JPH029026A - 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６０−２６３３４９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（１）、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（１）は、金属基板（４）上
にヒートシンクとしてヘッダ（５）が取付けられ、この
ヘッダ（５つ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Ｖ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、３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Ｖイ
（６）の各半導体レーザ光源に接続＠（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）を通って金属基板（４）の下方に延在
し、プリント配線基板（３）Ｋ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（１２ａ）（１２ｂ）および後方光（１３ａ）（１
３ｂ）が出射される。前方光（１２ａ）（１２ｂ）は情
報記録媒体に照射され、これにより情報の記録・再生が
行われる。また、後方光（１３ａ）（１３ｂ）は後述す
るように、前方光（１２ａ）（１２ｂ）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（１５ａ）（１５ｂ）が埋込まれている
。透−ブロック（１４３の両端には３本の第２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、七〇内端部が透明ブロッ
ク（１４）の内部で光検知器（１５ａ）（１５ｂ）に接
続されるとともに、その外端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）には、金属基板（４）の中心孔
（４ａ）に対応する透孔（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）（１５ｂ）が位置決めされており、半導体
レーザアレイ（６）から出射された後方光（１３ａ’）
（１３ｂ）は円柱状の集光レンズ（７）によって分離さ
れ、それぞれ別々に光検知器（１５ａ）（１５ｂ）に入
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（１２ａ）
（１２ｂ）の光出力の制御を、後方光（１３ａ）（１３
ｂ）を受光する１対の光検知器（１５ａ＞（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。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の半導体レーザ駆動装置は以上のように構成されて
いるので、光検知器（１５ａ’）（１５ｂ）Ｋ後方光（
１３ａ）（１３ｂ）を築光させるために、来光レンズ（
７）をパッケージ（１０）の狭い内部に位置決めするの
が大変困難であり、著しく量産性に欠けるという問題係
があった。

この発明は上記のような問題薇を解決するためＫ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
曾を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る半導体レーザ駆動装買は、複数個の半導
体レーザ光源からの複数の前方光を一括して受光する２
分割光検知器を設け、この２分割光検知器からの光出力
信号を演算することによって、複数個の半導体レーザ光
源め光出力を各別に検出するようにしたものである。

〔作　用〕

この発明においては、複数個の半導体レーザ光源の光出
力の検出が複数の前方光を一括して２分割光検知器で受
光することによって行わわるため、複数の光束を分離し
て検出する必要がない。

〔実施例〕

第１図はこの発明め←実施例を示し、図において１発光
部（１７）を構成する符号（４Ａ）（５）（６）（８ａ
）（８ｂ）（９）（９ａ）（１０）（１０ａ）（１１）
および半導体レーザアレイ（６）の前方光（１２ａ）（
１２ｂ）は、第５図におけると同様のものである。接続
線（１８ａ）（１８ｂ）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電流を供給するもので
、一端が半導体レーザアレイ（６）に、他端が第１のス
テム（８ａ　）（８ｂ）にそれぞれ接続されている。

コリメータレンズ（１９）は前方光（１２ａ）（１２ｂ
）を平行光束にする。ビームスプリッタ（２０）は、上
記平行光束を２分する。ビームスプリッタ（２０）を透
過した前方光（１２ａ）（１２ｂ）は、例えば、光ディ
スクのような情報記録媒体（図示省略）方向に導かれて
情報の記録再生に用いられる。一方、ビームスプリッタ
（２０）で反射された前方光（１２ａ）（１２ｂ）はレ
ンズ（２１）を介して２分割光検知器（２２）に入射す
る。電流電圧変換器（２３）（２４）は２分割光検知器
（２２）の出力信号を電圧信号に変換する。差動増幅器
（２５）には′ｆ！Ｌ流電圧変換器（２３”１（２４）
の出力が接続されている。また、増幅器（２６）には１
を流電圧変換器（２４）の出力が接続されている。さら
に、増幅器（２６）の出力端は差動増幅器（２７）の加
算入力端子に接続されている。一方、差動増幅器（２５
）の次段には増幅器（２８）が接続されており、増幅器
（２８）の出力端は増幅器（２９）およびレーザ駆動回
路（３３ｂ）Ｋそれぞれ接続されている。増幅器（２９
）の出力端は差動増幅器（２７）の減算入力端子に接続
されている。差動増幅器（２７）の出力端はレーザ駆動
回路（３０ａ）に接続されている。レーザ駆動回路（３
０ａ）（３０ｂ）の出力端はそれぞれステム（８ａ）（
８ｂ）に接続されている。

次に動作について説明する。半導体レーザアレイ（６）
の複数個の光源において、接続線（１８ａ）側の光源を
ＬＤａ　＋接続ｉ　（１８ｂ）側の光源をＬＤｂとし、
それぞれの光出力をＰａ、Ｐｂとする。また、２分割光
検知器（２２）および２分割光検知器（２２）の出力信
号演算回路部の動作を第２図によって説明する。第２図
において、光スポラ）　（３１ａ）はＬＤａの前方光（
１２ａ）に対応し、光スポット（３１ｂ）はＬＤｂの前
方光（１２ｂ）に対応している。なお、破線（３３）は
光スポット（３１ａ）（３１ｂ）の中心を結ぶ直線であ
り、２分割光検知器（２２）の受光面（２２ａ）（２２
ｂ）の分割線（２２ｃ）Ｋ対しである角度をなしている
。ＬＤａからの前方光（１２ａ）の受光面（２２ａ）お
よび（２２ｂ）までのパワー伝達率をそれぞれＴａｓ　
、　Ｔａ２ｍまたはＩ、Ｄｂから前方光（１２ｂ）の受
光面（２２ａ）および（２２ｂ）までのパワー伝達率を
それぞれＴｂ１．　Ｔｂ２とする（０＜　Ｔａ１．Ｔａ
ｚ、Ｔｂｔ、Ｔｂｚ　＜　１　）。

ＬＤａ、ＬＤｂが同時にそれぞれＰａ、Ｐｂで発光して
いる場合に、電流電圧変換器（２３）および（２４）そ
れぞれの出力電圧信号Ｐ　１１．およびＰ２は、一般に
、次のような関係式が成立する。

Ｐ１＝　（Ｔａ１・Ｐａ　＋　Ｔｂｔ＊Ｐｂ　）＊　Ｋ
αａ　Ｋβａ（１）Ｐｇ　　＝　　（Ｔａ２＠Ｐａ　　
＋　　Ｔｂｚ＊Ｐｂ　　）　　＊　　Ｋα　＊　　Ｋβ
ト　　　（２）（１）（２）式において、Ｋαは光検知
器の光−電流変換効率、（１）式のにβａは電流電圧変
換器（２３）の電流電圧変換効率、（２）式のにｐｂは
電流電圧変換器（２４）の電流電圧変換効率である。こ
こで と置く。Ｐ　１’　、　Ｐ　２／は光検知器受光面（２
２ａ）（２２ｂ）への入力光信号であり、これを（１）
　（２）式に代入すると、 Ｐｌ’＝　Ｔ３ｔ　　ａ　Ｐａ　＋　Ｔｂｔ　　＊　Ｐ
ｂ　　　　　　（５）Ｐｚ’＝　Ｔａ２＠Ｐａ　＋　Ｔ
ｂｚ　　＠　Ｐｂ　　　　　　（６１と表わすことがで
きる。上式（３１（４１において、Ｋβ＝にβａ＝にｐ
ｂ、また、上式（５１（６１において、　Ｔａｘ　−Ｔ
ａ２どなるように調整されており、（５）　−（６）の
演算を行うことにより、 Ｐｌ’　−Ｐ２’　＝　（Ｔｂｔ　−Ｔｂｚ）φｐｂＴ
ｂ１−Ｔｂｚ ＝Ｋｚ　　・　（Ｐｔ　−Ｐ２）（７）となり、ＬＤｂ
の光出力ｐｂは比例定数に２および電流電圧変換器（２
３）の出力信号Ｐ１と電流電圧変換器（２４）の出力信
号Ｐ２の差の積として検出される。従ってＬＤａの光出
力Ｐａにかかわらず。

ＬＤｂの光出力ｐｂが検出でき、レーザ駆動回路（３０
ｂ）によってＬＤｂの光出力ｐｂを一定値に制御するこ
とができる。

次Ｋ　、（７１式と（２）式により ＫｓＩＩＰ２　−　Ｋ２・ｐｂ となり、ＬＤａの光出力Ｐａは比例定数”　ｅＫ１２お
よび増幅器（２８）の出力信号ｐｂと電流電圧変換器（
２４）の出力信号Ｐ２の演算で検出される。従って、増
幅器（２６）および（２９）の増幅度Ｋｓ、Ｋｇをそれ
ぞれ（ｉｎ（１１）式の値となるように調整し、差動増
幅器（２７）で演算を行うことＫよってＬＤａの光出力
Ｐａが検出でき、レーザ駆動回路（３０ａ）によってＬ
Ｄａの光出力Ｐａを一定値に制御できる。

以上の演算によって、半導体レーザアレイ（６）の光源
ＬＤａ、Ｌｐｂの光出力を各別に検出でき独立に駆動す
ることができる。

なお、上記実施例では、条件として Ｔａ１＝Ｔａ２ Ｔｂ１　＠　Ｔｂｚ であるとしたが、 であっても ＴａＩ　　　　Ｔｂｔ が成り立てばよ＜、（１２）式、（１３）式の条件下で
は、電流電圧変換器（２３）および（２４）の電流電圧
変換効率にβａおよびにβｂが。

Ｔａ１ＩＩＫβ３　＝　Ｔａ２−に／ｂ−”　（１５）
なる関係式を満足するように設定するか、石しくは、Ｋ
／ａ＝にβｂとし、電流電圧変換器（２３）と増幅器（
２５）の間に増幅度ＫＯの増幅器を挿入し、Ｔａｔ＠Ｋ
ｏ　＝　Ｔａｘ　　　　　　・−・（１６）が成り立つ
ようにＫＯを調整すれば、上記実施例と同様の効果を奏
する。

また、上記実施例では複数個の半導体レーザ光源として
ア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）内に近接させて配貨したハイブリッド型の
ものであってもよい。

また、上記実施例では２分割光検知器（２２）で前方光
（１２ａ）（１２ｂ）を受光するためにビームスプリッ
タ（２０）を用いたが、他の実施例として示した第３図
の構成であってもよい。第３図において、発光部（１７
）、コリメータレンズ（１９）、前方光（１２ａ）（１
２ｂ）、レンズ（２１）、第２の光検知器（２２）は第
１図のものと同じものである。

コリメータレンズ（１９）の出射側に配設されたビーム
整形プリズム（３４）は、その斜面（３４ａ’ｌで前方
光（１２ａ）（１２ｂ）を屈折透過させることＫ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
を等方向な断面強度分布Ｋｆ換するように作用する。ビ
ーム整形プリズム（３４）の斜面（３４ａ）においては
、前述した屈折して透過する成分以外に、斜面（３４ａ
）で反射する成分であるため、斜面（３４ａ）の反射方
向にレンズ（２１）、第２の光検知器（２２）を順次配
設し、斜面（３４ａ）で反射した前方光（１２ａ）（１
２ｂ）を受光し検出することＫよって、第１図に示す実
施例と同様の効果を奏する。

また、上記各実施例においては、前方光（１２ａ）（１
２ｂ’ｌを収束させて２分割光検知器（２２）で受光す
る構成をとったが、別の実施例として第４図に示すよう
に、レンズ（２１）は省略し、平行光束のまま２分割光
検知器（２２）で受光してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明は、複数個の半導体レーザ光源
からの複数の前方光を一括して受光する２分割光検知器
を設け、上記２分割光検知器からの２つの検出信号のう
ち、複数個の半纏体レーザ光源のどちらか一方の光源か
らの成分を一致させる手段と、２つの受光面からの出力
信号を演算する手段によって、複数個の半導体レーザ光
源の光出力を各別に検出するようにしたので、複数の光
ビームを分離する光学系が不要となり、敵しい位含精度
が不要となる。これにより安価でｆ産性に冨んだ装置が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の光路図、第２図は第１図
のものの作用を説明するための結線図、第３図、第４図
はそれぞれ他の実施例の一部光路図、第５図は従来の半
導体レーザ駆動装置の側断面図である。 （６）−−半導体レーザアレイ、（１２ａ）（１２ｂ）
・・前方光、（２０）・・ビームスプリッタ（光学的手
段）、（２２）・・２分割光検知器、［（２３）（２４
）・拳電流電圧変換器、（２５）（２７）・・差動増幅
器、（２ｉ（２８）（２９）−・増幅器、〕φ・演算回
路手段。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   の複数個の半導体レーザの複数の前方光を任意の割合で
   ２分する光学的手段と、この光学的手段で２分された前
   記複数の前方光を含む光束のうちの一方を一括して受光
   する２分割光検知器と、この２分割光検知器で検出され
   た光出力信号において前記複数の半導体レーザ光源のう
   ちの一方の光出力信号を一致させる手段とを備え、かつ
   、前記２分割光検知器で検出された光出力信号に基いて
   前記複数の半導体レーザ光源の各別の光出力を検出する
   演算回路手段とを備えてなる半導体レーザ駆動装置。