２ｂＪに対
する入射角が臨界角よりも大きくなるように、頂角θが
定められている。第２の光検知器（２４］は斜面（２５
＆）で屈折して透過した前方光（ｔＺａ）を受光するよ
５ｔこ配役されている。ＩＩｔ流電圧変換器（２５）は
第１の光検知器（１９）の検出信号（電流）を電圧に変
換する。電流電圧変換器（２６））１第２の光検知器（
２４）の検出信号を電圧ｌこ変換するもので、次段に増
幅器又は減衰器からなる電圧調整器（２７）が接続され
ている。差動増幅器（２８）は電流電圧変換器（２５）
および電圧調整器（２７）の出力端に接続されている。

２個のレーザ駆動回路（２９）は、一方は電圧調整器（
２７）の出力端に接続されており、他方は差動増幅器（
２８）の出力端に接続されており、それぞれの出力は第
１のステム（８）Ｉこ接続されている。

次に動作について説明する。半導体レーザアレイ（６）
の２つの後方光（１６＆）　、　（１５ｂ）はともに第
１の光検知器（１９）で受光されるため、電流電圧変換
器（２５）の出力は、後方光（１３ａ）　ｆこ対応する
前方光（１２ａＪの光出力ｉこ比例した電圧■。と、後
方光（１３ｂ）ｉこ対応する前方光（１２ｂ）の光出力
に比例した電圧Ｖ、の和となる。一方、前方光（１２ａ
）、（１２ｂ）はともｆこ三角プリズム（２６）に入射
するが、前方光のうち前方光い２ａ）は斜面（ｚｇａ）
に対する入射角が臨界角よりも小さいためをこ斜面（２
５ａ）で屈折して透過し、前方光（１２ｂ）は斜面（２
！ａ）に対する入射角が臨界角よりも太きいために斜面
（Ｚ３ａ）で全反射し透過はおこらない。従って第２の
光検知器（２４）に受光されるのは２つの前方光（１２
幻、　（１２ｂ）のうちの前方光（１２＆）のみである
ので、電流電圧変換器（２６）の出力は前方光（１２ａ
）の光出力）こ比例した電圧ｙＡｌとなる。電圧ａｍｍ
整転２７）は電圧■Ａ＋が電流電圧変換器（２５）の出
力電圧の５ち、前方光（１２ａ）に対応した電圧ｖＡ　
　に一致するように電圧増幅率または減衰率が調整され
ている。差動増幅器（２８〕は電流電圧変換器（２５）
の出力電圧（ｖＡ＋　ＶＢ）から電圧調整器（２７）の
出力電圧ｖＡを減算して、前方光（１２／ｂ）の光出力
に比例した電圧Ｖ、を抽出する。従って電圧調整器（２
７〕の出力ｖＡ　　と差動増幅器（２８）の出力Ｖ、を
２個のレーザ駆動回路（２９）にそれぞれ入力すること
擾こよって前方光（１２ａＪ、（１２ｂ）を発する複数
個の半導体レーザ光源をそれぞれ独立に駆動することが
できろ。

なお、上記実施例では第２の光検知器（２４）は、三角
プリズム（２６〕の斜面（２３ａ）で屈折した前方光（
１２ａ）を受光するよう配設されたものを示したが、斜
面（２３ａ）で全反射した前方光（１２ｂ）を受光する
ようにしてもよい。

さらに、電圧調整器（２７）は、電流電圧変換器（２６
〕の次段におかれたものを・示したが、他方の電流電圧
変換器（２５〕の次段でもよ（、あるいは両方にあって
もよい。

また、上記実施例では前方光（１２ａ）と（１２ｂ）の
分ｍｌこ三角プリズム（２６）を用いたものを示したが
、他の実施例として第２図に示す構成であってもよい。

第２図において符号（５１ｅ　＋６）　ｊ　（８１〜（
１ａ）　ｐ（１７〕〜（２２）　＃　（２４）〜（２９
）は第１図と同様のものである。レンズ（ＳＯ）は、ビ
ームスプリッタ（２２）で反射した２つの前方光（１ｚ
ａ）、（ｔｚｂ）の平行光束をそれぞれ収束させるため
のものであり、前方光（１ｚａ）、（ｔｚｂ）の集光点
位置に一方の光束のみを通過させるためのピンホール（
３１）が配置されている。さらζこピンホール（６１）
の後方に第２の光検知器（２４）が配置されている。

以上の構成ｆこより、ビンホーＡ’　（３１）によって
２つの前方光の５ちり一方のみを選択して第２の光検知
器（２４）で検出するため、第１図に示すものと同等の
効果が得られる。

また、複数個の半導体レーザ光源としてプレイ構造のも
のを示したが、単一の発光源を同一の発光部（１７）に
近接させて配置したノ・イブリッド製のものであっても
よい。

第６図は第二のこの発明の一実施例を示し、図において
発光部（１７Ａ）を構成する符号（４Ａ）、（５）。

（６１、（８）　、　（９）　、　（９ａＪｙ（１０）
＊（１０ａＪ）（１１）ｙ（１２ａ）、（１２ｂ）＊（
１ｘａ）、（ｔａｂ）ｔ（１８Ｊｙ（２０）ｔ（２１）
ｔ（２２）＊（２５Ｊ　　〜　（２９）は、第１図に８
けると同様ないし相当するものである。半導体レーザア
レイ（６）後部の遮蔽板（６２）は、複数の後方光（１
５ａＪ、（Ｌ５ｂＪが混合することなく分離されるよう
に配設されている。第１１の光検知器（６３）は、遮蔽
板（５２）で分離された後方光（１５ａハ（１３ｂ）の
うちの一方のみを受光（図示は（ＩＭａ）　）するよう
に配設されており、後方光（１！ａ）の光出力の検出イ
キ号は、接続１ｆｊＡ（５４）を介して第２のステム（
２０）で出力される。ビームスプリッタ（２２）を透過
した前方光（１２ａＪ、（１２ｂ、）は情報記録媒体（
図示省略〕に導かれて情報の記録・再生Ｅこ用いられる
。一方、ビームスグリツタ（２２）で反射された前方光
（１２ａＪ＊（ｆ２ｂＪは、ビームスグリツタ（２２］
の反射方向に配設された第２の光検知器（３５）に入射
される。

次に動作について説明する。半導体レーザアレイ（６）
の２つの後方光（１ａａＬ（［ｂ）は遮蔽板（６２）に
よって互いに混合されることなく分離されているので、
第１の光検知器（６３〕は２つの後方光のうちの一方の
後方光（１６ａ）のみを受光することができる。従って
第１の光検知器（３３）に接続された電流電圧変換器（
２６）は、後方光（１５ａ）の光出力に比例した電圧、
換言すれば後方光（１５ａ）に対応した前方光（１２ａ
）の光出力に比例した電圧ｙＡ１を出力する。一方、前
方光（１２ａ）、（１２ｂ）の一部はビームスプリッタ
（２２）で反射して第２の光検知器（６５月こ入射する
ため、光検知器（３５〕に接続されたＩＥ電流電圧変換
器２５）の出力は、前方光（１２ａ）の光出力に比例し
た電圧Ｖえ　と前方光（１２ｂ）：の光出力に比例した
電圧Ｖ、の和（■、＋ｖＢ）となる。電圧調整器（２７
）は、電流電圧変換器（２６〕の出力ｖＡ′を、電流電
圧変換器（２５）の出力電圧のうち、前方光（ｆ２ａＪ
の光出力ｆζ対応した電圧ｖＡに一致するように電圧増
幅率または減衰率が調整されている。差動増幅器（２８
）は電流電圧変換器（２５）の出力電圧（ｖＡ＋　ｖ、
）から電圧調整器（２７〕の出力電圧ｖＡ　　を減算し
、結果として前方光（１２ｂ）の光出力に比例した′電
圧ｖＢ　　を抽出する。従って電圧ｖＩ４整器ζ２７〕
の出力ｖＡ　　と差動増幅器（２８）の出力ＶＢ　　を
２個のレーザ駆動回路（２９）ｌこそれぞれ入力するこ
とｌこよって、前方光（１ｚａ）、（１２ｂ）を発する
複数の半導体レーザ光源をそれぞれ独立に駆動すること
ができる。

なお、上記実施例では第２の光検知器（６５）で前方光
（１２ａ）ｓ（１ｚｂ）を受光するためにビームスプリ
ッタ（２２）を用いたが、他の実施例として第４図に示
す構成であってもよい。すなわち、コリメータレンズ（
２６）の出射側にビーム整形プリズム（６６）を配置し
、その斜面（！６ａ）で前方光（１２ａ）。

（１２ｂ）を屈折透過させることによって、本来楕円状
の断面強度分布を示す半導体レーザの光束を等方的な断
面強度分布ｆこ変換する。ビーム整形プリズム（３６）
の斜面（！６ａ）においては、前述したように屈折して
透過する成分以外に、斜面（３６ａ）で反射する成分が
あるため、斜１ｆｊ（５６ａ）の反射方向に第２の光検
知器（６５〕を配設し、反射した前方光（１２ａ）、（
１２ｂＪを受光し検出することによって、第６図に示し
た実施例と同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、第一のこの発明は、半導体レーザアレイ
の複数個の半導体レーザからの後方光を一括して光検知
器で受光し、さらに前方光のうちの一方のみを光検知器
で受光してそれぞれ光出力を検出し、これらの光出力ｌ
こ基づいて演算回路によって前記前方光の他方の光出力
を検出するようにしたので、光検知器および光学部品の
位ｔｖＩ４整が不要であり、安価で量産性に富んだ装置
が得られる効果がある。

また、第二のこの発明は、半導体レーザアレイの複数個
の半導体レーザからの後方光のうちの一方のみを第１の
光検知器で受光し、さらに複数の前方光を一括し′″ｃ
ｆＪ　２の光検知器で受光してそれぞれの光出力を検出
し、これらの光出力に基づいて演算回路によって前記後
方光のうちの他の一方の光出力を検出するよ５（こした
ので、光検知器および光学部品の位置調整が不要であり
、安価で量産性ｉこ富んだ装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一のこの発明の一実施例の光路図、第２図は
第一の発明の他の実施例の光路図、第３図は第二のこの
発明の一実施例の光路図、第４図は第二のこの発明の他
の実施例の一部光路図、第５図は従来の半導体レーザｇ
ａ装置の側断面図である。 １６）　−−半導体レーザ（アレイノ、（１２ｅＬ）　
ｔ　（１２ｂ）・・前方光、（１３ａ入（１５ｂ）　＠
”後方光、（１９）ｊ（５５）・・第１の光検知器、（
２１）・・コリメータレンズ、（２２）・・ビームスグ
リツタ、（２５Ｊ・倦三角プリズム（分離手段〕、（２
４）ｔ（５５）・０ｍ２の光検知器、　　（２５Ｊｔ（
２６）・・電流電圧変換器、（２７）・・電圧調整器、
（２Ｂ）・・差動増幅器、（６２〕−・遮蔽板（分離手
段）。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 晃ＩＵＸＪ 昂２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の半導体レーザ光源からなる半導体レーザ
   と、これらの複数個の半導体レーザ光源からの後方光を
   共通に受光する第１の光検知器と、前記複数個の半導体
   レーザ光源からの前方光のうち一方の前記前方光のみを
   光学的に分離する手段と、前記分離された一方の前方光
   を受光する第２の光検知器と、この第２の光検知器によ
   り検出された光出力に基づいて前記第１の光検知器の検
   出信号から他方の前記前方光の光出力を検出する演算手
   段とを備えてなる半導体レーザ駆動装置。
2. （２）複数個の半導体レーザ光源からなる半導体レーザ
   と、これらの複数個の半導体レーザ光源からの複数の後
   方光のうちの一方のみを独立に分離するための分離手段
   と、分離された一方の前記後方光のみを受光する第１の
   光検知器と、前記複数個の半導体レーザ光源からの複数
   の前方光を平行光にするためのコリメータレンズと、こ
   のコリメータレンズからの平行光を任意の割合で２分す
   るための光学的手段と、この光学的手段によつて２分さ
   れた前記平行光のうちの一方を受光する第２の光検知器
   と、前記第１の光検知器により検出された光出力に基づ
   いて前記第２の光検知器の検出信号から前記複数の後方
   光の他方の光出力を検出する演算手段とを備えてなる半
   導体レーザ駆動装置。