JP3418268B2

JP3418268B2 - 半導体レーザ制御装置

Info

Publication number: JP3418268B2
Application number: JP02923095A
Authority: JP
Inventors: 成博増井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: JPH08222794A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、デジ
タル複写機、光ディスク装置、光通信装置等の分野で利
用される半導体レーザ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている半導体レーザは極
めて小型であり、駆動電流により高速に直接変調を行う
ことができることから、近年、レーザプリンタ等の光源
として広く使用されている。しかし、半導体レーザの駆
動電流と光出力との関係は温度により著しく変化するた
め、半導体レーザの光強度を所望の値に設定しようとす
る場合に問題となる。このため、従来においては、ＡＰ
Ｃ（Ａutomatic ＰowerＣontrol）回路を用いてそのよ
うな問題点を解決している。ＡＰＣ回路は、次の３つの
方式〜に分類できる。

【０００３】半導体レーザの光出力を受光素子によ
りモニタし、その受光素子に発生する半導体レーザの光
出力に比例する受光電流に比例する信号と、発光レベル
指令信号とが等しくなるように、常時半導体レーザの順
方向電流を制御する光電気負帰還ループによって、半導
体レーザの光出力を所望の値に制御する方式。

【０００４】パワー設定期間内には半導体レーザの
光出力を受光素子によりモニタし、その受光素子に発生
する受光電流（半導体レーザの光出力に比例する）に比
例する信号と、発光レベル指令信号とが等しくなるよう
に半導体レーザの順方向電流を制御し、一方、パワー設
定期間外にはパワー設定期間で設定した半導体レーザの
順方向電流の値を保持することによって半導体レーザの
光出力を所望の値に制御すると共に、パワー設定期間で
設定した半導体レーザの順方向電流を情報に基づいて変
調することによって半導体レーザの光出力に情報を載せ
る方式。

【０００５】半導体レーザの温度を測定し、その測
定した温度信号によって半導体レーザの順方向電流を制
御したり、又は、半導体レーザの温度を一定とするよう
に制御したりして半導体レーザの光出力を所望の値に制
御する方式。

【０００６】半導体レーザの光出力を所望の値とするた
めには、の方式が望ましいが、受光素子の動作速度、
光電気負帰還ループを構成している増幅素子の動作速度
等の限界により制御速度に限界がある。例えば、制御速
度の目安として、光電気負帰還ループでの交差周波数を
考慮した場合、交差周波数をｆ₀ としたとき、半導体レ
ーザの光出力のステップ応答特性は、次式のように近似
することができる。

【０００７】Ｐout ＝Ｐ₀｛１−ｅｘｐ（−２πｆ₀ｔ）｝Ｐout ：半導体レーザの光出力Ｐ₀ ：半導体レーザの設定された光強度ｔ：時間この場合、半導体レーザの光出力を変化させた直後か
ら、設定された時間τ₀が経過するまでの全光量（光出
力の積分値∫Ｐout ）が所定の値となることが必要とさ
れ、 ∫Ｐout＝Ｐ₀・ｔ₀｛１−〔１−ｅｘｐ（−２πｆ₀τ₀）〕／２πｆ₀τ₀｝のような式となる。仮に、τ₀ ＝５０ｎＳ、誤差の許容
範囲を０．４％とした場合、ｆ₀ ＞８００ＭＨｚとしな
ければならず、極めて困難である。

【０００８】また、の方式は、のような問題は発生
せず、半導体レーザを高速に変調することが可能である
ため、多く使用されている。しかしながら、半導体レー
ザの光出力を常時制御しているわけではないため、外乱
等により容易に半導体レーザの光量変動を生じる。外乱
としては、例えば、半導体レーザのドゥループ特性があ
り、この特性によってレーザ光量は容易に数％程度の誤
差が生じてしまう。

【０００９】このようなドゥループ特性を抑制する試み
として、半導体レーザの熱時定数に半導体レーザ駆動電
流の周波数特性を合わせて補償する方式（例えばの方
式）が提案されているが、半導体レーザの熱時定数は各
半導体レーザ毎に個別にバラツキがあり、半導体レーザ
の周囲環境によって異なるなどの問題がある。また、こ
の他に、半導体レーザの戻り光の影響による光量変動な
どの問題もある。

【００１０】このような問題点を解決するための手段と
して、本出願人により、例えば、特開平２−２０５０８
６号公報や、特願平６−１０３８０５号として提案され
ているものがある。まず、特開平２−２０５０８６号公
報の例では、半導体レーザの光出力を受光素子によりモ
ニタし、その光出力と発光レベル指令信号とが等しくな
るように、常時半導体レーザの順方向電流を制御する光
電気負帰還ループと、発光レベル指令信号を半導体レー
ザの順方向電流に変換する変換手段とを有し、光電気負
帰還ループの制御電流と変換手段により生成された電流
の和又は差の電流によって半導体レーザの光出力を制御
するものである。この場合、変換手段によって光電気負
帰還ループの制御電流の制御量を低減させ、半導体レー
ザの高速変調を可能としている。

【００１１】また、特願平６−１０３８０５号の例で
は、半導体レーザの光出力の一部を受光部によりモニタ
してその光出力の光強度に比例するモニタ信号を求め、
このモニタ信号と発光指令信号とが等しくなるように半
導体レーザの順方向電流を制御する半導体レーザ制御装
置において、モニタ信号と発光指令信号との差電流を増
幅する誤差増幅器と、発光指令信号に比例した電流を出
力する電流駆動部と、誤差増幅器の出力と前記電流駆動
部の出力とを加算した信号を増幅する電流増幅器とを備
え、電流増幅器の出力電流により半導体レーザの前記順
方向電流を制御するようにした半導体レーザ制御装置に
関するものである。この場合、出力部の電流増幅器を共
通化することによって、ＩＣ化の際の低消費電流化、チ
ップサイズの低減化を可能とし、高速な制御を可能とし
ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１６は、従来の半導
体レーザ制御装置の一例を示す。この制御装置は、発光
指令信号Ｉsig とモニタ信号Ｉｍとの差電流を増幅する
誤差増幅器１と、発光指令信号Ｉsig に比例した電流を
出力する電流駆動部３と、誤差増幅器１の出力と電流駆
動部３の出力とを加算した信号（ａ点、トランジスタＱ
１のベース）を増幅する電流増幅器２とから構成されて
いる。今、発光指令信号Ｉsig とモニタ信号Ｉｍとの差
電流（Ｉsig −Ｉｍ）はキャパシタンスＣｆで充放電さ
れ、電圧Ｖｉが発生する。このＶｉが誤差増幅器１によ
り増幅され、トランジスタＱ５のベースに印加される。
このベースへの印加により、トランジスタＱ５のコレク
タには出力信号ΔＶ₃ （＝ＡＶｉ、Ａ：電圧増幅率）を
得る。また、トランジスタＱ６のベースへＶ₄ を印加す
ることにより、抵抗Ｒ５の端子間に電圧変化ΔＶ₂ （＝
−Ｒ５・Ｉsig ）を発生させる。

【００１３】図１７は、ａ点を基準とした交流等価回路
を示す（なお、ａ点、ｃ点、Ｒ１、Ｃ１は図１６と一致
する）。ここで、ｃ点にで印加される電圧信号をＶ₁ と
すると、ａ点での電圧Ｖ₀ は、Ｖ₀ ＝Ｖ₁ ・Ｚ０／（Ｚ０＋Ｚ１）となる。Ｚ０／（Ｚ０＋Ｚ１）の項は、低周波域ではＲ
０／（Ｒ０＋Ｒ１）、高周波域ではＣ１／（Ｃ０＋Ｃ
１）と近似することができる。この場合、Ｒ０／（Ｒ０
＋Ｒ１）≠Ｃ１／（Ｃ０＋Ｃ１）となると、Ｖ₁ に矩形
波を加えても、Ｖ₀は完全な矩形波とはならない。例え
ば、Ｒ０／（Ｒ０＋Ｒ１）＞Ｃ１／（Ｃ０＋Ｃ１）の場
合は、Ｖ₀ は図１８のような波形となり、所望とする矩
形波４との差分Δ（ハッチング領域）は、 Δ＝（１／Ｋ）・exp（−ｔ／τ₀）・Ｖ₁ …（１）１／Ｋ＝Ｒ０／（Ｒ０＋Ｒ１）−Ｃ１／（Ｃ０＋Ｃ１） τ₀ ：時定数ｔ：時間となる。この場合、１／Ｋが増大すると、立上り時（ｔ
＝０）の電圧差分（１／Ｋ）Ｖ₁ は増大し、所望とする
矩形波４が得られなくなる。この図１８のような波形が
図１６のａ点に印加されると、トランジスタＱ１の動作
に遅れが生じて誤動作を生じたり、安定した動作が行え
なくなり、装置の信頼性に問題が生じる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１ないし８記載の
発明では、モニタ信号と発光指令信号との差電流を増幅
する誤差増幅器と、発光指令信号に比例した電流を出力
する電流駆動部と、この電流駆動部の出力信号の前記発
光指令信号に比例した値からの差分信号を発生させる補
償器と、誤差増幅器の出力と電流駆動部の出力と補償器
の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を得る電流
増幅器とを備え、電流増幅器の出力電流により半導体レ
ーザの順方向電流を制御するようにしたという基本構成
を具備する。

【００１５】請求項１記載の発明では、上記基本構成に
おいて、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電
流を変化させる第一のトランジスタと、発光指令信号に
比例した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によ
りエミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、第
一のトランジスタのコレクタに接続された第一の抵抗
と、第一の抵抗にベースが接続された第三のトランジス
タと、この第三のトランジスタのエミッタに一端が接続
された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に接続され
た第一のキャパシタンスと、第二のトランジスタのコレ
クタに一端が接続された第三の抵抗と、この第三の抵抗
の他端に接続された第四の抵抗とを有する電圧変換手段
を設け、誤差増幅器の出力を電圧変換手段の第二の抵抗
及び第一のキャパシタンスに流れる電流に変換する第一
の電流変換手段を設け、補償器は、第三の抵抗と第四の
抵抗とにベースが接続されたベースが接続された第四の
トランジスタと、この第四のトランジスタのエミッタに
一端が接続された第二のキャパシタンスと、この第二の
キャパシタンスの他端に接続された第五の抵抗と、この
第五の抵抗の端子間電圧を電圧変換手段の第二の抵抗及
び第一のキャパシタンスに流れる電流に変換する第二の
電流変換手段とを有し、電流増幅器の入力側に、電圧変
換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタンスと、第一
の電流変換手段の出力側と、第二の電流変換手段の出力
側とを接続した。請求項２記載の発明では、上記基本構
成において、発光指令信号に比例した電流によりエミッ
タ電流を変化させる第一のトランジスタと、発光指令信
号に比例した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流
によりエミッタ電流を変化させる第二のトランジスタ
と、第一のトランジスタのコレクタに接続された第一の
抵抗と、第一の抵抗にベースが接続された第三のトラン
ジスタと、この第三のトランジスタのエミッタに一端が
接続された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に接続
された第一のキャパシタンスと、第一のトランジスタの
エミッタにベースが接続された第四のトランジスタと、
第二のトランジスタのエミッタにベースが接続された第
五のトランジスタと、第四のトランジスタのエミッタと
第五のトランジスタのエミッタとに接続された定電流源
と、第四のトランジスタのコレクタに接続された第三の
抵抗とを有する電圧変換手段を設け、誤差増幅器の出力
を電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタンス
に流れる電流に変換する第一の電流変換手段を設け、補
償器は、第三の抵抗に一端が接続された第二のキャパシ
タンスと、この第二のキャパシタンスの他端に接続され
た第四の抵抗と、この第四の抵抗の端子間電圧を電圧変
換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタンスに流れる
電流に変換する第二の電流変換手段とを有し、電流増幅
器の入力側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキ
ャパシタンスと、第一の電流変換手段の出力側と、第二
の電流変換手段の出力側とを接続した。

【００１６】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明において、定電流源の電流値を変化させる定電流源
電流可変手段を設けた。

【００１７】請求項４記載の発明では、上記基本構成に
おいて、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電
流を変化させる第一のトランジスタと、発光指令信号に
比例した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によ
りエミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、第
一のトランジスタのコレクタに接続された第一の抵抗
と、第一の抵抗にベースが接続された第三のトランジス
タと、この第三のトランジスタのエミッタに一端が接続
された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に接続され
た第一のキャパシタンスと、前記第二のトランジスタの
コレクタに一端が接続された第三の抵抗と、この第三の
抵抗の他端に接続された第四の抵抗とを有する電圧変換
手段を設け、誤差増幅器の出力を電圧変換手段の第二の
抵抗及び第一のキャパシタンスに流れる電流に変換する
第一の電流変換手段を設け、補償器は、第三の抵抗と第
四の抵抗とにベースが接続された第四のトランジスタ
と、この第四のトランジスタのエミッタに一端が接続さ
れた第二のキャパシタンスと、この第二のキャパシタン
スの他端に接続された第五の抵抗と、この第五の抵抗に
ベースが接続された第五のトランジスタと、この第五の
トランジスタのエミッタに接続された第六の抵抗と、第
五のトランジスタのコレクタに接続されこのコレクタ電
流のオフセット電流値に等しい電流を流す電流源とを有
し、電流増幅器の入力側に、電圧変換手段の第二の抵抗
及び第一のキャパシタンスと、第一の電流変換手段の出
力側と、第五のトランジスタのコレクタとを接続した。

【００１８】請求項５記載の発明では、上記基本構成に
おいて、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電
流を変化させる第一のトランジスタと、発光指令信号に
比例した電流を定数倍する電流可変手段と、この電流可
変手段の出力電流によりエミッタ電流を変化させる第二
のトランジスタと、第一のトランジスタのコレクタに接
続された第一の抵抗と、第一の抵抗にベースが接続され
た第三のトランジスタと、この第三のトランジスタのエ
ミッタに一端が接続された第二の抵抗と、この第二の抵
抗と並列に接続された第一のキャパシタンスと、第二の
トランジスタのコレクタに接続された第三の抵抗とを有
する電圧変換手段を設け、誤差増幅器の出力を電圧変換
手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタンスに流れる電
流に変換する第一の電流変換手段を設け、補償器は、第
三の抵抗に一端が接続された第二のキャパシタンスと、
温度に比例した電流を流す第一の電流源と、この第一の
電流源にコレクタとベースが接続された第四のトランジ
スタと、この第四のトランジスタのエミッタに接続され
た第四の抵抗と、第四のトランジスタのベースにベース
が接続された第五のトランジスタと、この第五のトラン
ジスタのエミッタに接続された第五の抵抗と、第五のト
ランジスタのコレクタと第二のキャパシタンスの他端と
にエミッタが接続された第六のトランジスタと、この第
六のトランジスタのコレクタに接続され第一の電流源の
電流値に等しい電流を流す第二の電流源とを有し、電流
増幅器の入力側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び第一
のキャパシタンスと、第一の電流変換手段の出力側と、
第六のトランジスタのコレクタとを接続した。

【００１９】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、第一の電流源及び第二の電流源の電流値
を変化させる電流源電流可変手段を設けた。

【００２０】請求項７記載の発明では、請求項５記載の
発明において、第一の電流源及び第二の電流源の電流値
を変化させる電流源電流可変手段と、電流可変手段の発
光指令信号に比例した電流を定数倍する比率を変化させ
る比率可変手段とを設けた。

【００２１】請求項８記載の発明では、上記基本構成に
おいて、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電
流を変化させる第一のトランジスタと、発光指令信号に
比例した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によ
りエミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、第
一のトランジスタのコレクタに一端が接続された第一の
抵抗と、この第一の抵抗にベースが接続された第三のト
ランジスタと、この第三のトランジスタのエミッタに一
端が接続された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に
接続された第一のキャパシタンスと、第一の抵抗の他端
に接続された第三の抵抗とを有する電圧変換手段を設
け、誤差増幅器の出力を電圧変換手段の第二の抵抗及び
第一のキャパシタンスに流れる電流に変換する第一の電
流変換手段を設け、補償器は、第一の抵抗と第三の抵抗
とにベースが接続された第四のトランジスタと、この第
四のトランジスタのエミッタに一端が接続された第四の
抵抗と、この第四の抵抗の他端に接続された第二のキャ
パシタンスと、この第二のキャパシタンスの端子間電圧
を電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタンス
に流れる電流に変換する第二の電流変換手段とを有し、
電流増幅器の入力側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び
第一のキャパシタンスと、第一の電流変換手段の出力側
と、第二の電流変換手段の出力側とを接続した。

【００２２】請求項９記載の発明では、モニタ信号と発
光指令信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、発光指
令信号に比例した電流を出力する電流駆動部と、この電
流駆動部の出力を模擬する模擬回路と、発光指令信号に
比例した電流と模擬回路の出力との差分信号を出力する
差動増幅器と、誤差増幅器の出力と電流駆動部の出力と
差動増幅器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流
を得る電流増幅器とを備え、電流増幅器の出力電流によ
り半導体レーザの順方向電流を制御するようにした。

【００２３】請求項１０記載の発明では、モニタ信号と
発光指令信号との差電流を増幅する誤差増幅器と、発光
指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部と、この
電流駆動部の出力を模擬する模擬回路と、発光指令信号
に比例した電流を定数倍する電流可変手段と、この電流
可変手段の出力と模擬回路の出力との差分信号を出力す
る差動増幅器と、誤差増幅器の出力と電流駆動部の出力
と差動増幅器の出力とを加算した信号を増幅して出力電
流を得る電流増幅器とを備え、電流増幅器の前記出力電
流により半導体レーザの順方向電流を制御するようにし
た。

【００２４】

【作用】請求項１ないし８記載の発明においては、誤差
増幅器からのモニタ信号と発光指令信号との差電流に比
例した出力信号と、電流駆動部からの発光指令信号に比
例した出力信号と、その電流駆動部の発光指令信号に比
例した値からの差分信号を補償信号とした補償器から得
られた出力信号とを加算することによって、電流増幅器
の出力電流が作られ、半導体レーザの順方向電流の制御
が行われる。このように補償器により補償信号を作るこ
とにより、電流増幅器の出力波形のズレをなくし所望と
する波形を作ることができる。

【００２５】請求項１記載の発明においては、電流増幅
器の入力側には、電圧変換手段を構成する第二の抵抗と
第一のキャパシタンスとに流れる電流、すなわち、第一
の電流変換手段により得られる電流と、補償器を構成す
る第二の電流変換手段により得られる補償信号を示す電
流とを加算した電流が流れる。これによって、簡単な回
路構成で補償器内の補償信号量の制御を行うことができ
る。

【００２６】請求項２記載の発明においては、電流増幅
器の入力側には、定電流源を備え電圧変換手段を構成す
る第二の抵抗と第一のキャパシタンスとに流れる電流、
すなわち、第一の電流変換手段により得られる電流と、
補償器を構成する第二の電流変換手段により得られる補
償信号を示す電流とを加算した電流が流れる。この場
合、定電流源の電流値によって、補償信号の最大値を設
定することができる。

【００２７】請求項３記載の発明においては、定電流源
電流可変手段を用いて定電流源の電流値を変化させるこ
とによって、補償器内の補償信号の最大値を任意に変化
させることが可能となる。

【００２８】請求項４記載の発明においては、電流増幅
器の入力側には、電圧変換手段を構成する第二の抵抗と
第一のキャパシタンスとに流れる電流、すなわち、第一
の電流変換手段により得られる電流と、補償器を構成す
る電流源が接続された第五のトランジスタのコレクタを
流れる補償信号を示す電流とを加算した電流が流れる。
この場合、第五のトランジスタのコレクタに接続された
電流源を用いて、コレクタ電流のオフセット電流値に等
しい電流を補償器内に流すことによって、補償信号にオ
フセット電流が含まれなくなる。

【００２９】請求項５記載の発明においては、電流増幅
器の入力側には、電圧変換手段を構成する第二の抵抗と
第一のキャパシタンスとに流れる電流、すなわち、第一
の電流変換手段により得られる電流と、補償器を構成す
る第一及び第二の電流源が接続された第六のトランジス
タのコレクタを流れる補償信号を示す電流とを加算した
電流が流れる。この場合、第六のトランジスタのコレク
タに接続された第二の電流源を用いて、コレクタ電流の
オフセット電流値に等しい電流を補償器内に流すことに
よって、補償信号にオフセット電流が含まれなくなる。
また、発光指令信号に比例した電流を定数倍する電流可
変手段によって、補償信号のリニアリティを改善するこ
とができる。

【００３０】請求項６記載の発明においては、電流源電
流可変手段を用いて第一及び第二の電流源の電流値を変
化させることによって、補償器内の補償信号の時定数を
任意に変化させることができる。

【００３１】請求項７記載の発明においては、電流源電
流可変手段を用いて第一及び第二の電流源の電流値を変
化させることによって、補償器内の補償信号の時定数を
任意に変化させることができ、また、比率可変手段を用
いて電流可変手段の発光指令信号に比例した電流を定数
倍する比率を変化させることによって、補償信号の最大
値を任意に変化させることができる。

【００３２】請求項８記載の発明においては、電流増幅
器の入力側には、電圧変換手段を構成する第二の抵抗と
第一のキャパシタンスとに流れる電流、すなわち、第一
の電流変換手段により得られる電流と、補償器を構成す
る第二の電流変換手段により得られる補償信号を示す電
流とを加算した電流が流れる。この場合、第二の電流変
換手段の入力側には第二のキャパシタンスが接続されロ
ーパスフィルタとしての役割を果たすことから、補償器
内の補償信号に高周波成分が含まれなくなる。

【００３３】請求項９記載の発明においては、誤差増幅
器からのモニタ信号と発光指令信号との差電流に比例し
た出力信号と、電流駆動部からの発光指令信号に比例し
た出力信号と、発光指令信号に比例した電流と模擬回路
の出力との差分信号として得られる差動増幅器からの補
償信号とを加算することによって、電流増幅器の出力電
流が作られ、半導体レーザの順方向電流の制御が行われ
る。このように模擬回路と差動増幅器とを用いて補償信
号を作ることによって、デバイスのバラツキや温度変動
等に対応した補償を行うことができる。

【００３４】請求項１０記載の発明においては、誤差増
幅器からのモニタ信号と発光指令信号との差電流に比例
した出力信号と、電流駆動部からの発光指令信号に比例
した出力信号と、発光指令信号に比例した電流を定数倍
する電流可変手段の出力と模擬回路の出力との差分信号
として得られる差動増幅器からの補償信号とを加算する
ことによって、電流増幅器の出力電流が作られ、半導体
レーザの順方向電流の制御が行われる。このように模擬
回路と差動増幅器とを用いて補償信号を作ることによっ
て、デバイスのバラツキや温度変動等に対応した補償を
行うことができる。また、電流可変手段を用いて発光指
令信号に比例した電流を定数倍することによって、補償
信号から高周波成分を取り除くことができる。

【００３５】

【実施例】本発明の基本構成をなす実施例を図１及び図
２に基づいて説明する（請求項１ないし８記載の発明に
対応する）。図１は、半導体レーザ制御装置の構成を示
す。半導体レーザ５（以下、ＬＤという）の光出力Ｐｏ
の一部を受光部としてのフォトダイオード６（以下、Ｐ
Ｄという）によりモニタして得られた光強度に比例した
モニタ信号Ｉｍと発光指令信号Ｉsig との差電流を増幅
する誤差増幅器１と、発光指令信号Ｉsig に比例した電
流ΔＩａを出力する電流駆動部３と、この電流駆動部３
の出力信号の発光指令信号Ｉsig に比例した値からの差
分信号（補償信号）ΔＩｂを発生させる補償器７と、出
力電流（順方向電流）Ｉ_LDを得る電流増幅器２とからな
っている。

【００３６】このような構成において、本装置の動作に
ついて説明する。ＬＤ５の光出力Ｐｏの一部はＰＤ６に
より受光され、ＬＤ５の光強度に比例したモニタ信号Ｉ
ｍが誘起される。誤差増幅器１では、発光指令信号Ｉsi
g とモニタ信号Ｉｍとの差電流Ｉsig −Ｉｍが増幅さ
れ、この出力値をΔＩ₁ （＝Ａ１（Ｉsig −Ｉｍ）、Ａ
１：誤差増幅器１の電流増幅率）とする。ＬＤ５と、Ｐ
Ｄ６と、誤差増幅器１と、電流増幅器２とによって、光
電気負帰還ループが構成され、発光指令信号Ｉsig とモ
ニタ信号Ｉｍとが等しくなるように、ＬＤ５の順方向電
流Ｉ_LDが制御される。この場合、順方向電流Ｉ_LDは、誤
差増幅器１の出力値であるΔＩ₁ と、電流駆動部３の出
力値であるΔＩａと、補償器７の出力値であるΔＩｂと
を加算した信号として示すことができる。このように補
償器７からの出力値ΔＩｂを電流駆動部３の出力値ΔＩ
ａに加算することによって、電流駆動部３の出力値ΔＩ
ａの所望値からのズレを大幅に改善することができる。

【００３７】以下、補償器７を設けたことによって、電
流駆動部３の出力値ΔＩａの所望値からのズレを改善で
きる理由について述べる。電流駆動部３のΔＩａの波形
は、図２（ａ）のような波形となっている。これに対し
て、補償器７のΔＩｂ（補償信号）の波形は、図２
（ｂ）のようなΔＩａの波形を補間するような波形とな
っている。今、電流駆動部３のΔＩａと補償器７のΔＩ
ｂとの和を、ΔＩ₂ （＝ｋ・Ｉsig 、ｋ：比例定数）と
する。このΔＩ₂ は、電流駆動部３の出力値を補償した
後の信号を示す。ｋの値は予め設定しておく。そして、
誤差増幅器１のΔＩ₁ と、電流駆動部３のΔＩａと、補
償器７のΔＩｂとの加算電流を、電流増幅器２に加え、
ＬＤ５の順方向電流Ｉ_LDに変換し、ＬＤ５のレーザ出力
を制御する。このときの順方向電流Ｉ_LDは、Ｉ_LD＝Ａｏ・（ΔＩ₁ ＋ΔＩａ＋ΔＩｂ）＝Ａｏ・（ΔＩ₁ ＋ΔＩ₂ ）＝Ａｏ・（Ａ１（Ｉsig −Ｉｍ）＋ｋ・Ｉsig ） …（２）となる。このように補償器７によりΔＩｂを作ることに
よって、発光指令信号Ｉsig に比例した値からの差分Δ
（（１）式参照）を補償し、レーザ出力の制御を行うこ
とができる。これにより、順方向電流Ｉ_LDの波形を理想
的な出力波形（矩形波）とすることができ、誤動作をな
くし、高速処理を行うことができる。

【００３８】ただし、（２）式中のｋの値は、以下のよ
うな考え方に基づいて、予め設定しておくようにする。
すなわち、一般に、ＬＤ５の光出力Ｐｏは、Ｐｏ＝η・（Ｉ_LD−Ｉ_th） η：微分量子効率Ｉ_th：ＬＤの閾値電流のように近似される。また、モニタ電流Ｉｍは、ＬＤ５
とＰＤ６との結合係数をα、ＰＤ６の放射感度をＳとす
ると、Ｉｍ＝αＳＰｏ＝αＳη・（Ｉ_LD−Ｉ_th）＝αＳη・（Ａｏ・（ΔＩ₁ ＋ΔＩ₂ ）−Ｉ_th として表わすことができる。従って、発光指令信号Ｉsi
g に比例した補償後の電流駆動部３の出力ΔＩ₂ の大き
さ、すなわち、比例定数ｋの値は、Ａｏ・ΔＩ₁＝Ｉ_th
としたとき、発光指令信号Ｉsig とモニタ電流Ｉｍとが
等しくなるように、ＬＤ５の光出力・順方向電流特性、
ＬＤ５とＰＤ６との結合係数及びＰＤ６の光入力・受光
信号特性に基づいて予め設定しておくようにする。すな
わち、ここでは、ｋ＝１／ａＳηＡｏとなるように、予
めｋの値を設定しておく。

【００３９】上述したように、誤差増幅器１から得られ
るモニタ信号Ｉｍと発光指令信号Ｉsig との差電流に比
例した信号ΔＩ₁ と、電流駆動部３から得られる発光指
令信号Ｉsig に比例した信号ΔＩａと、発光指令信号Ｉ
sig に比例した値からの差分信号である補償器７から得
られる補償信号ΔＩｂとの３つの信号の和を、電流増幅
器２の出力電流である順方向電流Ｉ_LDとして用いること
によって、電流増幅器２の出力電流の所望値からのズレ
を大幅に改善することができ、高速で、常に安定したレ
ーザ出力を得ることができる。

【００４０】次に、本発明の第一の実施例を図３に基づ
いて説明する（請求項１記載の発明に対応する）。な
お、前述した基本構成をなす実施例と同一部分について
の説明は省略し、その同一部分については同一符号を用
いる。

【００４１】まず、本装置の全体構成を図３に基づいて
述べる。本装置は、誤差増幅器１と、電流駆動部３と、
補償器７と、電流増幅器２と、電圧変換手段としての電
圧変換部８とに大別される。

【００４２】電圧変換部８は、発光指令信号Ｉsig に比
例した電流によりエミッタ電流を変化させる第一のトラ
ンジスタＱ６と、発光指令信号Ｉsig に比例した電流と
同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエミッタ電流
を変化させる第二のトランジスタＱ８と、第一のトラン
ジスタＱ６のコレクタに接続された第一の抵抗Ｒ５と、
この第一の抵抗Ｒ５にベースが接続された第三のトラン
ジスタＱ２と、この第三のトランジスタＱ２のエミッタ
に一端が接続された第二の抵抗Ｒ１と、この第二の抵抗
Ｒ１と並列に接続された第一のキャパシタンスＣ１と、
第二のトランジスタＱ８のコレクタに一端が接続された
第三の抵抗Ｒ９と、この第三の抵抗Ｒ９の他端に接続さ
れた第四の抵抗Ｒ８とによって構成されている。なお、
トランジスタＱ８のエミッタには、トランジスタＱ９
と、−Ｉsig2を流す電流源９ａとが接続されている。ト
ランジスタＱ６のエミッタには、トランジスタＱ７と、
Ｉsig2を流す電流源９ｂとが接続されている。

【００４３】誤差増幅器１の出力を電圧変換部８の抵抗
Ｒ１及びキャパシタンスＣ１に流れる電流に変換する第
一の電流変換手段としての第一の電流変換部１０が設け
られている。この第一の電流変換部１０は、トランジス
タＱ５，Ｑ４，Ｑ３と、抵抗Ｒ４，Ｒ３，Ｒ２と、キャ
パシタンスＣ４，Ｃ３，Ｃ２と、ダイオードＤ１とを備
えている。

【００４４】補償器７は、抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ８とにベー
スが接続された第四のトランジスタＱ１０と、この第四
のトランジスタＱ１０のエミッタに一端が接続された第
二のキャパシタンスＣ５と、この第二のキャパシタンス
Ｃ５の他端に接続された第五の抵抗Ｒ１１と、この第五
の抵抗Ｒ１１の端子間電圧を電圧変換部８の第二の抵抗
Ｒ１及び第一のキャパシタンスＣ１に流れる電流に変換
する第二の電流変換手段としての第二の電流変換部１１
とによって構成されている。この第二の電流変換部１１
は、トランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ１３と、抵抗１
２，Ｒ１３，Ｒ１４と、キャパシタンスＣ６，Ｃ７，Ｃ
８とを備えている。

【００４５】電流増幅器２は、トランジスタＱ１，Ｑ０
と、抵抗Ｒ７，ＲＥとによって構成されている。そし
て、電流増幅器２の入力側であるトランジスタＱ１のベ
ースには、電圧変換部８の抵抗Ｒ１及びキャパシタンス
Ｃ１と、第一の電流変換部１０の出力側であるトランジ
スタＱ３のコレクタと、第二の電流変換部１１の出力側
であるトランジスタＱ１３のコレクタとが接続されてい
る。このようにして本装置は構成されている。

【００４６】以下、補償信号Ｉcompが流れる補償器７内
の動作を中心に述べる。電圧変換部８において、発光指
令信号Ｉsig に比例した電流Ｉsig2（＝−γｋ・Ｉsig
、比例定数であるｋは、予め設定しておく）は、Ｖ₄
で印加されたトランジスタＱ６のエミッタ電流を変化さ
せ、抵抗Ｒ５の端子間に電圧変化ΔＶ₂ を発生させる。
また、電流−Ｉsig （Ｉsig2の反転信号）は、Ｖ₄ で印
加されたトランジスタＱ８のエミッタ電流を変化させ、
抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９とを直列接続したものの端子間に−
ΔＶ₂ の電圧変化をさせる（ただし、Ｒ８＋Ｒ９＝Ｒ５
とし、Ｑ８、Ｑ６は同一トランジスタとする）。この電
圧変化は抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９とにより分圧され、ｄ点で
の電圧変化ΔＶｄは、 ΔＶｄ＝−Ｒ８／（Ｒ８＋Ｒ９）・ΔＶ₂ となる。また、補償器７内における抵抗Ｒ１１とキャパ
シタンスＣ５とは、バイパスフィルタを構成し、ｅ点で
の電圧変化ΔＶｅは、 ΔＶｅ＝ｊωτ₁ ／（１＋ｊωτ₁ ）・ΔＶｄ τ₁ ＝Ｃ５・Ｒ１１となる。

【００４７】一方、第一の電流変換部１０を有する電流
駆動部３において、誤差増幅器１の入力インピーダンス
はハイインピーダンスになっており、発光指令信号Ｉsi
g とモニタ信号Ｉｍとの差電流Ｉsig −Ｉｍはキャパシ
タンスＣｆで充放電され、電圧Ｖｉが発生する。この電
圧Ｖｉが誤差増幅器１により増幅され、トランジスタＱ
５のベースに印加される。この誤差増幅器１の出力信号
をΔＶ₃ とすると、 ΔＶ₃ ＝ＡＶｉ＝−Ａ・（Ｉsig −Ｉｍ）／ｊωＣｆＡ：誤差増幅器の電圧増幅率となる。また、第一の電流変換部１０におけるトランジ
スタＱ３，Ｑ４、抵抗Ｒ２，Ｒ３は、カレントミラー回
路を構成している。ここでは、簡単化のため、Ｒ２とＲ
３の抵抗値及びＱ３，Ｑ４のサイズは等しいとし、ま
た、Ｄ１をＱ３、Ｑ４と同一トランジスタで構成し、特
性のバラツキが一致しているとすると、駆動電流Ｉは、Ｉ＝（Ｖcc−Ｖ₃ −３Ｖbe）／（Ｒ３＋Ｒ４） …（３）となる。

【００４８】また、補償器７内の第二の電流変換部１１
において、トランジスタＱ１２，Ｑ１３、抵抗Ｒ１３，
Ｒ１４（簡単のため、Ｒ１３＝Ｒ１４）は、カレントミ
ラー回路を構成しており、補償電流Ｉcompは、Ｉcomp＝
（Ｖcc−Ｖ₆ −３Ｖbe）／（Ｒ１２＋Ｒ１３）となる。
このＩcompの値と、（３）式の駆動電流Ｉの値とがａ点
に加算される。これによって、ａ点での電圧Ｖａは、Ｖａ＝Ｖcc−Ｖ₂ −Ｖbe−Ｒ１・Ｉ−Ｒ１・Ｉcomp となる。ここで、例えば、２Ｒ１＝Ｒ３＋Ｒ４、２Ｒ１
＝Ｒ１２＋Ｒ１３となるように抵抗値を選択すると、Ｖａ＝（１／２）Ｖ₃ ＋（１／２）Ｖ₆ −Ｖ₂ ＋２Ｖbe となり、電源電圧Ｖccの変動の影響がなくなる。このＶ
ａが印加されるａ点は、前述した図１におけるΔＩａ
（ここでは駆動電流Ｉ）とΔＩｂ（ここではＩcomp）と
の電流加算点に相当する。

【００４９】そして、このようにしてａ点で合成された
値Ｉ＋Ｉcompが、電流増幅器２の入力側のトランジスタ
Ｑ１のベースに入力されることによって、トランジスタ
Ｑ０のコレクタにＬＤ５の順方向電流Ｉ_LDが流れる。こ
のＩ_LDは、Ｉ_LD＝（（１／２）Ｖ₃ ＋（１／２）Ｖ₆ ＋Ｖ₂ ）／ＲＥとして表わされる。なお、Ｖ₃ ，Ｖ₆ ，Ｖ₂ のバイアス
電圧を安定した基準（ｄ）源により設定しておくことに
よって、電源電圧Ｖccの変動及びＶbeの温度変化や特性
のバラツキの影響を受けない安定したオフセット電流が
流れる。

【００５０】また、ａ点での電圧変化ΔＶａは、 ΔＶａ＝−（（１／２）ΔＶ₃ ＋（１／２）ΔＶｅ−ΔＶ₂ '）＝−（（１／２）ΔＶ₃ −（１／２）ｊωτ₁／（１＋ｊωτ₁）・Ｒ８／（Ｒ８＋Ｒ９）・ΔＶ₂ −ΔＶ₂ '） …（４）となる。ただし、ΔＶ₂ 'はΔＶ₂ から（１）式の差分
Δだけズレた信号である。これによって、ΔＶ₂ 'は、 ΔＶ₂ '＝ΔＶ₂ −Δ ＝ΔＶ₂ −（１／Ｋ）・exp（−ｔ／τ₀）・ΔＶ₂ …（５）として表わすことができる。（４），（５）式から、 (１／２)Ｒ８／(Ｒ８＋Ｒ９)＝１／Ｋ＝Ｒ０／(Ｒ０＋Ｒ１)−Ｃ１／(Ｃ０＋Ｃ１) Ｃ５・Ｒ１１＝τ₀ の条件式を満足するように、値を設定することにより、
ａ点での電圧変化ΔＶａは、 ΔＶａ＝−（（１／２）ΔＶ₃ −ΔＶ₂ ）となる。これにより、ＬＤ５を流れるレーザ出力制御用
の順方向電流Ｉ_LDは、Ｉ_LD＝−((１／２)ΔＶ₃ −ΔＶ₂ )／ＲＥ＝−(−(１／２)Ａ・(Ｉsig−Ｉｍ)／ｊωＣf＋Ｒ５・Ｉsig2)／ＲＥ＝((１／２)Ａ・(Ｉsig−Ｉｍ)／ｊωＣf＋Ｒ５・γｋ・Ｉsig)／ＲＥ …（６）となる。この（６）式は、（２）式と同様な形であり、
図３の回路により図１の回路を実現することができる。
従って、このようなことから、補償器７からの出力であ
る補償信号Ｉcompを電流駆動部３の出力である駆動信号
Ｉにａ点にて加算することによって、電流駆動部３の出
力の所望値からのズレを改善することができ、ＬＤ５の
順方向電流Ｉ_LDの波形を理想的な出力波形（矩形波）と
することができる。

【００５１】なお、抵抗Ｒ１はトランジスタＱ３のコレ
クタ容量等の寄生容量Ｃｘでローパスフィルタとなり、
高速化の妨げとなるため、抵抗Ｒ１と並列にキャパシタ
ンスＣ１（Ｃ１≫Ｃｘ）を接続し、これによって寄生容
量の影響を低減して高速化を図っている。同様に、抵抗
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４にそれぞれキャパシタンスＣ２，Ｃ
３，Ｃ４を並列に接続することによって、高速化を図る
ことができる。また、電圧Ｖ５をベースに印加したトラ
ンジスタＱ７，Ｑ９、抵抗Ｒ６，Ｒ１０は、それぞれト
ランジスタＱ６，Ｑ８に一定のエミッタ電流をバイアス
電流として流しておくためのものであり、Ｉsig2が小さ
い場合におけるリニアリティを改善することができる。

【００５２】次に、本発明の第二の実施例を図４に基づ
いて説明する（請求項２，３記載の発明に対応する）。
なお、前記実施例と同一部分についての説明は省略し、
その同一部分については同一符号を用いる。

【００５３】電圧変換部８は、発光指令信号Ｉsig に比
例した電流によりエミッタ電流を変化させる第一のトラ
ンジスタＱ６と、発光指令信号Ｉsig に比例した電流と
同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエミッタ電流
を変化させる第二のトランジスタＱ８と、第一のトラン
ジスタＱ６のコレクタに接続された第一の抵抗Ｒ５と、
この第一の抵抗Ｒ５にベースが接続された第三のトラン
ジスタＱ２と、この第三のトランジスタＱ２のエミッタ
に一端が接続された第二の抵抗Ｒ１と、この第二の抵抗
Ｒ１と並列に接続された第一のキャパシタンスＣ１と、
第一のトランジスタＱ６のエミッタにベースが接続され
た第四のトランジスタＱ１４と、第二のトランジスタＱ
８のエミッタにベースが接続された第五のトランジスタ
Ｑ１５と、第四のトランジスタＱ１４のエミッタと第五
のトランジスタＱ１５のエミッタとに接続された定電流
源１２と、第四のトランジスタＱ１４のコレクタに接続
された第三の抵抗Ｒ１５とによって構成されている。な
お、トランジスタＱ６のエミッタ及びトランジスタＱ１
４のベースには、Ｉsig2を流す電流源９ｂが接続されて
いる。トランジスタＱ８のエミッタ及びトランジスタＱ
１５のベースには、−Ｉsig2を流す電流源９ａが接続さ
れている。また、トランジスタＱ１５のコレクタには抵
抗Ｒ１６が接続されている。トランジスタＱ８のエミッ
タ側にはトランジスタＱ９と抵抗Ｒ１０とが接続され、
トランジスタＱ８のコレクタには抵抗Ｒ８が接続されて
いる。トランジスタＱ６のエミッタ側にはトランジスタ
Ｑ７と抵抗Ｒ６とが接続されている。

【００５４】補償器７は、第三の抵抗Ｒ１５に一端が接
続された第二のキャパシタンスＣ５と、この第二のキャ
パシタンスＣ５の他端に接続された第四の抵抗Ｒ１１
と、この第四の抵抗Ｒ１１の端子間電圧を電圧変換部８
の第二の抵抗Ｒ１及び第一のキャパシタンスＣ１に流れ
る電流に変換する第二の電流変換部１１とによって構成
されている。この第二の電流変換部１１は、トランジス
タＱ１１，Ｑ１２，Ｑ１３と、抵抗１２，Ｒ１３，Ｒ１
４と、キャパシタンスＣ６，Ｃ７，Ｃ８とを備えてい
る。

【００５５】電流増幅器２の入力側のａ点には、電圧変
換部８の第二の抵抗Ｒ１及び第一のキャパシタンスＣ１
と、第一の電流変換部１０の出力側と、補償器７の第二
の電流変換部１１の出力側とが接続されている。このよ
うにして本装置は構成されている。なお、図４中、誤差
増幅器１、第一の電流変換部１０、電流駆動部３の回路
は省略する。

【００５６】以下、定電流源１２を備えた電圧変換部８
及び補償信号Ｉcompが流れる補償器７内の動作を中心に
述べる。電圧変換部８におけるトランジスタＱ６，Ｑ８
には、発光指令信号Ｉsig に比例した電流Ｉsig2、−Ｉ
sig2とバイアス電流Ｉ１とがそれぞれエミッタ電流とし
て流れており、バイアス電流Ｉ１を等しくすると、トラ
ンジスタＱ６，Ｑ８（同一のトランジスタとする）のベ
ース・エミッタ間電圧Ｖbe₆ ，Ｖbe₈ は、Ｖbe₆ ＝Ｖ_T・ｌｎ（（Ｉ１＋Ｉsig2）／Ｉs₁ ）Ｖbe₈ ＝Ｖ_T・ｌｎ（（Ｉ１−Ｉsig2）／Ｉs₁ ）となる。また、トランジスタＱ１４，Ｑ１５（同一のト
ランジスタとする）のベース・エミッタ間電圧Ｖbe₁₄，
Ｖbe₁₅は、Ｖbe₁₄＝Ｖ_T・ｌｎ（（Ｉ０−Ｉsig3）／Ｉs₂ ）Ｖbe₁₅＝Ｖ_T・ｌｎ（（Ｉ０＋Ｉsig3）／Ｉs₂ ）となる。ただし、トランジスタＱ１４，Ｑ１５のエミッ
タ電流を、それぞれＩ０−Ｉsig3、Ｉ０＋Ｉsig3とし
た。

【００５７】一方、トランジスタＱ６のエミッタはトラ
ンジスタＱ１４のベースに、トランジスタＱ８のエミッ
タはトランジスタＱ１５のベースにそれぞれ接続され、
トランジスタＱ６，Ｑ８のベース、トランジスタＱ１
４，Ｑ１５のエミッタはそれぞれ接続されているため、Ｖbe₆ −Ｖbe₈ ＝Ｖbe₁₅−Ｖbe₁₄ となり、上式の関係から、Ｉsig3＝（Ｉ０／Ｉ１）Ｉsig2 となる。この場合、トランジスタＱ１４，Ｑ１５のエミ
ッタ電流の変化は発光指令信号Ｉsig に比例し、トラン
ジスタＱ１４，Ｑ１５の電流増幅率が十分大きければ、
トランジスタＱ１４，Ｑ１５のエミッタ電流はコレクタ
電流に等しい。これによって、トランジスタＱ１４のコ
レクタに接続された抵抗Ｒ１５の端子間電圧の電圧変化
ΔＶｄは、 ΔＶｄ＝−Ｒ１５・Ｉsig3 ＝−Ｒ１５・（Ｉ０／Ｉ１）Ｉsig2 となる。前記第二の実施例と同様に、抵抗Ｒ１１とキャ
パシタンスＣ５はハイパスフィルタを構成しており、ｅ
点での電圧変化ΔＶｅは、 ΔＶｅ＝ｊωτ₁／（１＋ｊωτ₁）・ΔＶｄ τ₁＝Ｃ５・Ｒ１１となり、前記第二の実施例と同様にして、補償信号Ｉco
mpに変換することができる。これにより、ａ点での電圧
変化ΔＶａは、 ΔＶａ＝−（（１／２）ΔＶ₃ −（１／２）ｊωτ₁／（１＋ｊωτ₁）・Ｒ１５・（Ｉ０／Ｉ１）Ｉsig2−ΔＶ₂ '） …（７）となる。この場合、ΔＶ₂ ＝Ｒ５・Ｉsig2の関係がある
ため、１／Ｋ＝（１／２）・Ｒ１５／Ｒ５・（Ｉ０／Ｉ１）Ｃ５・Ｒ１１＝τ₀ また、本実施例では、図４の回路に定電流源Ｉ０の電流
値を変化させる定電流源電流可変手段（図示せず）を設
けるようにしてもよい。このような定電流源電流可変手
段を設けることによって、（７）式の電流値比Ｉ０／Ｉ
１の比率を外部から任意に変化させることができ、これ
により１／Ｋを任意に設定することができる。例（図示
せず）として、定電流源１２を、トランジスタＱ７，Ｑ
９のベースにベースが接続されたトランジスタＱと、こ
のトランジスタＱのエミッタに一端が接続され他端が接
地された外付けの可変抵抗Ｒｖとによって構成する。そ
して、可変抵抗Ｒｖの抵抗値を変化させることによっ
て、電流Ｉ０を任意に変化させ、これにより１／Ｋを外
部から任意に設定することができる。

【００５８】次に、本発明の第三の実施例を図５に基づ
いて説明する（請求項４記載の発明に対応する）。な
お、前記実施例と同一部分についての説明は省略し、そ
の同一部分については同一符号を用いる。

【００５９】電圧変換部８は、発光指令信号Ｉsig に比
例した電流によりエミッタ電流を変化させる第一のトラ
ンジスタＱ６と、発光指令信号Ｉsig に比例した電流と
同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエミッタ電流
を変化させる第二のトランジスタＱ８と、第一のトラン
ジスタＱ６のコレクタに接続された第一の抵抗Ｒ５と、
この第一の抵抗Ｒ５にベースが接続された第三のトラン
ジスタＱ２と、この第三のトランジスタＱ２のエミッタ
に一端が接続された第二の抵抗Ｒ１と、この第二の抵抗
Ｒ１と並列に接続された第一のキャパシタンスＣ１と、
第二のトランジスタＱ８のコレクタに一端が接続された
第三の抵抗Ｒ９と、この第三の抵抗Ｒ９の他端に接続さ
れた第四の抵抗Ｒ８とによって構成されている。なお、
トランジスタＱ８のエミッタ側には、−Ｉsig2を流す電
流源９ａと、トランジスタＱ９と、抵抗Ｒ１０とが接続
されている。トランジスタＱ６のエミッタ側には、Ｉsi
g2を流す電流源９ｂと、トランジスタＱ７と、抵抗Ｒ６
とが接続されている。

【００６０】補償器７は、第三の抵抗Ｒ９と第四の抵抗
Ｒ８とにベースが接続された第四のトランジスタＱ１０
と、この第四のトランジスタＱ１０のエミッタに一端が
接続された第二のキャパシタンスＣ９と、この第二のキ
ャパシタンスＣ９の他端に接続された第五の抵抗Ｒ１７
と、この第五の抵抗Ｒ１７にベースが接続された第五の
トランジスタＱ１６と、この第五のトランジスタＱ１６
のエミッタに接続された第六の抵抗Ｒ１８と、第五のト
ランジスタＱ１６のコレクタに接続されこのコレクタ電
流のオフセット電流値に等しい電流を流す電流源として
のトランジスタＱ１８とによって構成されている。な
お、トランジスタＱ１８のコレクタにはダイオードＤ
３、抵抗Ｒ２０が接続されている。また、トランジスタ
Ｑ１８のベースにはトランジスタＱ１７のベースが接続
され、このトランジスタＱ１７のエミッタには抵抗Ｒ１
９が接続されている。

【００６１】電流増幅器２の入力側のａ点には、電圧変
換部８の第二の抵抗Ｒ１及び第一のキャパシタンスＣ１
と、第一の電流変換部１０の出力側と、補償器７の第五
のトランジスタＱ１６のコレクタとが接続されている。
このようにして本装置は構成されている。なお、図５
中、誤差増幅器１、第一の電流変換部１０、電流駆動部
３の回路構成は省略する。

【００６２】以下、トランジスタＱ１８を備えた補償信
号Ｉcompが流れる補償器７内の動作を中心に述べる。ま
ず、補償器７におけるＤＣ動作について述べる。トラン
ジスタＱ１７，１８のベースは同一電位にバイアスされ
ている。トランジスタＱ１７，１８のエミッタ電流をそ
れぞれＩ１，Ｉ２とし、略等しいとすると、ベース・エ
ミッタ電圧も略等しく、Ｒ１９・Ｉ１＝Ｒ２０・Ｉ２＋Ｖ_D3 Ｖ_D3：Ｄ３の端子間電圧の関係式が成り立つ。トランジスタＱ１７，１８の電流
増幅率が十分大きく、エミッタ電流とコレクタ電流とが
等しいとすると、トランジスタＱ１７のコレクタに接続
された抵抗Ｒ１７の端子間電圧は、Ｒ１７・Ｉ１とな
り、この電圧がトランジスタＱ１６のベースに印加され
る。これにより、トランジスタＱ１６のエミッタ電流を
Ｉ３（電流増幅率が十分大きく、エミッタ電流とコレク
タ電流が等しいとする）とし、ベース・エミッタ電圧を
Ｖbe₁₇とすると、Ｒ１７・Ｉ１＝Ｖbe₁₇＋Ｒ１８・Ｉ３の関係式が成り立つ。この場合、Ｄ３をトランジスタＱ
１６と同一のトランジスタで構成し、Ｒ１９＝Ｒ１７、
Ｒ２０＝Ｒ１８とすると、Ｉ２＝Ｉ３となる。

【００６３】ここで、補償器７におけるＡＣ動作を含め
て述べる。前記第一の実施例と同様にして、ｅ点での電
圧変化ΔＶｅは、 ΔＶｅ＝−ｊωＣ９・Ｒ１７／（１＋ｊωＣ９・Ｒ１７）・Ｒ８／（Ｒ８＋Ｒ９）・ΔＶ₂ となる。このΔＶｅがトランジスタＱ１６のベースに印
加され、トランジスタＱ１６のコレクタ電流が変化し、
この電流変化をΔＩ３とする。そして、トランジスタＱ
１８のコレクタ電流とトランジスタＱ１６のコレクタ電
流との差を補償信号Ｉcompとすると、Ｉcomp＝（Ｉ３＋ΔＩ３）−Ｉ２＝ΔＩ３＝ΔＶｅ／Ｒ１８となる。このＩcompをａ点に加えると、ａ点での電位Ｖ
ａは、Ｖａ＝Ｖcc−Ｖ₂ −Ｖbe−Ｒ１・Ｉ−Ｒ１・Ｉcomp となる。ただし、Ｉは（３）式と同様である。ここで、
本実施例の場合、Ｉcompにはオフセットを持たないた
め、Ｒ１＝Ｒ３＋Ｒ４とすれば、Ｖａ＝Ｖ₃ −Ｖ₂ ＋２Ｖbe−Ｒ１・Ｉcomp となる。これにより、ａ点での電位変化ΔＶａは、 ΔＶａ＝−（ΔＶ₃ ＋Ｒ１・Ｉcomp−ΔＶ₂ '）となる。ΔＶ₂ 'のΔＶ₂ からの差分Δが Δ＝−Ｒ１・Ｉcomp ＝Ｒ１／Ｒ１８・ｊωＣ９・Ｒ１７／（１＋ｊωＣ９・Ｒ１７）・Ｒ８／（Ｒ８＋Ｒ９）・ΔＶ₂ となるように満たせば、すなわち、１／Ｋ＝Ｒ１／Ｒ１８・Ｒ８／（Ｒ８＋Ｒ９）Ｃ９・Ｒ１７＝τ₀ となるように各値を設定すれば、（２）式と同様な形の
ＬＤ５に流れる順方向電流Ｉ_LDを得ることができる。こ
のように電流源であるトランジスタＱ１８を設けたこと
によって、補償器７内にトランジスタＱ１６のコレクタ
電流のオフセット電流値に等しい電流を流すことができ
る。これにより補償信号Ｉcompにオフセット電流が含ま
れなくなり、ＤＣ動作の回路設計が容易となる。従っ
て、このようなことから、電流駆動部３の出力の所望値
からのズレを改善して、ＬＤ５の順方向電流Ｉ_LDの波形
を理想的な出力波形（矩形波）とすることができる。

【００６４】次に、本発明の第四の実施例を図６及び図
７に基づいて説明する（請求項５記載の発明に対応す
る）。なお、前記実施例と同一部分についての説明は省
略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００６５】図６において、電圧変換部８は、発光指令
信号Ｉsig に比例した電流によりエミッタ電流を変化さ
せる第一のトランジスタＱ６と、発光指令信号Ｉsig に
比例した電流を定数倍（−α）して−αＩsig2を流す電
流可変手段としての電流源１３と、この電流源１３の出
力電流によりエミッタ電流を変化させる第二のトランジ
スタＱ８と、第一のトランジスタＱ６のコレクタに接続
された第一の抵抗Ｒ５と、この第一の抵抗Ｒ５にベース
が接続された第三のトランジスタＱ２と、この第三のト
ランジスタＱ２のエミッタに一端が接続された第二の抵
抗Ｒ１と、この第二の抵抗Ｒ１と並列に接続された第一
のキャパシタンスＣ１と、第二のトランジスタＱ８のコ
レクタに接続された第三の抵抗Ｒ８とによって構成され
ている。なお、トランジスタＱ８のエミッタ側には、ト
ランジスタＱ９と、抵抗Ｒ１０とが接続されている。ト
ランジスタＱ６のエミッタ側には、Ｉsig2を流す電流源
９ｂと、トランジスタＱ７と、抵抗Ｒ６とが接続されて
いる。

【００６６】補償器７は、第三の抵抗Ｒ８に一端が接続
された第二のキャパシタンスＣ１０と、温度に比例した
電流を流す第一の電流源Ｊ１と、この第一の電流源Ｊ１
にコレクタとベースが接続された第四のトランジスタＱ
１９と、この第四のトランジスタＱ１９のエミッタに接
続された第四の抵抗Ｒ２１と、第四のトランジスタＱ１
９のベースにベースが接続された第五のトランジスタＱ
２０と、この第五のトランジスタＱ２０のエミッタに接
続された第五の抵抗Ｒ２２と、第五のトランジスタＱ２
０のコレクタと第二のキャパシタンスＣ１０の他端とに
エミッタが接続された第六のトランジスタＱ２１と、こ
の第六のトランジスタＱ２１のコレクタに接続され第一
の電流源Ｊ１の電流値に等しい電流を流す第二の電流源
Ｊ２とによって構成されている。

【００６７】電流増幅器２の入力側のａ点には、電圧変
換部８の第二の抵抗Ｒ１及び第一のキャパシタンスＣ１
と、第一の電流変換部１０の出力側と、補償器７の第六
のトランジスタＱ２１のコレクタとが接続されている。
このようにして本装置は構成されている。なお、図６
中、誤差増幅器１、第一の電流変換部１０、電流駆動部
３の回路構成は省略する。

【００６８】以下、電流源１３を備えた電圧変換部８及
び電流源Ｊ２を備えた補償信号Ｉcompが流れる補償器７
内の動作を中心に述べる。電流源Ｊ１，Ｊ２は、同一の
電流Ｉ１を供給する電流源であり、トランジスタＱ１
９，Ｑ２０及び抵抗Ｒ２１，Ｒ２２はカレントミラー回
路を構成しており、トランジスタＱ２０のコレクタ電流
はＩ１となる。トランジスタＱ２１はベースにバイアス
電圧Ｖ７が印加されており、電流増幅率は十分大きく、
エミッタ電流とコレクタ電流とは等しい（Ｉ２）とす
る。トランジスタＱ２０の出力抵抗は十分大きいため、
キャパシタンスＣ１０とトランジスタＱ２１のエミッタ
抵抗ｒｅとによってハイパスフィルタが構成される。こ
れによりトランジスタＱ２１のコレクタに流れる電流Ｉ
２は、Ｉ２＝Ｉ１＋（１／ｒｅ）・ｊωＣ１０・ｒｅ／（１＋ｊωＣ１０・ｒｅ）・αΔＶ₂ ただし、ｒｅ＝ｋＴ／ｑ・Ｉ１ｋ：ボルツマン定数ｑ：電気素量Ｔ：温度（Ｋ）となる。Ｒ５＝Ｒ８とし、トランジスタＱ８のエミッタ
に加える電流値は−αＩsig2とする（又は、Ｒ５＝αＲ
８）。この場合、Ｉ１が温度Ｔに比例するような電流を
流す電流源Ｊ１，Ｊ２を用いることによって、ｒｅは温
度に対して一定となる。そして、補償器７内の補償信号
Ｉcompは、Ｉcomp＝Ｉ２−Ｉ１＝（１／ｒｅ）・ｊωτ₁／（１＋ｊωτ₁）・αΔＶ₂ τ₁＝Ｃ１０・ｒｅとなり、これにより１／Ｋ＝αＲ１／ｒｅ …（９）Ｃ１０・ｒｅ＝τ₀ …（１０）となるように各値を設定すれば、（２）式と同様な形の
ＬＤ５に流れる順方向電流Ｉ_LDを得ることができる。こ
のように電流源Ｊ２を設けたことによって、補償器７内
にトランジスタＱ２１のコレクタ電流のオフセット電流
値に等しい電流を流すことができる。これにより補償信
号Ｉcompにオフセット電流が含まれなくなり、ＤＣ動作
の回路設計が一段と容易化する。また、発光指令信号Ｉ
sig に比例した電流を定数倍（−α）する電流源１３を
設けたことによって、ＩcompがＩ₁に比べて十分小さく
なるようにαを設定すれば、リニアリティが改善され
る。従って、このようなことから、電流駆動部３の出力
の所望値からのズレを改善して、ＬＤ５の順方向電流Ｉ
_LDの波形を理想的な出力波形（矩形波）とすることがで
きる。

【００６９】ここで、温度に依存した電流源Ｊ１，Ｊ２
の回路構成について説明しておく。図７に示すように、
電流源Ｊ３，Ｊ４は、それぞれ温度に依存しないＩ０、
２Ｉ０の電流を供給する電流源である。トランジスタＱ
２２，Ｑ２３、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４はカレントミラー回
路を構成している（トランジスタＱ２２，Ｑ２３は同一
サイズのトランジスタ）。トランジスタＱ２３のコレク
タ側の電流源Ｊ４との間にはカレントミラー回路１４が
接続され、このカレントミラー回路１４の出力側にはカ
レントミラー回路１５が接続されている。この場合、カ
レントミラー回路１４は、トランジスタＱ２４，Ｑ２
５，Ｑ２６と、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７とによって
構成され、トランジスタＱ２４のサイズを１としたとき
トランジスタＱ２６のサイズをｍとし、Ｒ２５＝ｍ２７
とする。また、カレントミラー回路１５は、トランジス
タＱ２７，Ｑ２８，Ｑ２９と，Ｑ３０、抵抗Ｒ２８，Ｒ
２９，Ｒ３０，Ｒ３１とによって構成され、トランジス
タＱ２７のサイズを１としたときトランジスタＱ２９，
Ｑ３０のサイズをｍ'とし、Ｒ２８＝ｍ'Ｒ３０＝ｍ'Ｒ
３１とする。

【００７０】今、トランジスタＱ２２，Ｑ２３のベース
・エミッタ電圧をそれぞれＶbe₀ 、Ｖbe₁ とし、トラン
ジスタＱ２３のコレクタ電流をＩ２とすると、Ｖbe₀ ＋Ｒ２３・Ｉ０＝Ｖbe₁ ＋Ｒ２４・Ｉ２ ∴ Ｖ_T・ln(Ｉ０／Ｉｓ)＋Ｒ２３・Ｉ０＝Ｖ_T・ln(Ｉ２／Ｉｓ)＋Ｒ２４・Ｉ２ ∴ Ｖ_T・ln(Ｉ０／Ｉ１)＝Ｒ２４・Ｉ２−Ｒ２３・Ｉ０ここで、Ｒ２４＝ｎＲ２３、例えば、Ｒ２４＝（１／
２）Ｒ２３とすると、Ｉ２＝２Ｉ０＋ΔＩ０とおけ、Δ＝ΔＩ０／Ｉ０≪１とすると、 −Ｖ_T・ln(２＋Δ）＝１／２・Ｒ０（２Ｉ０＋ΔＩ０）−Ｒ０・Ｉ０ ∴ −２Ｖ_T・ln２−Ｖ_T・ΔＩ０／Ｉ０＝Ｒ０・ΔＩ０（Ｒ０＋ｒｅ０）ΔＩ０＝−２Ｖ_T・ln２となる。ただし、ｒｅ０＝Ｖ_T／Ｉ０とした。ここで、
Ｒ０≫ｒｅ０とすると（例えば、Ｉ０＝１ｍＡの時、ｒ
ｅ０＝２６Ω（Ｔ＝３００Ｋ））、 ΔＩ０＝−２ln２／Ｒ０・ｋ／ｑ・Ｔとなる。これにより、電流ΔＩ０は温度Ｔに比例した電
流となる。このような回路をカレントミラー回路１４，
１５に接続すれば、図６に示したような電流源Ｊ１，Ｊ
２を得ることができる。これによって、電流Ｉ１は、Ｉ１＝ｍｍ'・２ln2／Ｒ０・ｋ／ｑ・Ｔとなり、温度に比例した電流となる。

【００７１】次に、本発明の第五の実施例を図８及び図
９に基づいて説明する（請求項６，７記載の発明に対応
する）。なお、前記実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００７２】本実施例は、前述した第四の実施例（図６
参照）の回路に関するものである。まず、図８は、図６
の電流源Ｊ１，Ｊ２にそれぞれ流れる電流値Ｉ１を変化
させる電流源電流可変手段１６の回路構成を示す。以
下、この電流源電流可変手段１６の動作について説明す
る。トランジスタＱ３０，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ３３，Ｑ
３４，Ｑ３５は、差動スイッチである。トランジスタＱ
２５−１のサイズを１とすると、トランジスタＱ２５−
２，Ｑ２５−３のサイズはそれぞれ２，４という関係と
なる。また、抵抗Ｒ２７−１，Ｒ２７−２，Ｒ２７−３
にそれぞれ流れる電流をＩａ０，Ｉａ１，Ｉａ２とする
と、Ｉａ１＝２Ｉａ０、Ｉａ２＝４Ｉａ０となってい
る。Ｄ０がＬ（Ｌow）レベルのときは電流Ｉａ０がトラ
ンジスタＱ３１に流れ、Ｄ１もＬレベルのときは電流Ｉ
ａ１がトランジスタＱ３３に流れ、これにより、電流Ｉ
ａ＝Ｉａ０＋Ｉａ１となる。このようにＤ０〜Ｄ２によ
り電流Ｉａ、さらには電流Ｉ１が変化する。Ｉａ０，Ｉ
ａ１，Ｉａ２は温度に比例した電流であるため、電流Ｉ
１は温度に比例した電流となり、外部からデジタル的に
変化させることができる。電流Ｉ１を任意に設定できれ
ば、電流源Ｊ１，Ｊ２を用いることによって、（１０）
式の関係からｒｅを任意に設定することができ、これに
より、補償信号Ｉcompの時定数τ₀ を調整することがで
きる。

【００７３】図９は、電流源１３（電流可変手段、図６
参照）の発光指令信号Ｉsig に比例した電流を定数倍
（α）する比率を変化させる比率可変手段１７の回路構
成を示す。以下、この比率可変手段１７の動作について
説明する。トランジスタＱ５０のコレクタには、トラン
ジスタＱ５４の帰還により常にＩ０の電流が流れ、トラ
ンジスタＱ５１のコレクタ電流はＩ１−Ｉ０となる。た
だし、Ｉ１≧Ｉ０の関係がある。また、トランジスタＱ
５３のコレクタに流れる電流をＩａとすると、トランジ
スタＱ５２のコレクタ電流はＩＴ−Ｉａとなり、Ｖ_T ・ln（Ｉ０／Ｉｓ）−Ｖ_T ・ln（Ｉａ／Ｉｓ）＝Ｖ_T・ln((Ｉ１−Ｉ０)／Ｉｓ)−Ｖ_T・ln((ＩＴ−Ｉａ)／Ｉｓ) の関係が成り立つ。ただし、トランジスタＱ５０〜Ｑ５
３は同一サイズのトランジスタとし、ＩＴは温度に比例
した電流とする。

【００７４】 ∴ Ｉ０／Ｉａ＝（Ｉ１−Ｉ０）／（ＩＴ−Ｉａ） ∴ Ｉａ＝Ｉ０／Ｉ１・ＩＴ一方、トランジスタＱ５５，Ｑ５６のエミッタ電流とし
て前記Ｉ０と等しい電流を流すと、トランジスタＱ５
５，Ｑ５６のコレクタ電流はそれぞれ、Ｉ２、Ｉ０−Ｉ
２となり（Ｉ０≧Ｉ２）、トランジスタＱ５８のコレク
タ電流をＩｂとすると、トランジスタＱ５８のコレクタ
電流は−Ｉsig2−Ｉｂとなり、Ｉｂ＝Ｉ２／Ｉ０・（−Ｉsig2）が成り立つ。Ｉａ，Ｉｂを図６中におけるＩ１．−αＩ
sig2として用いれば、（９）式から、１／Ｋ＝Ｉ２／Ｉ０・Ｒ１・Ｉ０／Ｉ１・ｑＩＴ／ｋＴ ∴ １／Ｋ＝Ｉ２／Ｉ１・Ｋ１ただし、Ｋ１＝Ｒ１・ｑＩＴ／ｋＴ（ＩＴ∝Ｔ）となる。また、（１０）式から、 τ０＝Ｃ１０・Ｉ０／Ｉ１・ｑＩＴ／ｋＴ ∴ τ０＝Ｃ１０・Ｉ０／Ｉ１・Ｋ２ただし、Ｋ２＝ｑＩＴ／ｋＴ（ＩＴ∝Ｔ）となる。これにより、Ｉ０，Ｉ１．Ｉ２の値を外部から
任意に設定する（Ｉ１≧Ｉ０≧Ｉ２）ことによって、補
償信号Ｉcomp（＝Ｉ２−Ｉ１、図６参照）を調節するこ
とができ、これによりその補償信号Ｉcompの最大値を任
意に設定することができる。

【００７５】次に、本発明の第六の実施例を図１０及び
図１１に基づいて説明する（請求項８記載の発明に対応
する）。なお、前記実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００７６】電圧変換部８は、発光指令信号Ｉsig に比
例した電流によりエミッタ電流を変化させる第一のトラ
ンジスタＱ６と、発光指令信号Ｉsig に比例した電流と
同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエミッタ電流
を変化させる第二のトランジスタＱ８と、第一のトラン
ジスタＱ６のコレクタに一端が接続された第一の抵抗Ｒ
３１と、この第一の抵抗Ｒ３１にベースが接続された第
三のトランジスタＱ２と、この第三のトランジスタＱ２
のエミッタに一端が接続された第二の抵抗Ｒ１と、この
第二の抵抗Ｒ１と並列に接続された第一のキャパシタン
スＣ１と、第一の抵抗Ｒ３１の他端に接続された第三の
抵抗Ｒ３０とによって構成されている。なお、トランジ
スタＱ８のエミッタ側には、−Ｉsig2'を流す電流源１
９ａと、トランジスタＱ９と、抵抗Ｒ１０とが接続され
ている。トランジスタＱ６のエミッタ側には、Ｉsig2'
を流す電流源１９ｂと、トランジスタＱ７と、抵抗Ｒ６
とが接続されている。

【００７７】補償器７は、第一の抵抗Ｒ３１と第三の抵
抗Ｒ３０とにベースが接続された第四のトランジスタＱ
３６と、この第四のトランジスタＱ３６のエミッタに一
端が接続された第四の抵抗Ｒ２８と、この第四の抵抗Ｒ
２８の他端に接続された第二のキャパシタンスＣ１１
と、この第二のキャパシタンスＣ１１の端子間電圧を前
記電圧変換部８の第二の抵抗Ｒ１及び第一のキャパシタ
ンスＣ１に流れる電流に変換する第二の電流変換部１１
とによって構成されている。この第二の電流変換部１１
は、電流源１８と、トランジスタＱ３７と、抵抗Ｒ２９
とを備えている。電流源１８は、トランジスタＱ３７の
コレクタに流れるバイアス電流と等しい電流Ｉ１を流
す。

【００７８】電流増幅器２の入力側のａ点には、電圧変
換部８の第二の抵抗Ｒ１及び第一のキャパシタンスＣ１
と、第一の電流変換部１０の出力側と、補償器７の第二
の電流変換部１１の出力側とが接続されている。このよ
うにして本装置は構成されている。なお、図１０中、誤
差増幅器１、第一の電流変換部１０、電流駆動部３の回
路構成は省略する。

【００７９】以下、第二のキャパシタンスＣ１１を備え
た補償信号Ｉcompが流れる補償器７内の動作を中心に述
べる。電圧変換部８において、発光指令信号Ｉsig に比
例した電流Ｉsig2を定数倍した電流Ｉsig2'はトランジ
スタＱ６のエミッタ電流を変化させて、抵抗Ｒ３０と抵
抗Ｒ３１とを直列接続したものの端子間に電圧変化ΔＶ
₁ を発生させる。このΔＶ₁ は、 ΔＶ₁ ＝（Ｒ３０＋Ｒ３１）・Ｉsig2' として表わされる。そして、このΔＶ₁ を抵抗Ｒ３０と
抵抗Ｒ３１と分圧した信号Ｒ３０・Ｉsig2'は、トラン
ジスタＱ３６及び抵抗Ｒ２８とキャパシタンスＣ１１と
で構成されたローパスフィルタを介して、ｅ点に電圧変
化ΔＶｅを生じさせる。このΔＶｅは、 ΔＶｅ＝１／（１＋ｊωτ₁）・Ｒ３０・Ｉsig2' τ₁ ＝Ｒ２８・Ｃ１１となる。ここでは、トランジスタＱ３７のコレクタには
そのコレクタに流れるバイアス電流と等しい電流Ｉ１を
流す電流源Ｉ１が接続されているため、補償信号Ｉcomp
は、Ｉcomp＝１／（１＋ｊωτ₁）・Ｒ３０／Ｒ２９・Ｉsig2' となる。一方、ΔＶ₁ はａ点では、 ΔＶ₁'＝ΔＶ₁ −１／Ｋ・exp(−ｔ／τ₀)・ΔＶ₁ ＝(１−１／Ｋ)ΔＶ₁ ＋１／Ｋ｛１−exp(−ｔ／τ₀)｝ΔＶ₁ となる。これにより、図１１に示すように、出力波形の
所望値ΔＶ₂ を ΔＶ₂ ｛＝（Ｒ３０＋Ｒ３１）Ｉsig2｝とすると、 ΔＶ₂ ＝（１−１／Ｋ）ΔＶ₁ を満足し、補償信号Ｉcompにより誤差分Δ（図１１中の
ハッチング領域） Δ＝１／Ｋ｛１−exp（−ｔ／τ₀）｝ΔＶ₁ だけを減算すればよい。すなわち、Ｉsig2'＝Ｋ／（Ｋ−１）Ｉsig2 １／Ｋ＝Ｒ３０／（Ｒ３０＋Ｒ３１）・Ｒ１／Ｒ２９ τ₁ ＝Ｒ２８・Ｃ１１＝τ₀ となるように各値を設定すれば、（２）式と同様な形の
ＬＤ５に流れる順方向電流Ｉ_LDを得ることができる。こ
のようにトランジスタＱ３７の入力側にキャパシタンス
Ｃ１１を接続したことによって、ローパスフィルタとし
ての機能をもたせることができ、補償器７内の補償信号
Ｉcompに高周波成分が含まれなくなる。従って、このよ
うなことから、電流駆動部３の出力の所望値からのズレ
を改善して、ＬＤ５の順方向電流Ｉ_LDの波形を理想的な
出力波形（矩形波）とすることができる。なお、Ｉsig
2'＝Ｉsig2とし、抵抗Ｒ３０，Ｒ３１の抵抗値をＫ／
（Ｋ−１）倍したものを用いてもよい。

【００８０】次に、本発明の第七の実施例を図１２及び
図１３に基づいて説明する（請求項９記載の発明に対応
する）。なお、前記実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００８１】本装置は、モニタ信号Ｉｍと発光指令信号
Ｉsig との差電流を増幅する誤差増幅器１と、発光指令
信号Ｉsig に比例した電流を出力する電流駆動部３と、
この電流駆動部３の出力を模擬する模擬回路２０と、発
光指令信号Ｉsig に比例した電流と模擬回路２０の出力
との差分信号を出力する差動増幅器２１と、誤差増幅器
１の出力と電流駆動部３の出力と差動増幅器２１の出力
とを加算した信号を増幅して出力電流を得る電流増幅器
２とに大別される。

【００８２】模擬回路２０は、電流増幅器２を含む出力
部２２の出力波形を模擬する回路である。この模擬回路
２０は、トランジスタＱ３８と、抵抗Ｒ３２と、キャパ
シタンスＣ１２と、電流Ｉ４を流す定電流源２３と、模
擬電流増幅器２４とから構成されている。模擬電流増幅
器２４は、トランジスタＱ３９，Ｑ４０と、抵抗Ｒ３
３，Ｒ３４とから構成されている。また、出力部２２
は、電流増幅器２と、トランジスタＱ２と、抵抗Ｒ１
と、キャパシタンスＣ１とから構成されている。

【００８３】差動増幅器２１は、トランジスタＱ４２，
Ｑ４３と、抵抗Ｒ３６と、電流Ｉ５を流す２個の電流源
２１ａ，２１ｂとから構成されている。抵抗Ｒ３６は線
形動作範囲を広げるためのものであり、Ｒ３６・Ｉ５の
値が差動電圧の最大値よりも大きくなるように設定して
おけばよい。また、ここでは、トランジスタＱ４３のコ
レクタに、補償電流Ｉcompのオフセット電流を打消すた
めの電流Ｉ５を流す定電流源２５が接続されている。

【００８４】また、トランジスタＱ４３のコレクタはト
ランジスタＱ６のエミッタに接続されている。このトラ
ンジスタＱ６のエミッタ側には、電流Ｉsig2を流す電流
源９ｂと、トランジスタＱ７と、抵抗Ｒ６とが接続され
ている。トランジスタＱ６のコレクタには抵抗Ｒ５が接
続されている。また、トランジスタＱ６のベースはトラ
ンジスタＱ８のベースと接続されている。トランジスタ
Ｑ８のエミッタ側には、電流−Ｉsig2を流す電流源９ａ
と、トランジスタＱ９と、抵抗Ｒ１０とが接続されてい
る。トランジスタＱ８のコレクタには、抵抗Ｒ８が接続
されている。この抵抗Ｒ８とトランジスタＱ８のコレク
タとの間には、トランジスタＱ４１のベースが接続され
ている。このトランジスタＱ４１のエミッタには、抵抗
Ｒ３５及びキャパシタンスＣ１３の一端が接続されてい
る。これら抵抗Ｒ３５及びキャパシタンスＣ１３の他端
は、電流Ｉ４を流す電流源２６が接続されている。抵抗
Ｒ３５及びキャパシタンスＣ１３の他端と電流源２６と
の間には、トランジスタＱ４３のベースが接続されてい
る。このようにして本装置は構成されている。なお、図
１２中、誤差増幅器１及び電流駆動部３の回路構成は省
略する。

【００８５】一般に、半導体レーザ制御装置をＩＣで構
成する場合、各個別素子の絶対値バラツキが大きく、ま
た、温度変動や電源電圧変動により、電流増幅器２の入
力インピーダンス（図１７の交流等価回路では、Ｒ０、
Ｃ０であり、Ｒ０〜ｈ_fe0・ｈ_fe1・ＲＥの範囲の値であ
る。ｈ_fe0・ｈ_fe1はそれぞれトランジスタＱ０，Ｑ１の
電流増幅率）は大きく変動し、これにより出力波形の所
望値からの差分も大きく変動する。一方、補償信号Ｉco
mpは抵抗値及びキャパシタンス容量により設定されるた
め、デバイスバラツキによる歩留りが低下する。また、
外部から補償信号Ｉcompを設定したとしても完璧とは言
えず、温度変動には対応しきれないのが現状である。

【００８６】そこで、このような問題に対処するための
本装置の動作、特に、模擬回路２０及び差動増幅器２１
の動作を中心に述べる。今、定電流源２６の出力抵抗及
び差動増幅器２１の入力抵抗は、模擬電流増幅器２４の
入力抵抗に比べて十分大きいとし、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ８
の抵抗値が等しいとすると、ｆ点の電圧変化ΔＶｆと補
償前のａの電圧変化ΔＶ₂ 'は、 ΔＶｆ＝−ΔＶ₂ ' となり、互いに等しくなる（ただし、符号は異なる）。
通常の場合、ＩＣ内では相対バラツキはかなり小さいた
め、模擬回路２０と出力部２２とを同一素子で構成して
いれば各個別素子の絶対値が変動してもｆ点の電圧変化
ΔＶｆは補償前のａ点の電圧変化ΔＶ₂ 'を模擬し、ほ
ぼ等しくなっている。一方、トランジスタＱ４１のベー
スに印加された電圧変化−ΔＶ₂ は、ｈ点では電圧変化
ΔＶｈとなるが、図１７のような交流等価回路を考えた
場合、Ｒ０はＲ１（ここでは、Ｒ３５）に比べて十分大
きいため、キャパシタンスＣ１３の容量をＣ０に比べて
十分大きくとれば、ΔＶｈと−ΔＶ₂ とは ΔＶｈ≒−ΔＶ₂ となり、両者の差はほとんどない。なお、Ｒ３５＝Ｒ３
２、定電流源の値をＩ４としておけば、点ｆ、点ｈのＤ
Ｃ電位は等しくなる。

【００８７】そして、ΔＶｆとΔＶｈとを差動増幅器２
１に入力すれば、これらの差、すなわち、ａ点での所望
値からの差分がトランジスタＱ４３から出力される。こ
の出力値を補償信号Ｉcompとして出力部２２に加える。
これにより、デバイスのバラツキや温度変動等によって
起こる出力波形の所望値からの差分変動に応じた補償を
行うことができる。従って、このようなことから、電流
駆動部３の出力の所望値からのズレを改善して、ＬＤ５
の順方向電流Ｉ_LDの波形を理想的な出力波形（矩形波）
とすることができる。なお、ここでは、補償信号Ｉcomp
をトランジスタＱ６のエミッタに加えているが、前述し
た各実施例と同様にａ点に加えるようにしてもよい。

【００８８】また、図１３は、模擬電流増幅器２４の変
形例を示す。前述した図１２の回路では、模擬電流増幅
器２４は電流増幅器２と同一構成としたが、通常、ＲＥ
の抵抗値は１０Ω程度（ΔＶ₂ ≒５００ｍＶ、Ｉ_LD≒５
０ｍＡとすると、ＲＥ≒１０Ω）であり、外付け部品と
することが多く、その図１２の回路でＲ３４＝ＲＥとす
るには、チップ内で構成することが困難である。そこ
で、模擬電流増幅器２４を図１３のような構成とし、Ｒ
４０≒ｈ_fe0・ＲＥとすることによって、チップ部品と
して容易に構成することができる。

【００８９】次に、本発明の第八の実施例を図１４及び
図１５に基づいて説明する（請求項１０記載の発明に対
応する）。なお、前記実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００９０】本装置の構成を示す図１４の回路は、前述
した第七の実施例（図１２参照）の回路と基本的には同
様であるが、ここでは、発光指令信号Ｉsig2に比例した
電流を定数倍（１＋１／α）する電流可変手段としての
電流源２７ａ，２７ｂが、トランジスタＱ６，Ｑ８のエ
ミッタ側に接続されている。

【００９１】以下、回路の動作について述べる。今、入
力信号として、発光指令信号Ｉsig2に比例した電流を定
数倍（１＋１／α）した信号を用い、Ｒ３７＋Ｒ３８＝Ｒ５、Ｒ３７＝αＲ３８の関係が成立する抵抗Ｒ３７、Ｒ３８により電圧に変換
する。これにより発生した電圧（１＋１／α）ΔＶ₂ 、
ΔＶ₂ をトランジスタＱ３８、Ｑ４１のベースにそれぞ
れ印加すると、模擬回路２０のｆ点の電圧波形ΔＶｆ、
ｈ点のΔＶｈは、図１５のようになる。ただし、ΔＶ₂
＝Ｒ５・Ｉsig2とする。そして、差動増幅器２１によっ
て、ΔＶｆとΔＶｈとの差分ΔＶcompを発生させ、この
値を補償信号Ｉcompに変換してトランジスタＱ６のエミ
ッタ電流に加算する。これによりトランジスタＱ６のコ
レクタ側の抵抗Ｒ５の端子間の電圧変化ΔＶｉが得ら
れ、ａ点では所望値からのずれがほとんどない波形とな
る。これにより、デバイスのバラツキや温度変動等によ
って起こる出力波形の所望値からの差分変動に応じた補
償を行うことができる。従って、このようなことから、
電流駆動部３の出力の所望値からのズレを改善して、Ｌ
Ｄ５の順方向電流Ｉ_LDの波形を理想的な出力波形（矩形
波）とすることができる。また、この場合、１／α≧（１／Ｋ）max （１／Ｋ）max：１／Ｋの最大値としておくことによって、補償信号Ｉcompに高周波成分
が含まれないため、回路設計が容易となる。

【００９２】

【発明の効果】請求項１ないし８記載の発明は、誤差増
幅器から得られるモニタ信号と発光指令信号との差電流
に比例した信号と、電流駆動部から得られる発光指令信
号に比例した信号と、補償器から得られる補償信号に相
当する前記発光指令信号に比例した値からの差分信号と
の３つの信号の和を電流増幅器の出力電流として用いる
ようにしたので、電流増幅器の出力電流の所望値からの
ズレを大幅に改善することができ、これにより、半導体
レーザの所望とする順方向電流を得て常に安定したレー
ザ出力を得ることができる。

【００９３】請求項１記載の発明は、電流増幅器の入力
側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタ
ンスと、第一の電流変換手段の出力側と、第二の電流変
換手段の出力側とを接続したので、補償器の補償信号量
の制御を容易に行うことができ、これにより、簡単な回
路構成で電流増幅器の出力電流量の制御を行うことがで
きる。

【００９４】請求項２記載の発明は、電流増幅器の入力
側に、定電流源を備えた電圧変換手段の第二の抵抗及び
第一のキャパシタンスと、第一の電流変換手段の出力側
と、第二の電流変換手段の出力側とを接続したので、定
電流源の電流値により補償器の補償信号の最大値を設定
することができ、これにより、電流増幅器の出力電流量
の制御を行う補償回路の設計を容易に行うことができ
る。

【００９５】請求項３記載の発明は、定電流源の電流値
を変化させる定電流源電流可変手段を設けたので、外部
から補償器内の補償信号の最大値を任意に変化させるこ
とができ、これにより、電流増幅器の出力電流量の制御
を一段と正確に行うことができる。

【００９６】請求項４記載の発明は、電流増幅器の入力
側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタ
ンスと、第一の電流変換手段の出力側と、コレクタ電流
のオフセット電流値に等しい電流を流す電流源を備えた
第五のトランジスタのコレクタとを接続したので、補償
信号にオフセット電流が含まれなくなり、これにより、
ＤＣ動作の回路設計を容易に行うことができる。

【００９７】請求項５記載の発明は、発光指令信号に比
例した電流を定数倍する電流可変手段を備え、電流増幅
器の入力側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキ
ャパシタンスと、第一の電流変換手段の出力側と、コレ
クタ電流のオフセット電流値に等しい電流を流す第一及
び第二の電流源を備えた第六のトランジスタのコレクタ
とを接続したので、補償信号にオフセット電流が含まれ
ず、しかも、補償信号のリニアリティが改善され、これ
により、一段と簡単な構成で、ＤＣ動作の回路設計を容
易に行うことができる。

【００９８】請求項６記載の発明は、第一の電流源及び
第二の電流源の電流値を変化させる電流源電流可変手段
を設けたので、外部から補償器内の補償信号の時定数を
任意に変化させることができ、これにより、電流増幅器
の出力電流量の制御を一段と正確に行うことができる。

【００９９】請求項７記載の発明は、第一の電流源及び
第二の電流源の電流値を変化させる電流源電流可変手段
と、電流可変手段の発光指令信号に比例した電流を定数
倍する比率を変化させる比率可変手段とを設けたので、
外部から補償器内の補償信号の時定数及び最大値をそれ
ぞれ任意に変化させることができ、これにより、電流増
幅器の出力電流量の制御をさらに一段と正確に行うこと
ができる。

【０１００】請求項８記載の発明は、電流増幅器の入力
側に、電圧変換手段の第二の抵抗及び第一のキャパシタ
ンスと、第一の電流変換手段の出力側と、入力側に第二
のキャパシタンスが接続された第二の電流変換手段とを
接続したので、補償信号に高周波成分が含まれなくな
り、これにより、高速化の際の回路設計を容易にするこ
とができる。

【０１０１】請求項９記載の発明は、誤差増幅器から得
られるモニタ信号と発光指令信号との差電流に比例した
信号と、電流駆動部から得られる発光指令信号に比例し
た信号と、発光指令信号に比例した電流と模擬回路の出
力との差分信号である差動増幅器からの補償信号に相当
する信号との３つの信号の和を電流増幅器の出力電流と
して用いるようにしたので、デバイスのバラツキや温度
変動等に対応した補償を行うことができ、これにより、
常に安定した半導体レーザの順方向電流を得ることがで
きる。

【０１０２】請求項１０記載の発明は、誤差増幅器から
得られるモニタ信号と発光指令信号との差電流に比例し
た信号と、電流駆動部から得られる発光指令信号に比例
した信号と、発光指令信号に比例した電流を定数倍する
電流可変手段の出力と模擬回路の出力との差分信号であ
る差動増幅器からの補償信号に相当する信号との３つの
信号の和を電流増幅器の出力電流として用いるようにし
たので、デバイスのバラツキや温度変動等に対応した補
償を行い、補償信号から高周波成分を取り除くことがで
き、これにより、常に安定した半導体レーザの順方向電
流を得ることができると共に、高速化の際の回路設計を
容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本となる実施例である半導体レーザ
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】発光指令信号に比例した信号と補償信号とのそ
れぞれの波形とを示す波形図である。

【図３】本発明の第一の実施例を示す回路図である。

【図４】本発明の第二の実施例を示す回路図である。

【図５】本発明の第三の実施例を示す回路図である。

【図６】本発明の第四の実施例を示す回路図である。

【図７】温度に依存した電流源の構成を示す回路図であ
る。

【図８】本発明の第五の実施例である図７とは異なる温
度に依存した電流源の構成を示す回路図である。

【図９】発光指令信号に比例した電流を定数倍する比率
を変化させる手段を備えた構成を示す回路図である。

【図１０】本発明の第六の実施例を示す回路図である。

【図１１】図１０のａ点における信号波形と、補償信号
に対応した信号波形とを示す波形図である。

【図１２】本発明の第七の実施例を示す回路図である。

【図１３】模擬電流増幅器の構成を示す回路図である。

【図１４】本発明の第八の実施例を示す回路図である。

【図１５】図１４の各部の電圧波形を示す波形図であ
る。

【図１６】従来の半導体レーザ制御装置の構成を示す回
路図である。

【図１７】図１６のａ点における交流等価回路を示す回
路図である。

【図１８】図１７の回路に対応した出力波形を示す波形
図である。

【符号の説明】

１誤差増幅器２電流増幅器３電流駆動部５半導体レーザ６受光部７補償器８電圧変換手段１０第一の電流変換手段１１第二の電流変換手段１２定電流源１６電流源電流可変手段１７比率変換手段Ｑ６第一のトランジスタＱ８第二のトランジスタＱ２第三のトランジスタＲ５第一の抵抗Ｒ１第二の抵抗Ｃ１第一のキャパシタンスＲ８，Ｒ９，Ｒ１５第三の抵抗Ｒ８，Ｒ１１，Ｒ２１第四の抵抗Ｑ１０，Ｑ１４，Ｑ１９第四のトランジスタＣ５，Ｃ９，Ｃ１０第二のキャパシタンスＲ１１，Ｒ１７，Ｒ２２第五の抵抗Ｑ１５，Ｑ１６第五のトランジスタＲ１８第六の抵抗Ｑ１８電流源Ｊ１第一の電流源Ｊ２第二の電流源Ｑ２１第六のトランジスタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザの光出力の一部を受光部に
よりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ信
号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比例し
た値からの差分信号を発生させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記補
償器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を得る
電流増幅器と、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電流を変化
させる第一のトランジスタと、前記発光指令信号に比例
した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエ
ミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、前記第
一のトランジスタのコレクタに接続された第一の抵抗
と、前記第一の抵抗にベースが接続された第三のトラン
ジスタと、この第三のトランジスタのエミッタに一端が
接続された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に接続
された第一のキャパシタンスと、前記第二のトランジス
タのコレクタに一端が接続された第三の抵抗と、この第
三の抵抗の他端に接続された第四の抵抗とを有する電圧
変換手段と、前記誤差増幅器の出力を前記電圧変換手段の前記第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスに流れる電流に変換
する第一の電流変換手段と、を具備し、前記補償器は、前記第三の抵抗と前記第四の抵抗とにベ
ースが接続されたベースが接続された第四のトランジス
タと、この第四のトランジスタのエミッタに一端が接続
された第二のキャパシタンスと、この第二のキャパシタ
ンスの他端に接続された第五の抵抗と、この第五の抵抗
の端子間電圧を前記電圧変換手段の前記第二の抵抗及び
前記第一のキャパシタンスに流れる電流に変換する第二
の電流変換手段とを有し、前記電流増幅器の入力側に、前記電圧変換手段の第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスと、前記第一の電流
変換手段の出力側と、前記第二の電流変換手段の出力側
とを接続し、前記電流増幅器の前記出力電流により前記半導体レーザ
の前記順方向電流を制御するようにしたことを特徴とす
る半導体レーザ制御装置。
【請求項２】半導体レーザの光出力の一部を受光部に
よりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ信
号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比例し
た値からの差分信号を発生させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記補
償器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を得る
電流増幅器と、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電流を変化
させる第一のトランジスタと、前記発光指令信号に比例
した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエ
ミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、前記第
一のトランジスタのコレクタに接続された第一の抵抗
と、前記第一の抵抗にベースが接続された第三のトラン
ジスタと、この第三のトランジスタのエミッタに一端が
接続された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に接続
された第一のキャパシタンスと、前記第一のトランジス
タのエミッタにベースが接続された第四のトランジスタ
と、前記第二のトランジスタのエミッタにベースが接続
された第五のトランジスタと、前記第四のトランジスタ
のエミッタと前記第五のトランジスタのエミッタとに接
続された定電流源と、前記第四のトランジスタのコレク
タに接続された第三の抵抗とを有する電圧変換手段と、前記誤差増幅器の出力を前記電圧変換手段の前記第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスに流れる電流に変換
する第一の電流変換手段と、を具備し、前記補償器は、前記第三の抵抗に一端が接続された第二
のキャパシタンスと、この第二のキャパシタンスの他端
に接続された第四の抵抗と、この第四の抵抗の端子間電
圧を前記電圧変換手段の前記第二の抵抗及び前記第一の
キャパシタンスに流れる電流に変換する第二の電流変換
手段とを有し、前記電流増幅器の入力側に、前記電圧変換手段の第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスと、前記第一の電流
変換手段の出力側と、前記第二の電流変換手段の出力側
とを接続し、前記電流増幅器の前記出力電流により前記半導体レーザ
の前記順方向電流を制御するようにしたことを特徴とす
る半導体レーザ制御装置。
【請求項３】定電流源の電流値を変化させる定電流源
電流可変手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の
半導体レーザ制御装置。
【請求項４】半導体レーザの光出力の一部を受光部に
よりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ信
号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比例し
た値からの差分信号を発生させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記補
償器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を得る
電流増幅器と、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電流を変化
させる第一のトランジスタと、前記発光指令信号に比例
した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエ
ミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、前記第
一のトランジスタのコレクタに接続された第一の抵抗
と、前記第一の抵抗にベースが接続された第三のトラン
ジスタと、この第三のトランジスタのエミッタに一端が
接続された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に接続
された第一のキャパシタンスと、前記第二のトランジス
タのコレクタに一端が接続された第三の抵抗と、この第
三の抵抗の他端に接続された第四の抵抗とを有する電圧
変換手段と、前記誤差増幅器の出力を前記電圧変換手段の前記第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスに流れる電流に変換
する第一の電流変換手段と、を具備し、前記補償器は、前記第三の抵抗と前記第四の抵抗とにベ
ースが接続された第四のトランジスタと、この第四のト
ランジスタのエミッタに一端が接続された第二のキャパ
シタンスと、この第二のキャパシタンスの他端に接続さ
れた第五の抵抗と、この第五の抵抗にベースが接続され
た第五のトランジスタと、この第五のトランジスタのエ
ミッタに接続された第六の抵抗と、第五のトランジスタ
のコレクタに接続されこのコレクタ電流のオフセット電
流値に等しい電流を流す電流源とを有し、前記電流増幅器の入力側に、前記電圧変換手段の前記第
二の抵抗及び前記第一のキャパシタンスと、前記第一の
電流変換手段の出力側と、第五のトランジスタのコレク
タとを接続し、前記電流増幅器の前記出力電流により前記半導体レーザ
の前記順方向電流を制御するようにしたことを特徴とす
る半導体レーザ制御装置。
【請求項５】半導体レーザの光出力の一部を受光部に
よりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ信
号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比例し
た値からの差分信号を発生させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記補
償器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を得る
電流増幅器と、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電流を変化
させる第一のトランジスタと、前記発光指令信号に比例
した電流を定数倍する電流可変手段と、この電流可変手
段の出力電流によりエミッタ電流を変化させる第二のト
ランジスタと、前記第一のトランジスタのコレクタに接
続された第一の抵抗と、前記第一の抵抗にベースが接続
された第三のトランジスタと、この第三のトランジスタ
のエミッタに一端が接続された第二の抵抗と、この第二
の抵抗と並列に接続された第一のキャパシタンスと、前
記第二のトランジスタのコレクタに接続された第三の抵
抗とを有する電圧変換手段と、前記誤差増幅器の出力を前記電圧変換手段の前記第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスに流れる電流に変換
する第一の電流変換手段と、を具備し、前記補償器は、前記第三の抵抗に一端が接続された第二
のキャパシタンスと、温度に比例した電流を流す第一の
電流源と、この第一の電流源にコレクタとベースが接続
された第四のトランジスタと、この第四のトランジスタ
のエミッタに接続された第四の抵抗と、前記第四のトラ
ンジスタのベースにベースが接続された第五のトランジ
スタと、この第五のトランジスタのエミッタに接続され
た第五の抵抗と、前記第五のトランジスタのコレクタと
前記第二のキャパシタンスの他端とにエミッタが接続さ
れた第六のトランジスタと、この第六のトランジスタの
コレクタに接続され前記第一の電流源の電流値に等しい
電流を流す第二の電流源とを有し、前記電流増幅器の入力側に、前記電圧変換手段の前記第
二の抵抗及び前記第一のキャパシタンスと、前記第一の
電流変換手段の出力側と、第六のトランジスタのコレク
タとを接続し、前記電流増幅器の前記出力電流により前記半導体レーザ
の前記順方向電流を制御するようにしたことを特徴とす
る半導体レーザ制御装置。
【請求項６】第一の電流源及び第二の電流源の電流値
を変化させる電流源電流可変手段を設けたことを特徴と
する請求項５記載の半導体レーザ制御装置。
【請求項７】第一の電流源及び第二の電流源の電流値
を変化させる電流源電流可変手段と、電流可変手段の発
光指令信号に比例した電流を定数倍する比率を変化させ
る比率可変手段とを設けたことを特徴とする請求項５記
載の半導体レーザ制御装置。
【請求項８】半導体レーザの光出力の一部を受光部に
よりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ信
号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力信号の前記発光指令信号に比例し
た値からの差分信号を発生させる補償器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記補
償器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を得る
電流増幅器と、発光指令信号に比例した電流によりエミッタ電流を変化
させる第一のトランジスタと、前記発光指令信号に比例
した電流と同じ電流値を持ち符号の異なる電流によりエ
ミッタ電流を変化させる第二のトランジスタと、前記第
一のトランジスタのコレクタに一端が接続された第一の
抵抗と、この第一の抵抗にベースが接続された第三のト
ランジスタと、この第三のトランジスタのエミッタに一
端が接続された第二の抵抗と、この第二の抵抗と並列に
接続された第一のキャパシタンスと、前記第一の抵抗の
他端に接続された第三の抵抗とを有する電圧変換手段
と、前記誤差増幅器の出力を前記電圧変換手段の前記第二の
抵抗及び前記第一のキャパシタンスに流れる電流に変換
する第一の電流変換手段と、を具備し、前記補償器は、前記第一の抵抗と前記第三の抵抗とにベ
ースが接続された第四のトランジスタと、この第四のト
ランジスタのエミッタに一端が接続された第四の抵抗
と、この第四の抵抗の他端に接続された第二のキャパシ
タンスと、この第二のキャパシタンスの端子間電圧を前
記電圧変換手段の前記第二の抵抗及び前記第一のキャパ
シタンスに流れる電流に変換する第二の電流変換手段と
を有し、前記電流増幅器の入力側に、前記電圧変換手段の前記第
二の抵抗及び前記第一のキャパシタンスと、前記第一の
電流変換手段の出力側と、前記第二の電流変換手段の出
力側とを接続し、前記電流増幅器の前記出力電流により前記半導体レーザ
の前記順方向電流を制御するようにしたことを特徴とす
る半導体レーザ制御装置。
【請求項９】半導体レーザの光出力の一部を受光部に
よりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ信
号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半導
体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力を模擬する模擬回路と、前記発光指令信号に比例した電流と前記模擬回路の出力
との差分信号を出力する差動増幅器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記差
動増幅器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を
得る電流増幅器と、を備え、前記電流増幅器の前記出力
電流により前記半導体レーザの前記順方向電流を制御す
るようにしたことを特徴とする半導体レーザ制御装置。
【請求項１０】半導体レーザの光出力の一部を受光部
によりモニタしてその光出力の光強度に比例するモニタ
信号を求め、このモニタ信号と発光指令信号とが等しく
なるように前記半導体レーザの順方向電流を制御する半
導体レーザ制御装置において、前記モニタ信号と前記発光指令信号との差電流を増幅す
る誤差増幅器と、前記発光指令信号に比例した電流を出力する電流駆動部
と、この電流駆動部の出力を模擬する模擬回路と、発光指令信号に比例した電流を定数倍する電流可変手段
と、この電流可変手段の出力と前記模擬回路の出力との差分
信号を出力する差動増幅器と、前記誤差増幅器の出力と前記電流駆動部の出力と前記差
動増幅器の出力とを加算した信号を増幅して出力電流を
得る電流増幅器と、を備え、前記電流増幅器の前記出力
電流により前記半導体レーザの前記順方向電流を制御す
るようにしたことを特徴とする半導体レーザ制御装置。