(57)【要約】      （修正有）【課題】コストアップを抑えつつ抵抗値を容易に調整することを可能にする光素子駆動回路を提供する。【解決手段】駆動電流制御回路１５は、第１電流Ｉ１を出力する非温度依存定電流回路２０と、温度に依存した第２電流Ｉ２を出力する温度依存定電流回路２１と、前記第１電流Ｉ１及び前記第２電流Ｉ２を加算した第３電流に応じて、半導体レーザ１１を駆動する駆動電流Ｉａを生成するカレントミラー回路２２とを備え、前記定電流回路の第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５のそれぞれは、一端が共通接続された第１〜第３の抵抗素子Ｒ２０−１〜Ｒ２０−３、Ｒ２１−１〜Ｒ２１−３と、前記第１〜第３の抵抗素子Ｒ２０−１〜Ｒ２０−３、Ｒ２１−１〜Ｒ２１−３ごとに設けられ、制御ラインＬ１〜Ｌ３の電位レベルに基づいて、抵抗素子の他端を接地電位に接続／切断する半導体スイッチＳＷとを備えている。【選択図】図１
2008263071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に依存せず一定の第１電圧を出力する非温度依存性回路と、抵抗値可変の第１抵抗ユニットとを有し、前記第１電圧及び前記第１抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存しない第１電流を出力する非温度依存定電流回路と、
温度に応じて変化する第２電圧を出力する温度依存性回路と、抵抗値可変の第２抵抗ユニットとを有し、前記第２電圧及び前記第２抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存した第２電流を出力する温度依存定電流回路と、
前記非温度依存定電流回路が出力する前記第１電流及び前記温度依存定電流回路が出力する前記第２電流を加算した第３電流に応じて、発光素子を駆動する駆動電流を生成するカレントミラー回路とを備え、
前記第１抵抗ユニット及び第２抵抗ユニットのそれぞれは、
一端が共通接続された第１〜第ｎ（ｎ：２以上の整数）の抵抗と、
前記第１〜第ｎの抵抗ごとに設けられ、前記第１〜第ｎの抵抗の他端を接地電位に接続／切断するスイッチ素子とを備え、
外部から入力されたデジタル制御信号により前記第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値を可変するシリアル／パラレル変換回路を有する
ことを特徴とする駆動電流制御回路。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動電流制御回路において、
前記第１抵抗ユニットが備える第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値と、前記第２抵抗ユニットが備える第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値とは共に等しく、
前記第１抵抗ユニットが備える第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）の抵抗に接続されたスイッチ素子と、前記第２抵抗ユニットが備える第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）の抵抗に接続されたスイッチ素子とが互いに排他的にオン／オフさると共に、
前記温度依存定電流回路は、所定の温度のときに出力する前記第２電圧が、前記非温度依存性回路が出力する第１電圧と等しくなる
ことを特徴とする駆動電流制御回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動電流制御回路において、
前記発光素子は、データ伝送用の半導体レーザであることを特徴とする駆動電流制御回路。
【請求項４】
光を発光する発光素子と、
差動増幅器を有し、前記発光素子に駆動電流を流す駆動回路と、
前記駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備え、
前記駆動電流制御回路は、
温度に依存せず一定の第１電圧を出力する非温度依存性回路と、抵抗値可変の第１抵抗ユニットとを有し、前記第１電圧及び前記第１抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存しない第１電流を出力する非温度依存定電流回路と、
温度に応じて変化する第２電圧を出力する温度依存性回路と、抵抗値可変の第２抵抗ユニットとを有し、前記第２電圧及び前記第２抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存した第２電流を出力する温度依存定電流回路と、
前記非温度依存定電流回路が出力する前記第１電流及び前記温度依存定電流回路が出力する前記第２電流を加算した第３電流に応じて、発光素子を駆動する駆動電流を生成するカレントミラー回路とを備え、
前記第１抵抗ユニット及び第２抵抗ユニットのそれぞれは、
一端が共通接続された第１〜第ｎ（ｎ：２以上の整数）の抵抗と、
前記第１〜第ｎの抵抗ごとに設けられ、前記第１〜第ｎの抵抗の他端を接地電位に接続／切断するスイッチ素子とを備え、
外部から入力されたデジタル制御信号により前記第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値を可変するシリアル／パラレル変換回路を有する
ことを特徴とする発光素子駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザなどの発光素子の駆動技術に係り、特に、発光素子の温度特性を補償する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速なブロードバンド通信の普及、放送やＤＶＤ等の映像コンテンツのデジタル化、ハイビジョン化が急速に進められている。これに伴い、ネットワーク通信機器や映像コンテンツを扱うデジタル家電においては、処理すべきデータ量が飛躍的に増加し、装置内におけるデータ伝送速度の益々の高速化が要求されている。
一般には、装置内の回路基板間あるいは回路基板上の素子（例えば、ＬＳＩ）間での通信伝送経路に電気信号線が広く用いられているが、信号劣化やＥＭＣなどの影響により高速伝送には限界があり、電気信号線を介した伝送に代わる新たな技術が求められている。
そこで、長距離高速データ伝送と同様に、このような近距離のデータ伝送においても光伝送による高速データ伝送が提案されている。
【０００３】
一般に、光伝送に使用される半導体レーザでは、周囲温度の変化に伴ってスロープ効率が変動し平均パワーが変動する。具体的には、図３（Ａ）に示すように、周囲温度Ｔが高くなるほど、発光を開始する駆動電流Ｉａの閾値である発光閾値電流ＩｔｈがＩｔｈ１からＩｔｈ２に増加し、また、図３（Ｂ）に示すように、光出力Ｐを一定に維持するには周囲温度Ｔが高くなるほど駆動電流Ｉａを大きくする必要がある。
【０００４】
このような半導体レーザを光伝送に使用する場合には、周囲温度の変化にかかわらず平均パワーが一定になるようにしないと、通信などに支障をきたす原因となる。このため、その不都合を解消するための従来回路においては、半導体レーザの光出力をフォトダイオード等の受光素子により検出し、この検出結果に応じて半導体レーザの駆動電流をフィードバック制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）回路を備え、このＡＰＣ回路のフィードバック制御により、周囲温度の変化にかかわらず半導体レーザの平均パワーを一定に維持するようにしたのものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
またフィードフォワード型のＡＰＣ回路により、半導体レーザの光出力の温度補償を行う技術も提案されている（例えば、特許文献２〜４参照）。この種の技術は、半導体レーザの温度依存性を予め把握し、その温度依存性と同程度の温度依存性を持つ回路を用いて駆動電流の温度補償を行うものであり、さらに、温度補償の補償特性を個々の半導体レーザの温度依存性に応じて調整可能にしたものが知られている。
【０００６】
図４は、かかる従来回路の一例を示す図である。
この従来回路１００は、半導体レーザの駆動電流Ｉａを制御するための制御回路であり、非温度依存定電流回路１０２と、温度依存定電流回路１０３と、Ｐ型のＭＯＳトランジスタＭ１とを有し、非温度依存定電流回路１０２に流れる電流Ｉ１０に、温度依存定電流回路１０３に流れる電流Ｉ１１を加算した電流Ｉ１２がＭＯＳトランジスタＭ１に流れる。
【０００７】
より具体的には、非温度依存定電流回路１０２は、温度に依存しない参照電圧Ｖ１を出力する例えばバンドギャップリファレンス回路等の非温度依存性回路１０４、参照電圧Ｖ１に応じたゲート電圧Ｖ２を出力する増幅器ＯＰ１、このゲート電圧Ｖ２がゲートに印加されるＮ型のＭＯＳトランジスタＭ２、及び、ＭＯＳトランジスタＭ２のソースに一端が接続され他端が接地される可変抵抗Ｒ１を有し、この非温度依存定電流回路１０２に流れる電流Ｉ１０の電流値はゲート電圧Ｖ２を可変抵抗Ｒ１の抵抗値で割った値で規定される。
【０００８】
また、温度依存定電流回路１０３は、周囲温度に対して正の温度傾斜や負の温度傾斜を持った参照電圧Ｖ３を出力する温度依存性回路１０５、参照電圧Ｖ３に応じたゲート電圧Ｖ４を出力する増幅器ＯＰ２、このゲート電圧Ｖ４がゲートに印加されるＮ型のＭＯＳトランジスタＭ３、及び、ＭＯＳトランジスタＭ３のソースに一端が接続され他端が接地される可変抵抗Ｒ２を有し、ゲート電圧Ｖ４を可変抵抗Ｒ２の抵抗値で割った値に相当する電流値の電流Ｉ１１が流れる。
【０００９】
非温度依存定電流回路１０２の電流Ｉ１０に、温度依存定電流回路１０３の電流Ｉ１１を加算した電流Ｉ１２は、ＭＯＳトランジスタＭ１と、半導体レーザの駆動回路が備えるＰ型のＭＯＳトランジスタＭ４とで形成されたカレントミラー回路のリファレンス電流となる。これにより、駆動回路のＭＯＳトランジスタＭ４には、リファレンス電流がＭＯＳトランジスタＭ１とＭＯＳトランジスタＭ４とのゲート幅比に応じて増幅された駆動電流Ｉａが出力される。
【００１０】
ここで、上記可変抵抗Ｒ１、Ｒ２は、半導体レーザの駆動回路を構成する集積回路の外側に設けられており、それぞれの抵抗値を手動で調整可能に構成されている。
上記リファレンス電流Ｉ１２は、電流Ｉ１０及び電流Ｉ１１を加算したものであり、それぞれの電流Ｉ１０、Ｉ１１は可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値によって規定されるため、これらの可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値によって、電流Ｉ１０と電流Ｉ１１との比率を変化させることができる。電流Ｉ１０の比率を高めると駆動電流Ｉａの温度依存性の比率が小さくなり、また、電流Ｉ１１の比率を高めると駆動電流Ｉａの温度依存性が高くなる。
【００１１】
このように、従来回路１００においては、半導体レーザの発光効率の温度依存性の補償が可能になると共に、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の値を調整することにより個々の半導体レーザの発光効率の温度依存性に応じて駆動電流を補償が可能となる。
【００１２】
また、半導体レーザを駆動する駆動電流の温度補償設定を可変にする他の従来回路としては、例えば図５に示すように、周囲温度に対する駆動電流の設定値データを記憶する不揮発性メモリ１０６と、周囲温度を検出する温度計１０７と、周囲温度に対応する駆動電流の設定値を不揮発性メモリ１０６から読み出し、Ｄ／Ａ変換器１０８を介して駆動回路１０９に出力するコントローラ１１０とを有した従来回路１１１がある。この従来回路１１１によれば、不揮発性メモリ１０６に予め格納する設定値データを適宜変更することで、個々の半導体レーザの発光効率の温度依存性に合わせて駆動電流を補償することが可能となる。
【特許文献１】特開平８−１６２７００号公報
【特許文献２】特開平１１−１０３１０８号公報
【特許文献３】特開２００２−２０４０２２号公報
【特許文献４】特表２００５−５３５２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図４に示した従来回路１００においては、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を個々の半導体レーザの温度依存性に合わせて調整する必要があるが、調整時には抵抗値をモニタリングする等の工程が生じるため、製造工数が複雑化するという問題がある。また、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を所望の値に正確に調整することは非常に困難であるといった問題がある。
また、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を調整すると、非温度依存定電流回路１０２と、温度依存定電流回路１０３とのそれぞれに流れる電流Ｉ１０及び電流Ｉ１１が可変するため、リファレンス電流となる電流Ｉ１２の電流量も変動する。したがって、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を調整する際には、電流Ｉ１２の電流値を計算或いはモニタリングしながら調整する必要があった。
また、図５に示した従来回路１１１においては、不揮発性メモリ１０６やコントローラ１１０等のデバイスが別途必要となり装置のコストアップを招く、といった問題がある。
【００１４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、コストアップを抑えつつ抵抗値を容易に調整することが可能な駆動電流制御回路、及び、発光素子駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、温度に依存せず一定の第１電圧を出力する非温度依存性回路と、抵抗値可変の第１抵抗ユニットとを有し、前記第１電圧及び前記第１抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存しない第１電流を出力する非温度依存定電流回路と、温度に応じて変化する第２電圧を出力する温度依存性回路と、抵抗値可変の第２抵抗ユニットとを有し、前記第２電圧及び前記第２抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存した第２電流を出力する温度依存定電流回路と、前記非温度依存定電流回路が出力する前記第１電流及び前記温度依存定電流回路が出力する前記第２電流を加算した第３電流に応じて、発光素子を駆動する駆動電流を生成するカレントミラー回路とを備え、前記第１抵抗ユニット及び第２抵抗ユニットのそれぞれは、一端が共通接続された第１〜第ｎ（ｎ：２以上の整数）の抵抗と、前記第１〜第ｎの抵抗ごとに設けられ、前記第１〜第ｎの抵抗の他端を接地電位に接続／切断するスイッチ素子とを備え、外部から入力されたデジタル制御信号により前記第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値を可変するシリアル／パラレル変換回路を有することを特徴とする駆動電流制御回路を提供する。
【００１６】
この構成によれば、シリアル／パラレル変換回路にデジタル制御信号を入力することで、前記第１抵抗ユニット及び第２抵抗ユニットのそれぞれが備えるスイッチ素子を制御し、前記第１抵抗ユニット及び第２抵抗ユニットのそれぞれの抵抗値を可変することができる。
これにより、非温度依存定電流回路が出力する第１電流と、温度依存定電流回路が出力する第２電流との割合をデジタル信号により調整が可能となるため、その調整を容易、かつ、正確に行うことができる。さらに、コントローラや不揮発性メモリなどのデジタルデバイスを別途に設ける必要がないため、コストアップを抑制することができる。
【００１７】
また本発明は、上記発明において、前記第１抵抗ユニットが備える第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値と、前記第２抵抗ユニットが備える第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値とは共に等しく、前記第１抵抗ユニットが備える第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）の抵抗に接続されたスイッチ素子と、前記第２抵抗ユニットが備える第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）の抵抗に接続されたスイッチ素子とが互いに排他的にオン／オフさると共に、前記温度依存性回路は、所定の温度のときに出力する前記第２電圧が、前記非温度依存性回路が出力する第１電圧と等しくなることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、第１抵抗ユニットの抵抗値及び第２抵抗ユニットの抵抗値の和は常に一定になり、また、所定の温度のときには、前記温度依存性回路と前記非温度依存性回路との出力電圧が共に等しくなる。
したがって、上記所定の温度のときには、第１抵抗ユニットの抵抗値及び第２抵抗ユニットの抵抗値にかかわらず、前記非温度依存定電流回路が出力する第１電流と前記温度依存定電流回路が出力する第２電流との和（すなわち、第３電流）は常に一定となるため、駆動電流の大きさを可変することなく、非温度依存の第１電流と温度依存の第２電流との比率のみを調整することができる。
【００１９】
また本発明は、上記発明において、前記発光素子は、データ伝送用の半導体レーザであることを特徴とする。
この構成によれば、半導体レーザのスロープ効率に温度依存特性がある場合でも、その温度依存特性を補償するための調整を簡単かつ正確に行うことができる。これにより、データ伝送用の発光信号の劣化を防止し、信頼性の高いデータ伝送が実現可能になる。
【００２０】
また本発明は、上記目的を達成するために、光を発光する発光素子と、差動増幅器を有し、前記発光素子に駆動電流を流す駆動回路と、前記駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備え、前記駆動電流制御回路は、温度に依存せず一定の第１電圧を出力する非温度依存性回路と、抵抗値可変の第１抵抗ユニットとを有し、前記第１電圧及び前記第１抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存しない第１電流を出力する非温度依存定電流回路と、温度に応じて変化する第２電圧を出力する温度依存性回路と、抵抗値可変の第２抵抗ユニットとを有し、前記第２電圧及び前記第２抵抗ユニットの抵抗値に応じて、温度に依存した第２電流を出力する温度依存定電流回路と、前記非温度依存定電流回路が出力する前記第１電流及び前記温度依存定電流回路が出力する前記第２電流を加算した第３電流に応じて、発光素子を駆動する駆動電流を生成するカレントミラー回路とを備え、前記第１抵抗ユニット及び第２抵抗ユニットのそれぞれは、一端が共通接続された第１〜第ｎ（ｎ：２以上の整数）の抵抗と、前記第１〜第ｎの抵抗ごとに設けられ、前記第１〜第ｎの抵抗の他端を接地電位に接続／切断するスイッチ素子とを備え、外部から入力されたデジタル制御信号により前記第１〜第ｎの抵抗のそれぞれの抵抗値を可変するシリアル／パラレル変換回路を有することを特徴とする発光素子駆動回路を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る発光素子駆動回路１の構成を示す回路図である。この図に示すように、発光素子駆動回路１は、半導体レーザ（レーザダイオード）１１と、レーザ駆動回路１２と、前置増幅回路１３と、電流回路１４と、駆動電流制御回路１５とを備えている。
【００２２】
半導体レーザ１１は、光信号を発生する発光素子であって、例えば通信などに使用される発光素子である。この半導体レーザ１１は、その一端側が正の電源に接続され、その他端側が電流回路１４に直接接続されるとともに、容量Ｃ１０を介してレーザ駆動回路１２の出力端子と接続されている。この容量Ｃ１０はレーザ駆動回路１２と半導体レーザ１１とを接続する配線に寄生した容量である。
レーザ駆動回路１２は、差動増幅器を有して構成され、前置増幅回路１３から入力される差動信号Ｓａ、（−）Ｓａに基づいて、変調された駆動電流（例えば、パルス電流）を半導体レーザ１１に流すとともに、その駆動電流の大きさが制御可能に構成されている。
【００２３】
具体的には、レーザ駆動回路１２は、差動対からなるＮ型のＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２と、可変電流源としてのＰ型のＭＯＳトランジスタＭ１３と、ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２の負荷となる負荷抵抗Ｒ１１、Ｒ１２とからなり、これらが差動増幅器を形成している。
ＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２は、その各ゲートに前段の前置増幅回路１３からの非反転出力信号Ｓａおよび反転出力信号（−）Ｓａが入力される。ＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２の各ソースは共通接続され、その共通接続部がＭＯＳトランジスタＭ１３を介して接地されている。また、ＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２の各ドレインは、対応する負荷抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して正の電源に接続されている。
ＭＯＳトランジスタＭ１３は、後述する駆動電流制御回路１５が備えるＰ型のＭＯＳトランジスタＭ２２とカレントミラー回路を構成し、ＭＯＳトランジスタＭ２２に流れるリファレンス電流Ｉｒｅｆに応じた駆動電流Ｉａが流れる。
【００２４】
前置増幅回路１３は、レーザ駆動回路１２に供給すべき差動信号Ｓａ、Ｓｂを増幅するものであり、差動増幅回路を備えて構成されている。前置増幅回路１３には非反転入力信号として上位の回路から入力されるベースバンド信号Ｓ＿ｉｎが入力され、また、反転入力信号として該ベースバンド信号Ｓ＿ｉｎの反転信号（−）Ｓ＿ｉｎが入力される。すなわち、発光素子駆動回路１には、ベースバンド信号Ｓ＿ｉｎが差動入力されノイズに対する耐性が高められている。
【００２５】
上記駆動電流制御回路１５は、非温度依存定電流回路２０と、温度依存定電流回路２１と、非温度依存定電流回路２０に流れる第１電流Ｉ１と、温度依存定電流回路２１に流れる第２電流Ｉ２とを加算した第３電流をリファレンス電流Ｉｒｅｆとしたカレントミラー回路２２とを有している。
さらに詳述すると、非温度依存定電流回路２０は、温度に依存しない第１参照電圧Ｖｒｅｆ１を出力する例えばバンドギャップリファレンス回路等の非温度依存性回路３０、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１に応じた電圧Ｖ２０を出力する増幅器ＯＰ２０、この電圧Ｖ２０がゲートに印加されるＮ型のＭＯＳトランジスタＭ２０、及び、ＭＯＳトランジスタＭ２０のソースと接地との間に接続された抵抗値可変の第１抵抗ユニット３１を有しており、この非温度依存定電流回路２０に流れる第１電流Ｉ１の電流値が、電圧Ｖ２０を第１抵抗ユニット３１の抵抗値で割った値によって規定されている。
【００２６】
上記第１抵抗ユニット３１は、一端が共通接続され、互いに抵抗値が異なるｎ（ｎ：２以上の整数、ただし本実施形態ではｎ＝３）個の抵抗素子、すなわち、第１抵抗素子Ｒ２０−１、第２抵抗素子Ｒ２０−２、及び、第３抵抗素子Ｒ２０−３を有し、第１〜第３抵抗素子Ｒ２０−１、Ｒ２０−２、Ｒ２０−３が半導体スイッチＳＷを介して接地されている。半導体スイッチＳＷのそれぞれには、半導体スイッチＳＷのオン（クローズ状態）／オフ（オープン状態）を制御する制御ラインＬ１〜Ｌ３が反転回路３２を介して接続されており、制御ラインＬ１〜Ｌ３により半導体スイッチＳＷにＨｉｇｈレベルの電位が与えられた場合にオン（クローズ状態）になる。
【００２７】
これら３本の制御ラインＬ１〜Ｌ３は、３ビットのデジタル制御信号Ｃｍをシリアル／パラレル変換して各制御ラインＬ１〜Ｌ３の電位をＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルにするデコーダ回路３３に接続されている。これにより、デジタル制御信号Ｃｍをデコーダ回路３３に入力することで、制御ラインＬ１〜Ｌ３のそれぞれの電位が可変され、第１抵抗ユニット３１の抵抗値が可変される。
すなわち、第１抵抗ユニット３１においては、第１〜第３抵抗素子Ｒ２０−１、Ｒ２０−２、Ｒ２０−３のうち半導体スイッチＳＷがオンしたものが並列接続され、抵抗値が決定される。なお、本実施形態では、第１抵抗素子Ｒ２１−ａの抵抗値に対して第２抵抗素子Ｒ２２−ａの抵抗値は２倍、第３抵抗素子Ｒ２３−ａの抵抗値は４倍に設定されている。
【００２８】
温度依存定電流回路２１は、周囲温度に応じて出力電圧値が正の温度傾斜（負の温度傾斜でも良い）を持った第２参照電圧Ｖｒｅｆ２を出力する温度依存性回路３４、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電圧Ｖ２１を出力する増幅器ＯＰ２１、この電圧Ｖ２１がゲートに印加されるＮ型のＭＯＳトランジスタＭ２１、及び、このＭＯＳトランジスタＭ２１のソースと接地との間に接続された抵抗値可変の第２抵抗ユニット３５を有し、この温度依存定電流回路２１に流れる第２電流Ｉ２の電流値が、電圧Ｖ２１を第２抵抗ユニット３５の抵抗値で割った値によって規定されている。
【００２９】
上記第２抵抗ユニット３５は、第１抵抗ユニット３１と略同一の構成を有し、一端が共通接続され、互いに抵抗値が異なるｎ個の抵抗素子、すなわち、第１抵抗素子Ｒ２１−１、第２抵抗素子Ｒ２１−２、及び、第３抵抗素子Ｒ２１−３を有し、第１〜第３抵抗素子Ｒ２１−１、Ｒ２１−２、Ｒ２１−３が半導体スイッチＳＷを介して接地されており、半導体スイッチＳＷのそれぞれには制御ラインＬ１〜Ｌ３が接続されている。
【００３０】
カレントミラー回路２２は、非温度依存定電流回路２０と、温度依存定電流回路２１とが互いに並列にソースに接続されたＰ型のＭＯＳトランジスタＭ２２と、レーザ駆動回路１２の可変電流源を構成するＰ型のＭＯＳトランジスタＭ１３とで構成され、非温度依存定電流回路２０及び温度依存定電流回路２１の第１電流Ｉ１及び第２電流Ｉ２を加算した第３電流がカレントミラー回路２２のリファレンス電流Ｉｒｅｆとなる。そして、レーザ駆動回路１２のＭＯＳトランジスタＭ１３には、リファレンス電流ＩｒｅｆをＭＯＳトランジスタＭ２２とＭＯＳトランジスタＭ１３とのゲート幅比に応じて増幅した駆動電流Ｉａが出力される。
【００３１】
ここで、上記第１抵抗ユニット３１の第ｎ抵抗素子Ｒ２０−ｎと、第２抵抗ユニット３５の第ｎ抵抗素子２１−ｎとは共に同じ抵抗値になされており、それぞれに接続されている半導体スイッチＳＷも共に同じ制御ラインＬ１〜Ｌ３に接続されている。
但し、第１抵抗ユニット３１の第ｎ抵抗素子Ｒ２０−ｎの半導体スイッチＳＷと、第２抵抗ユニット３５の第ｎ抵抗素子２１−ｎの半導体スイッチＳＷには互いに反転した信号が入力されており、必ず排他的にオンするようになっている。
したがって、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５のそれぞれは、互いに並列に接続されているため、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５のそれぞれの抵抗値の和は常に一定となる。
例えば、第１抵抗素子Ｒ２０−１、Ｒ２１−１の抵抗値をＲ、第２抵抗素子Ｒ２０−２、Ｒ２１−２の抵抗値を２Ｒ、第３抵抗素子Ｒ２０−３、Ｒ２１−３の抵抗値を４Ｒとすると、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５の抵抗の和は常に一定の４Ｒ／７となる。
したがって、上記デジタル制御信号Ｃｍによって第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５のそれぞれの抵抗値の比率が制御されることとなる。
【００３２】
また、上記温度依存性回路３４は、図２に示すように、出力電圧が周囲温度Ｔに比例して増加（減少でも良い）するが、基準温度Ｔ０（レーザ駆動回路１２や半導体レーザ１１が非動作状態時の例えば常温）では、非温度依存性回路３０と同じ電圧値Ｖｃを出力する。したがって、この基準温度Ｔ０においては、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５の抵抗値の和は常に一定の値とされているため、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５の各抵抗値にかかわらず、非温度依存定電流回路２０が出力する第１電流Ｉ１と、温度依存定電流回路２１が出力する第２電流Ｉ２との和であるリファレンス電流Ｉｒｅｆは、基準温度Ｔ０では常に一定値となる。
これにより、リファレンス電流Ｉｒｅｆの大きさ、すなわち、駆動電流Ｉａの大きさを一定に維持したまま第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５の抵抗値を調整することができるため、駆動電流Ｉａの大きさを考慮せずに、この駆動電流Ｉａに含める温度依存の割合だけをデジタル的に調整することが可能となる。
【００３３】
次に、このような構成からなる実施形態の動作について説明する。
いま、レーザ駆動回路１２が非動作状態にあり、半導体レーザ１１が発光していないものとすると、半導体レーザ１１及び駆動電流制御回路１５の周囲温度Ｔは基準温度Ｔ０となる。このような状態の下、駆動電流制御回路１５のデコーダ回路３３にデジタル制御信号Ｃｍを入力して第１抵抗ユニット３１の抵抗値及び第２抵抗ユニット３５の抵抗値の比率を、半導体レーザ１１のスロープ効率の温度依存性に応じて可変する。
【００３４】
このとき、例えば制御ラインＬ１〜Ｌ３の全てを共にＬｏｗレベルとするデジタル制御信号Ｃｍがデコーダ回路３３に入力されると、第１抵抗ユニット３１の半導体スイッチＳＷが全てオンとなり、第１〜第３抵抗素子Ｒ２０−１〜Ｒ２０−３が全て並列接続され、第１〜第３抵抗素子Ｒ２０−１〜Ｒ２０−３の抵抗値がそれぞれＲ、２Ｒ、４Ｒであるから、この第１抵抗ユニット３１の抵抗値は４Ｒ／７となる。一方、第２抵抗ユニット３５のスイッチは全てオフ（オープン状態）となり、この第２抵抗ユニット３５の抵抗値はハイインピーダンス状態となる。したがって、基準温度Ｔ０での非温度依存性回路３０及び温度依存性回路３４の出力電圧値Ｖｃが１Ｖであるとすると、駆動電流制御回路１５に流れるリファレンス電流Ｉｒｅｆは１．７５ｍＡ（＝１Ｖ／（４Ｒ／７））となる。
【００３５】
また例えば、制御ラインＬ１のみをＨｉｇｈレベルとするデジタル制御信号Ｃｍがデコーダ回路３３に入力されると、第１抵抗ユニット３１においては第１抵抗素子Ｒ２０−１のスイッチのみがオフとなるため、この第１抵抗ユニット３１の抵抗値は４Ｒ／３となる。一方、第２抵抗ユニット３５では、第１抵抗素子Ｒ２１−１のスイッチのみがオンとなるためこの第２抵抗ユニット３５の抵抗値はＲとなる。したがって、基準温度Ｔ０では非温度依存定電流回路２０には０．７５ｍＡ（＝１Ｖ／（４Ｒ／３））の第１電流Ｉ１が流れ、温度依存定電流回路２１には１ｍＡ（＝１Ｖ／１Ｒ）の第２電流Ｉ２が流れることとなり、駆動電流制御回路１５に流れるリファレンス電流Ｉｒｅｆは１．７５ｍＡとなる。
すなわち、デジタル制御信号Ｃｍにより第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５の抵抗値をデジタル制御することで、リファレンス電流Ｉｒｅｆの値を一定に維持したまま、非温度依存性の第１電流Ｉ１と、温度依存性の第２電流Ｉ２との比率が可変されることとなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、シリアル／パラレル変換回路たるデコーダ回路３３にデジタル制御信号Ｃｍを入力することで、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５のそれぞれが備える半導体スイッチＳＷを制御し、第１抵抗ユニット３１及び第２抵抗ユニット３５のそれぞれの抵抗値を可変することができる。
これにより、非温度依存定電流回路２０が出力する第１電流Ｉ１と、温度依存定電流回路２１が出力する第２電流Ｉ２との割合をデジタル信号により調整が可能となるため、その調整を容易、かつ、正確に行うことができる。さらに、コントローラや不揮発性メモリなどのデジタルデバイスを別途に設ける必要がないため、コストアップを抑制することができる。
【００３７】
また本実施形態によれば、基準温度Ｔ０のときには、第１抵抗ユニット３１の抵抗値及び第２抵抗ユニット３５の抵抗値にかかわらず、非温度依存定電流回路２０が出力する第１電流Ｉ１と温度依存定電流回路２１が出力する第２電流Ｉ２との和（すなわち、第３電流）が常に一定となるため、駆動電流Ｉａの大きさを可変させずに、非温度依存の第１電流Ｉ１と温度依存の第２電流Ｉ２との比率のみを調整することができる。
これにより、非温度依存の第１電流Ｉ１と温度依存の第２電流Ｉ２との比率を調整する際に、駆動電流Ｉａの大きさの変動を考慮する必要がなく、駆動電流制御回路１５の温度特性を、半導体レーザ１１の温度特性に簡単に合わせることができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る発光素子駆動回路の回路図である。
【図２】非温度依存性回路及び温度依存性回路の出力電圧の温度特性を示す図である。
【図３】半導体レーザの温度特性を示す図であり、（Ａ）は発光閾値電流及びスロープ効率の温度特性を示し、（Ｂ）は、周囲温度の変動に対し、一定の光出力を得るための駆動電流を示す。
【図４】従来回路の構成を示す図である。
【図５】従来回路のその他の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…発光素子駆動回路、１１…半導体レーザ（発光素子）、１２…レーザ駆動回路、１５…駆動電流制御回路、２０…非温度依存定電流回路、２１…温度依存定電流回路、２２…カレントミラー回路、３０…非温度依存性回路、３１…第１抵抗ユニット、３２…反転回路、３３…デコーダ回路、３４…温度依存性回路、３５…第２抵抗ユニット、Ｃｍ…デジタル制御信号、Ｉａ…駆動電流、Ｉｒｅｆ…リファレンス電流、Ｔ０…基準温度、Ｖｒｅｆ１…第１参照電圧、Ｖｒｅｆ２…第２参照電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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