(57)【要約】【課題】電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流の温度調整素子側への流入の防止を図った温度制御装置を提供する。【解決手段】発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように制御する温度制御装置において、前記発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段を駆動制御する温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段と、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とする制御手段とを有する。【選択図】図１
2009266837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように制御する温度制御装置において、
前記発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段を駆動制御する温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段と、
電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とする制御手段とを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項２】
発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように制御する温度制御装置において、
前記発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段と、
前記発光モジュールの周囲温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより検出された発光モジュールの周囲温度と、前記設定温度との偏差に応じて前記温度調整手段を駆動制御する第１の制御手段と、
前記温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段と、
電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とする第２の制御手段と、
を有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項３】
光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段を備えた温度制御装置であって、
前記複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、これらの各フィードバックループの中途に設けられた複数のスイッチ手段と、
前記複数の温度制御系のフィードバックループに対応して設けられ、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段と、
を有し、
前記複数の制御手段の各々は、前記複数の温度調整手段のうち最初に起動する第１の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第１の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第１の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とし、かつ該スイッチ手段をオン状態とした後、前記第１の温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、
次に起動される第２の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第２の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第２の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とし、かつ該スイッチ手段をオン状態とした後、前記第２の温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、
順次、最後に起動する温度調整手段に至るまで、残りの各温度調整手段に対して、起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ各温度調整手段が含まれる前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項４】
温度調整手段の上に実装された発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように前記温度調整手段を第１の制御手段により駆動制御する温度制御方法において、
前記発光モジュールの周囲温度を検出する温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、前記温度制御系のフィードバックループに対応して設けられた第２の制御手段により、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけオフ状態とし、前記所定時間経過後にオン状態とする第１のステップと、
前記発光モジュールの周囲温度を温度センサにより検出する第２のステップと、
前記温度センサにより検出された発光モジュールの周囲温度と、前記設定温度との偏差に応じて前記発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように前記第１の制御手段により前記温度調整手段を駆動制御する第３のステップと、
を有することを特徴とする温度制御方法。
【請求項５】
光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段を備え、該複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、各フィードバックループの中途に設けられた複数のスイッチ手段と、前記複数の温度制御系のフィードバックループに対応して設けられ、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段とを有する温度制御装置の制御方法であって、
前記複数の制御手段の各々は、前記複数の温度調整手段のうち最初に起動する第１の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第１の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第１の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられた第１のスイッチ手段をオフ状態とする第１のステップと、
前記スイッチ手段をオン状態とした後、前記第１温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、次に起動される第２の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第２の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第２の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられた第２のスイッチ手段をオフ状態とする第２のステップと、
前記スイッチ手段をオン状態とした後、前記第２の温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、順次、最後に起動する温度調整手段に至るまで、残りの各温度調整手段に対して、起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ各温度調整手段が含まれる前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とする第３のステップと、
を有することを特徴とする温度制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュールの温度制御装置、及び温度制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光送信機や光増幅器などに使用されているレーザダイオードモジュールにおいて、レーザダイオードの出力特性が温度依存性を有するため、レーザダイオードの発振波長や発光出力を一定にする必要性からペルチェ素子等を使用して温度制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
このような温度制御を行う温度制御回路の構成を図６に示す。図６において、レーザダイオードモジュール５００は、レーザダイオード５０１と、ＰＩＮダイオード５０２と、サーミスタ５０３と、ペルチェ素子５０４とを含んで構成されている。
【０００３】
レーザダイオードモジュール５００においては、レーザダイオード５０１の発光パワーをＰＩＮダイオード５０２で検出し、この検出された発光パワーに応じた電流値（検出電流値）と、ＰＩＮダイオード５０２に流す予め設定された電流値（設定電流値）５１０との誤差が無くなるようにＡＰＣ（Auto Power Control）回路５０５でレーザダイオード５０１に流れるバイアス電流を制御するフィードバックループが形成されている。
【０００４】
また、レーザダイオード５０１は、該レーザダイオード５０１の温度制御をするための温度調整素子としてのペルチェ素子５０４上に実装されており、レーザダイオード５０１の近傍にはレーザダイオード５０１の周囲温度を検出するサーミスタ５０３が配置されている。そして、レーザダイオード５０１の周囲温度をサーミスタ５０３で検出し、この検出温度に応じた電圧値（検出温度電圧値５０３Ａ）と、予め定められた電圧値(温度設定電圧値)Ｖsetとを比較器５０６で比較し、検出温度電圧値５０３Ａと温度設定電圧値Ｖsetとの誤差値をペルチェ素子５０４に入力することにより常にレーザダイオード５０１の周囲温度が一定になるようにフィードバック制御を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２７３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したレーザダイオードの周囲温度を一定に制御するフィードバック制御には、レーザダイオードの周囲温度の温度制御の定常誤差特性や応答速度の面からＰＩＤ制御が適しており、温度制御には一般的にＰＩＤ制御が用いられている。
図７は、図６におけるレーザダイオード５０１の温度制御系においてPＩＤ制御を行う場合において比較器５０６に含まれるＰＩＤ制御部の構成例を示している。
【０００６】
同図において、ＰＩＤ制御部は、オペアンプ６００と、オペアンプ６００の非反転入力端子と入力端子６１０との間に接続されたコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１との直列回路と該直列回路に並列接続された抵抗Ｒ２とからなる入力回路と、オペアンプ６００の非反転入力端子と出力端子６１１との間に接続された、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ２の直列回路と該直列回路に並列接続されたコンデンサＣ３とからなる帰還回路とからなる。
【０００７】
入力端子６１０には、レーザダイオード５０１の周囲温度を検出するサーミスタ５０３の出力（検出温度電圧値）５０３Ａと温度設定電圧値Ｖsetとの誤差値が入力される。オペアンプ６００の出力端子６１１からは、ペルチェ素子５０４にサーミスタ５０３の出力（検出温度電圧値）５０３Ａと温度設定電圧値Ｖsetとの誤差値をＰＩＤ制御した信号が出力されるようになっている。
【０００８】
上述したように、レーザダイオードの周囲温度を設定温度にするようにフィードバック制御する際に、温度制御系にＰＩＤ制御を使用する場合には、図８に示すように、電源投入時や回路リセット解除時ｔiにおいては、積分動作を行う帰還回路を構成するコンデンサＣ２、Ｃ３を充電するまでに出力端子６１１から突入電流を発生させる信号が出力されるためペルチェ素子にする鋭いパルス状の突入電流が流入する（図８（ａ））。
【０００９】
電源投入時や回路リセット解除時に、複数の回路部で同じタイミングで突入電流が発生すると、レーザモジュールが組み込まれている装置本体の電源で規定されている最大消費電流値を超えてしまうという問題が有る。
また、レーザダイオードに限らず、出力特性が温度依存性を有するデバイスを内蔵する装置では、温度制御系を形成するフィードバックループが複数形成されており、このような構成の光送信機等の装置においても、各温度制御系のフィードバックループが電源投入時や回路リセット解除時に、各フィードバックループでの突入電流を発生させる信号により、同時に突入電流が温度調整素子側に流入するため装置本体側で規定されている最大消費電流値を超えてしまうという問題が有る。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流の温度調整素子側への流入の防止を図った温度制御装置、温度制御方法及び温度制御装置の制御方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の温度制御装置は、発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように制御する温度制御装置において、前記発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段を駆動制御する温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段と、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とする制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成の本発明の温度制御装置では、発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段を駆動制御する温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、該スイッチ手段を駆動制御する制御手段により電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とする。
これにより、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【００１３】
また、本発明の温度制御装置は、発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように制御する温度制御装置において、前記発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段と、前記発光モジュールの周囲温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより検出された発光モジュールの周囲温度と、前記設定温度との偏差に応じて前記温度調整手段を駆動制御する第１の制御手段と、前記温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段と、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とする第２の制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
上記構成からなる本発明の温度制御装置では、温度センサにより発光モジュールの周囲温度が検出され、前記温度センサにより検出された発光モジュールの周囲温度と、発光モジュールの周囲温度の設定温度との偏差に応じて前記発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段が第１の制御手段により駆動制御される。
そして、前記温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段が、第２の制御手段により、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけオフ状態とされる。
これにより、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【００１５】
また、本発明の温度制御装置は、光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段を備えた温度制御装置であって、前記複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、これらの各フィードバックループの中途に設けられた複数のスイッチ手段と、前記複数の温度制御系のフィードバックループに対応して設けられ、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段とを有し、前記複数の制御手段の各々は、前記複数の温度調整手段のうち最初に起動する第１の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第１の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第１の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とし、かつ該スイッチ手段をオン状態とした後、前記第１の温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、次に起動される第２の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第２の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第２の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とし、かつ該スイッチ手段をオン状態とした後、前記第２の温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、順次、最後に起動する温度調整手段に至るまで、残りの各温度調整手段に対して、起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ各温度調整手段が含まれる前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とすることを特徴とする。
【００１６】
上記構成からなる本発明の温度制御装置では、光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、これらの各フィードバックループの中途に複数のスイッチ手段が設けられている。
前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段が、複数の温度調整手段の各々の温度調整手段の起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とするように制御する。
これにより、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等の出力特性が温度依存性を有する複数のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成する複数のフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【００１７】
また、本発明の温度制御方法は、温度調整手段の上に実装された発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように前記温度調整手段を第１の制御手段により駆動制御する温度制御方法において、前記発光モジュールの周囲温度を検出する温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、前記温度制御系のフィードバックループに対応して設けられた第２の制御手段により、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけオフ状態とし、前記所定時間経過後にオン状態とする第１のステップと、前記発光モジュールの周囲温度を温度センサにより検出する第２のステップと、前記温度センサにより検出された発光モジュールの周囲温度と、前記設定温度との偏差に応じて前記発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように前記第１の制御手段により前記温度調整手段を駆動制御する第３のステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
上記構成からなる本発明の温度制御方法では、温度調整手段の上に実装された発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように前記温度調整手段を第１の制御手段により駆動制御する際に、前記発光モジュールの周囲温度を検出する温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、第２の制御手段により、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけオフ状態とし、前記所定時間経過後にオン状態とする。
これにより、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【００１９】
また、本発明の温度制御装置の制御方法は、光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段を備え、該複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、各フィードバックループの中途に設けられた複数のスイッチ手段と、前記複数の温度制御系のフィードバックループに対応して設けられ、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段とを有する温度制御装置の制御方法であって、前記複数の制御手段の各々は、前記複数の温度調整手段のうち最初に起動する第１の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第１の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第１の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられた第１のスイッチ手段をオフ状態とする第１のステップと、前記スイッチ手段をオン状態とした後、前記第１温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、次に起動される第２の温度調整手段の起動時に、突入電流が電源側から最初に起動する前記第２の温度調整手段に流れる所定時間だけ前記第２の温度調整手段が含まれる前記フィードバックループに設けられた第２のスイッチ手段をオフ状態とする第２のステップと、前記スイッチ手段をオン状態とした後、前記第２の温度調整手段により温度調整された前記デバイスが設定温度に達した後に、順次、最後に起動する温度調整手段に至るまで、残りの各温度調整手段に対して、起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ各温度調整手段が含まれる前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とする第３のステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
上記構成からなる本発明の温度制御装置の制御方法は、光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段を備え、該複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、各フィードバックループの中途に設けられた複数のスイッチ手段と、前記複数の温度制御系のフィードバックループに対応して設けられ、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段と、を有する温度制御装置を制御することを内容としている。
【００２１】
本発明の上記温度制御装置の制御方法では、上記各ステップを実行することにより、前記複数の温度制御系のフィードバックループに対応して設けられ、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段が、前記複数の温度調整手段の各々の起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とするように制御する。
【００２２】
これにより、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等の出力特性が温度依存性を有する複数のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成する複数のフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が各温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の温度制御装置によれば、発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段を駆動制御する温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、該スイッチ手段を駆動制御する制御手段により電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とするようにしたので、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【００２４】
また、本発明の温度制御方法によれば、温度調整手段の上に実装された発光モジュールの周囲温度を設定温度にするように前記温度調整手段を第１の制御手段により駆動制御する際に、前記発光モジュールの周囲温度を検出する温度センサから前記温度調整手段に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、第２の制御手段により、電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけオフ状態とし、前記所定時間経過後にオン状態とするようにしたので、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流がを生じさせる信号を遮断でき、突入電流温度調整素子側へ流入するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
「第１実施形態」
本発明の第１実施形態に係る発光モジュールの温度制御装置の構成を図１に示す。同図において、本発明の第１実施形態に係る発光モジュールの温度制御装置１は、発光モジュール１０を構成するレーザダイオード１１、レーザダイオード１１を冷却する温度調整素子としてのペルチェ素子１２及び温度センサとしてのサーミスタ１４と、誤差増幅器１６と、ＰＩＤ制御部１８と、ドライバ２０と、サーミスタ１４からペルチェ素子１２に至る温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段としてのアナログスイッチ２２とを有している。
【００２６】
さらに、本発明の実施形態に係る発光モジュールの温度制御装置１は、シュミットトリガー回路２４と、電源ＶCCと接地間に接続されている抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１の直列回路からなる時定回路と、抵抗Ｒ２と、リセットスイッチ２６とを有している。
レーザダイオード１１は、ペルチェ素子の上に実装されており、サーミスタ１４は、レーザダイオード１１の近傍に実装されている。
【００２７】
サーミスタ１４は、レーザダイオード１１の周囲温度を検出する。
誤差増幅器１６の一方の入力端子には、サーミスタ１４の検出出力が入力され、誤差増幅器１６の他方の入力端子にはレーザダイオード１１の周囲温度の設定値に相当する温度設定電圧値Ｖsetが入力されるようになっている。
ＰＩＤ制御部１８は、アナログスイッチ２２を介してドライバ２０の入力端に接続されており、ドライバ２０の出力端は、ペルチェ素子１２の入力端に接続されている。ＰＩＤ制御部１８は、本発明の第１の制御手段に相当する。
【００２８】
サーミスタ１４から、誤差増幅器１６、ＰＩＤ制御部１８、ドライバ２０を経てペルチェ素子１２に至る系は、温度制御系のフィードバックループを形成しており、その中途にアナログスイッチ２２が介在している。
アナログスイッチ２２は、シュミットトリガー回路２４の出力により駆動制御されるようになっている。シュミットトリガー回路２４は、本発明の制御手段または第２の制御手段に相当する。
【００２９】
上記構成からなる本発明の実施形態に係る発光モジュールの温度制御装置の動作を図２の動作波形図を参照して説明する。図２（ａ）は、ペルチェ素子１２にドライバ２０を介して電源側から流入する電流波形を示している。
上記構成において、温度制御装置への電源投入時、または回路リセット解除時ｔ１にリセットスイッチ２６が操作されると（図２（ｂ））、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１の直列回路からなる時定回路が無い場合には、その操作信号がシュミットトリガー回路２４に入力され、シュミットトリガー回路２４の出力信号により図２（ｃ）でアナログスイッチ２２がオン状態となるので、ペルチェ素子１２には図２（ａ）に示す急峻に立ち上がる突入電流が流入する。
【００３０】
しかし、本実施形態では、リセットスイッチ２６がオン状態となると、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１からなる時定回路により、リセットスイッチ２６の操作信号が時刻ｔ２まで遅延されてシュミットトリガー回路２４に入力される。この結果、時刻ｔ２でアナログスイッチ２２はオン状態となり、すなわち、突入電流が電源側から流入する期間だけアナログスイッチ２２がオン状態となる期間が遅延されるためにペルチェ素子１２には図２（ｅ）に示すように、突入電流が流入されずに、時刻ｔ2以降にレーザダイオード１１の周囲温度を調整するための駆動電流が供給される。そして、時刻ｔ３において、レーザダイオード１１の周囲温度が設定温度に到達し、定常状態となる。
【００３１】
本発明の第１実施形態に係る温度制御装置によれば、発光モジュールの周囲温度を調整する温度調整手段を駆動制御する温度制御系のフィードバックループの中途に設けられたスイッチ手段を、該スイッチ手段を駆動制御する制御手段により電源投入時、または回路リセット解除時に突入電流が電源側から前記温度調整手段に流れる所定時間だけ前記スイッチ手段をオフ状態とするようにしたので、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成するフィードバックループで発生する突入電流が温度調整素子側への流入するのを防止できる。
【００３２】
「第２実施形態」
次に、本発明の第２実施形態に係る温度制御装置の構成を図３に示す。同図において、本発明の第２実施形態に係る温度制御装置は、光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段を備えた温度制御装置である。
図３において、光送信機３０には、レーザダイオード３００やエタロン３０２の温度依存性を有するデバイスが組み込まれている。本発明の第２実施形態に係る温度制御装置では、これらのデバイスの温度制御を行う。
【００３３】
光送信機３０の要部は、発光源であるレーザダイオード３００と、レーザダイオード３００の出力光から波長選択するエタロン３０２と、レーザダイオード３００からの出射光を与えられたデータ信号により変調する光変調器（ＭＯＤ）３０３と、レーザダイオード３００の光出力を一定に制御するＡＰＣ(Automatic Power Control）回路３０５とで構成されている。
これに、本実施形態に係る温度制御装置が付加されている。フォトダイオード（ＰＤ１）３１０は、ＡＰＣ回路３０５により、レーザダイオード３００の光出力を制御する際にレーザダイオード３００の出力光を検出し、モニタする機能を有している。
【００３４】
本実施形態に係る温度制御装置は、出力特性が温度依存性を有するレーザダイオード３００、エタロン３０２の温度調整をするために、温度調整素子としてペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６と、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７を備えている。
ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６の上にはレーザダイオード３００が実装されており、レーザダイオード３００の近傍には、レーザダイオード３００の周囲温度を検出するサーミスタ３０８が配置されている。レーザダイオード３００、及びサーミスタ３０８はレーザダイオードモジュールを構成している。
ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６は、主として、レーザダイオード３００の周囲温度を調整する機能を有している。
【００３５】
また、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の上方には、エタロン３０２が実装されており、エタロン３０２の近傍には、エタロン３０２の周囲温度を検出するサーミスタ３０９が配置されている。
【００３６】
レーザダイオード３００出射光の一部は、フォトダイオードＰＤ３１０に直接入射し、モニタされるようになっている。また、レーザダイオード３００出射光の一部は、エタロン３０２を通し、フォトダイオード（ＰＤ２）３１１により検出され、モニタされるようになっている。
【００３７】
ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６は、ＡＷＣ（Automatic  Wavelength  Control）回路３１２により駆動制御されるようになっており、サーミスタ３０８からＡＷＣ回路３１２を介してペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６に至る回路は温度制御系のフィードバックループを形成している。このフィードバックループの中途には、ＡＷＣ回路３１２により駆動制御されるアナログスイッチＳＷ１が設けられている。
【００３８】
ＡＷＣ回路３１２は、サーミスタ３０８の検出出力及びフォトダイオード（ＰＤ１、ＰＤ２）の検出出力を取り込み、レーザダイオード３００の出射光の波長の変動を抑制するように、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６を駆動制御する。
また、ＡＷＣ回路３１２は、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６の起動時に突入電流が電源側からペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６に流れる所定時間だけ上記フィードバックループに設けられたアナログスイッチＳＷ１をオフ状態とした後に該アナログスイッチＳＷ１をオン状態とするように制御する機能を有している。
【００３９】
また、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７は、ＡＴＣ（Automatic  Temperature  Control）回路３１３により駆動制御されるようになっており、サーミスタ３０９からＡＴＣ回路３１３を介してペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７に至る回路は温度制御系のフィードバックループを形成している。このフィードバックループの中途には、ＡＴＣ回路３１３により駆動制御されるアナログスイッチＳＷ２が設けられている。
【００４０】
ＡＴＣ回路３１３は、サーミスタ３０９の検出出力を取り込み、レーザダイオード３００の出射光の波長の変動を抑制するように、エタロン３０２の周囲温度が一定になるようにペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７を駆動制御する。
また、ＡＴＣ回路３１３は、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の起動時に突入電流が電源側からペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７に流れる所定時間だけ上記フィードバックループに設けられたアナログスイッチＳＷ２をオフ状態とした後に該アナログスイッチＳＷ２をオン状態とするように制御する機能を有している。
【００４１】
制御回路３１５は、ＡＷＣ回路３１２、ＡＴＣ回路３１３を総括的に制御する機能を有しており、ＡＷＣ回路３１２、ＡＴＣ回路３１３は、制御回路３１５の制御下にペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の各々の起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各ペルチェ素子３０６、３０７に流れる所定時間だけ前記各フィードバックループに設けられたアナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフ状態とした後にこれらのアナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオン状態とするように制御する機能を有している。
【００４２】
ここで、制御回路３１５は、温度制御回路の電源の起動時または回路リセット解除時に最初にペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６を起動し、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６に流れる電流が定常状態となった後に、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７を起動するように制御する。これは、一時に電源側より大電流が流れないようにするためである。
【００４３】
上記構成からなる本発明の第２実施形態に係る温度制御装置の動作を図４に示すフローチャート及び図５に示す動作波形図を参照して説明する。上記構成において、温度制御装置の電源がオン状態となる（この時、制御回路３１５よりＡＷＣ回路３１２にリセット信号が出力される（図５（ｂ）））と（ステップ４００）、制御回路３１５の制御下にＡＷＣ回路３１２は、所定時間経過したか否かを判定する（ステップ４０１）。すなわち、ＡＷＣ回路３１２は、最初に起動するペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６の起動時に、突入電流が電源側からペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６に流れる所定時間だけ経過したか否かを判定する。
【００４４】
電源オン後所定時間経過した場合には、ＡＷＣ回路３１２は、アナログスイッチＳＷ１を時刻ｔ１１の時点でオン状態とする（図５（ｃ））。
次いで、ＡＷＣ回路３１２は、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６の引き込みが完了したか否かを判定する。すなわち、ＡＷＣ回路３１２は、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６を駆動制御することにより、サーミスタ３０８の検出出力に基づいてレーザダイオード３００の周囲温度が設定温度に達したか否かを判定する（ステップ４０３）。
【００４５】
レーザダイオード３００の周囲温度が設定温度に達した場合には、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６に流れ込む電流が定常状態になる。
ＡＷＣ回路３１２が、ペルチェ素子（ＴＥＣ１）３０６の引き込みが完了したと判定した場合には、一定時間Ｔ０（例えば、５秒）だけ待機する（ステップ４０４）。
【００４６】
次いで、制御回路３１５の制御下にＡＴＣ回路３１３は、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の起動タイミングか否かを判定する（ステップ４０５）。
すなわち、時刻ｔ１２でＡＷＣ回路３１２に対するのと同様に、制御回路３１５よりリセット解除信号が出力され、ＡＴＣ回路３１３は、その後、次にペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の起動時に、突入電流が電源側からペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７に流れる所定時間だけ経過したか否かを判定する。
【００４７】
ＡＴＣ回路３１３は、突入電流が電源側からペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７に流れる所定時間だけペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７が含まれる前記フィードバックループに設けられたアナログスイッチＳＷ２をオフ状態とし、起動タイミングである時刻ｔ１３に達した場合、すなわちペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の起動タイミングであると判定した場合には、、アナログスイッチＳＷ２をオン状態とする（ステップ４０６）。
【００４８】
次いで、ＡＴＣ回路３１３は、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の引き込みが完了したか否かを判定する。すなわち、ＡＴＣ回路３１３は、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７を駆動制御することにより、サーミスタ３０９の検出出力に基づいてエタロン３０２の周囲温度が設定温度に達したか否かを判定する（ステップ４０７）。
【００４９】
エタロン３０２の周囲温度が設定温度に達した場合には、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７に流れ込む電流が定常状態になる。
ＡＴＣ回路３１３は、ペルチェ素子（ＴＥＣ２）３０７の引き込みが完了したと判定した場合には、制御回路３１５の制御下にこの状態を維持する。
【００５０】
本発明の第２実施形態に係る温度制御回路によれば、光送信機に組み込まれた発光モジュールを含む温度依存性を有する複数のデバイスの温度調整をする複数の温度調整手段は、それぞれ温度制御系のフィードバックループを形成しており、これらの各フィードバックループの中途に複数のスイッチ手段が設けられている。
そして、前記複数のスイッチ手段のうちの対応するスイッチ手段をそれぞれ、駆動制御する複数の制御手段が、複数の温度調整手段の各々の温度調整手段の起動タイミングが重ならないようにし、かつ各温度調整手段の起動時に突入電流が電源側から各温度調整手段に流れる所定時間だけ前記各フィードバックループに設けられたスイッチ手段をオフ状態とした後に該スイッチ手段をオン状態とするように制御するようにしたので、電源投入時や回路リセット解除時に、制御対象となる発光モジュール等の出力特性が温度依存性を有する複数のデバイスの温度制御を行う温度制御系を構成する複数のフィードバックループで発生する突入電流を生じさせる信号を遮断でき、突入電流が温度調整素子側への流入するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る温度制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態に係る温度制御装置の動作を示す波形図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る温度制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】図３に示した本発明の第２実施形態に係る温度制御装置の動作を示すフローチャート。
【図５】図３に示した本発明の第２実施形態に係る温度制御装置の各部の動作を示す波形図。
【図６】従来の発光モジュールの温度制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図７】従来の発光モジュールの温度制御装置におけるＰＩＤ制御部の構成を示す回路図。
【図８】図６に示した従来の発光モジュールの温度制御装置の動作を示す波形図。
【符号の説明】
【００５２】
１…温度制御装置、１０、３００…レーザダイオード、１２…ペルチェ素子、１４…サーミスタ、１６…誤差増幅器、１８…ＰＩＤ制御部、２０…ドライバ、２２…アナログスイッチ、２４…シュミットトリガー回路、３０…光送信機、３０２…エタロン、３０３…光変調器、３０６…ペルチェ素子（ＴＥＣ１）、３０７…ペルチェ素子（ＴＥＣ２）、３０８、３０９…サーミスタ、３１０、３１１…フォトダイオード、３１２…ＡＷＣ回路、３１３…ＡＴＣ回路、３１５…制御回路、ＳＷ１、ＳＷ２…アナログスイッチ
【図１】
2009266837.tif 000003
【図２】
2009266837.tif 000004
【図３】
2009266837.tif 000005
【図４】
2009266837.tif 000006
【図５】
2009266837.tif 000007
【図６】
2009266837.tif 000008
【図７】
2009266837.tif 000009
【図８】
2009266837.tif 000010