JPH0410677A - Driving circuit for semiconductor laser - Google Patents
Driving circuit for semiconductor laserInfo
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザの駆動回路に関し、特にその異常
検出技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor laser drive circuit, and particularly to an abnormality detection technique thereof.
近年、高性能な半導体レーザが安価に供給できる様にな
ってきている。半導体レーザは種々の情報機器のヘッド
部分として広く用いられている。In recent years, high-performance semiconductor lasers have become available at low cost. Semiconductor lasers are widely used as heads of various information devices.
例えば、コンパクトディスクプレーヤの情報読出しヘッ
ド、光デイスクメモリの情報読出し書込ヘッド、PO8
端末のバーコードリーダの読出しヘッドあるいはレーザ
ビームプリンタの印字ヘッド等のレーザ光源として広く
使用されている。−般に、情報機器のヘッドの光源とし
て半導体レーザを用いる場合、レーザビーム光量を定常
状態において一定に保つ為に、半導体レーザ駆動回路は
自動光量制御機構を内蔵している。For example, information read head of compact disc player, information read/write head of optical disc memory, PO8
It is widely used as a laser light source for read heads of terminal barcode readers or print heads of laser beam printers. - Generally, when a semiconductor laser is used as a light source for a head of an information device, the semiconductor laser drive circuit has an automatic light amount control mechanism built in to keep the laser beam light amount constant in a steady state.
しかしながら、自動光量制御機構に故障が生じた場合に
は、レーザビームの光量制御が働かなくなり、半導体レ
ーザが異常発光する危険性がある。However, if a failure occurs in the automatic light amount control mechanism, the light amount control of the laser beam will no longer work, and there is a risk that the semiconductor laser will emit abnormal light.
例えば、光デイスクメモリにおいて、異常な過大発光が
発生すると、光ディスクに書込まれていた情報が破壊さ
れる虞れがある。又、PO8端末に用いられるバーコー
ドリーダやレーザビームの優れた指向性を利用した所謂
ポインタにおいて過大発光が生じると周囲の人間の目に
偶然に入射し失明する虞れがある。逆に異常な過小発光
が起きた場合には本体装置の正常動作を阻害する事とな
る。For example, in an optical disk memory, if abnormal excessive light emission occurs, there is a risk that information written on the optical disk may be destroyed. Furthermore, if excessive light emission occurs in a barcode reader used in a PO8 terminal or a so-called pointer that utilizes the excellent directivity of a laser beam, there is a risk that the light may accidentally enter the eyes of people nearby and cause blindness. On the other hand, if abnormally low light emission occurs, the normal operation of the main device will be hindered.
従来の半導体レーザ駆動回路においては、自動光量制御
機構の故障に関する対策が講じられておらず、安全性や
安定性に問題があった。In conventional semiconductor laser drive circuits, no measures have been taken against failures of the automatic light amount control mechanism, and there have been problems with safety and stability.
上述した従来の技術の問題点に鑑み、本発明は半導体レ
ーザ駆動回路の安全性及び安定性を高め半導体レーザの
異常発光を未然に防止する事を一般的な目的とする。In view of the above-mentioned problems of the conventional technology, a general object of the present invention is to improve the safety and stability of a semiconductor laser drive circuit and to prevent abnormal light emission from a semiconductor laser.
ところで一般に自動光量制御機構にはレーザビームを受
光する受光素子と、この受光素子から出力される電気信
号を検出し自動光量制御用モニタ信号を出力する為の検
出抵抗が具備されている。Generally, an automatic light amount control mechanism includes a light receiving element that receives a laser beam, and a detection resistor that detects an electrical signal output from the light receiving element and outputs a monitor signal for automatic light amount control.
この検出抵抗は劣化等によりその抵抗値が経時変化する
恐れがある。そこで本発明はかかる検出抵抗の劣化に基
く自動光量制御機構の異常をも有効に検出し異常発光を
防止する事を特徴的目的とする。The resistance value of this detection resistor may change over time due to deterioration or the like. Therefore, a characteristic object of the present invention is to effectively detect abnormalities in the automatic light amount control mechanism due to such deterioration of the detection resistor and to prevent abnormal light emission.
上記目的を達成する為に、本発明にかかる半導体レーザ
駆動回路は第1図に示す基本構成を有している。即ち、
図示する様に半導体レーザ駆動回路は、レーザパッケー
ジ1を有しており、パッケージ1の中には半導体レーザ
例えばレーザダイオード1aと受光素子例えばフォトダ
イオード1bが収納されている。フォトダイオード1b
はレーザダイオード1aから放射されるレーザビームを
受光し光電変換して対応する電気信号を出力する。フォ
トダイオード1bにはモニタ回路101が接続されてお
り、電気信号をモニタしレーザビーム光量の変動に応じ
たモニタ信号を出力する。In order to achieve the above object, a semiconductor laser drive circuit according to the present invention has a basic configuration shown in FIG. That is,
As shown in the figure, the semiconductor laser drive circuit has a laser package 1, and the package 1 houses a semiconductor laser such as a laser diode 1a and a light receiving element such as a photodiode 1b. Photodiode 1b
receives the laser beam emitted from the laser diode 1a, photoelectrically converts it, and outputs a corresponding electric signal. A monitor circuit 101 is connected to the photodiode 1b, which monitors the electrical signal and outputs a monitor signal according to fluctuations in the amount of laser beam light.
モニタ回路101は電気信号を検出する為に第1の検出
抵抗を有しその検出結果に基いて第1モニタ信号を出力
する。さらに該電気信号を別に検出する為に第1の検出
抵抗に接続された第2の検出抵抗を有し、その検出結果
に基いて第1モニタ信号に相関する第2モニタ信号を出
力する。モニタ回路+01には制御回路102が接続さ
れており、第1モニタ信号と所定の基準信号を比較しそ
の差分に応じた制御信号を出力する。制御回路102に
は電力回路103が接続されており、制御信号に従って
差分を打消す様に駆動電力をレーザダイオード1aに供
給する。この様に、レーザダイオードla、フォトダイ
オードlb、モニタ回路101 。The monitor circuit 101 has a first detection resistor for detecting an electrical signal, and outputs a first monitor signal based on the detection result. Furthermore, it has a second detection resistor connected to the first detection resistor to separately detect the electric signal, and outputs a second monitor signal correlated to the first monitor signal based on the detection result. A control circuit 102 is connected to the monitor circuit +01, which compares the first monitor signal with a predetermined reference signal and outputs a control signal according to the difference. A power circuit 103 is connected to the control circuit 102, and supplies driving power to the laser diode 1a so as to cancel out the difference according to the control signal. In this way, the laser diode la, the photodiode lb, and the monitor circuit 101.
制御回路102及び電力回路103によりサーボループ
を形成し、レーザビーム光量の自動制御を行なっている
。モニタ回路101には異常検出回路104が接続され
ており、基準信号とは異なる参照信号と第2モニタ信号
とを比較する事により異常を検出し異常信号LDNGを
出力する。A servo loop is formed by a control circuit 102 and a power circuit 103 to automatically control the amount of laser beam light. An abnormality detection circuit 104 is connected to the monitor circuit 101, which detects an abnormality by comparing a reference signal different from the reference signal and the second monitor signal, and outputs an abnormality signal LDNG.
好ましくは制御回路102は、異常信号LDNGに応答
してレーザダイオード1aを強制的に消灯する為の強制
消灯回路を含んでいる。Preferably, the control circuit 102 includes a forced extinguishing circuit for forcibly extinguishing the laser diode 1a in response to the abnormality signal LDNG.
さらに好ましくは、異常検出回路104は基準信号の大
きさに比べて小さく設定された下限参照信号に対して第
2モニタ信号が下回る時又は基準信号の大きさに比べて
大きく設定された上限参照信号に対して第2モニタ信号
が上回る時、異常信号を出力し半導体レーザ駆動回路の
異常を警告する様になっている。More preferably, the abnormality detection circuit 104 detects when the second monitor signal is lower than the lower limit reference signal, which is set to be smaller than the magnitude of the reference signal, or when the second monitor signal is lower than the upper limit reference signal, which is set to be larger than the magnitude of the reference signal. When the second monitor signal exceeds the second monitor signal, an abnormality signal is output to warn of an abnormality in the semiconductor laser drive circuit.
加えて、該モニタ回路は該電気信号を検出する為に互い
に直列に接続された第1及び第2の検出抵抗を有し、第
1の検出抵抗の両端に生じた電位差に応じて第1モニタ
信号を形成する回路と、第2の検出抵抗の両端に生じた
電位差に応じて第2モニタ信号を形成する回路とを含む
。In addition, the monitor circuit has first and second detection resistors connected in series to detect the electrical signal, and the first monitor circuit detects the electrical signal depending on the potential difference generated across the first detection resistor. It includes a circuit that forms a signal, and a circuit that forms a second monitor signal in response to the potential difference generated across the second detection resistor.
本発明によれば、レーザダイオード、フォトダイオード
あるいは過動光量制御サーボループに異常が発生し、第
2モニタ信号が基準信号に比べて大きく変動した場合に
は直ちに異常信号を出力する様になっている。この異常
信号はレーザダイオードの故障や劣化によりレーザビー
ム光量が低下あるいは消滅した場合に出力される。ある
いはフォトダイオードの故障により第1モニタ信号が変
動しサーボループを介してレーザダイオードが過大発光
する危険性のある場合に出力される。特に、本発明にお
いては互いに接続された2個の検出抵抗を用いて個々に
第1及び第2モニタ信号を形成している。従って経時劣
化等により2個の検出抵抗の相対的抵抗比が変動した場
合には自動光量制御用の第1モニタ信号に相関して、異
常検出用の第2モニタ信号が変動するので、検出抵抗に
起因する異常を有効に認識できる。According to the present invention, when an abnormality occurs in the laser diode, photodiode, or overflow light amount control servo loop and the second monitor signal fluctuates significantly compared to the reference signal, an abnormal signal is immediately output. There is. This abnormality signal is output when the amount of laser beam light decreases or disappears due to failure or deterioration of the laser diode. Alternatively, it is output when the first monitor signal fluctuates due to a failure of the photodiode and there is a risk that the laser diode will emit excessive light via the servo loop. In particular, in the present invention, two detection resistors connected to each other are used to individually form the first and second monitor signals. Therefore, if the relative resistance ratio of the two detection resistors fluctuates due to deterioration over time, the second monitor signal for abnormality detection will fluctuate in correlation with the first monitor signal for automatic light amount control, so the detection resistor Abnormalities caused by can be effectively recognized.
以下図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明
する。第2図は本発明にかかる半導体レーサ駆動回路の
第1の実施例を示す詳細回路図である。図示する様に、
半導体レーザ駆動回路はレーザパッケージ1を有してい
る。このパッケージの中には、レーザダイオード1aが
収納されており、そのアノード端子は電源ラインV に
接続C
されている。さらに、フォトダイオード1bを収納して
おり、そのカソード端子は電源ラインvc。Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 is a detailed circuit diagram showing a first embodiment of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention. As shown,
The semiconductor laser drive circuit has a laser package 1. A laser diode 1a is housed in this package, and its anode terminal is connected to a power supply line V1. Furthermore, a photodiode 1b is housed, and its cathode terminal is connected to the power supply line VC.
に接続されている。It is connected to the.
半導体レーザ駆動回路はさらに、モニタ回路、制御回路
、電力回路及び異常検出回路とから構成されている。モ
ニタ回路は、フォトダイオード1bのアノード端子と接
地ラインの間に接続された可変の第1検出抵抗2を有し
ている。この抵抗2−はフォトダイオード1bから出力
されたフォト電流を対応する電圧に変換する。抵抗2の
一端は差動増幅器3の正入力端子に接続されている。The semiconductor laser drive circuit further includes a monitor circuit, a control circuit, a power circuit, and an abnormality detection circuit. The monitor circuit has a variable first detection resistor 2 connected between the anode terminal of the photodiode 1b and the ground line. This resistor 2- converts the photocurrent output from the photodiode 1b into a corresponding voltage. One end of the resistor 2 is connected to the positive input terminal of the differential amplifier 3.
また差動増幅器3の負入力端子と出力端子は結線されて
いる。それ故、差動増幅器3はバッファとして作用しイ
ンピーダンスを変換した上でその出力端子に第1モニタ
信号Vdellを出力する。この第1モニタイ5号Vd
ellの電圧レベルはフォトダイオード1bの受光光量
に比例している。Further, the negative input terminal and output terminal of the differential amplifier 3 are connected. Therefore, the differential amplifier 3 acts as a buffer, converts the impedance, and then outputs the first monitor signal Vdell to its output terminal. This first monitor tie No. 5 Vd
The voltage level of ell is proportional to the amount of light received by the photodiode 1b.
モニタ回路はさらにフォトダイオード1bと第1検出抵
抗2の間に直列に接続された可変の第2検出抵抗63を
有する。この抵抗63の一端は差動増幅器64の正入力
端子に接続されており、その負入力端子と出力端子は互
いに結線されている。従って増幅器64はバッファとし
て作用し、その出力端子には第1及び第2の直列検出抵
抗2,63の両端に現れる電位差に等しい電圧が出力さ
れる。増幅器64の出力端子は分圧抵抗68.69を介
して差動増幅器65の正入力端子に結線され、増幅器3
の出力端子は分圧抵抗66を介して差動増幅器65の負
入力端子に結線されている。又この増幅器65の負入力
端子と出力端子は分圧抵抗67を介して互いに結線され
ている。従って差動増幅器65の出力端子には丁度節2
の検出抵抗63の両端に生じた電位差に比を等しく設定
し、且つ2個の可変検出抵抗2,63の抵抗値を等しく
なる様に調整すると第1モニタ信号V と第2モニタ
信号vd8t2の大きさは等el1
しくなる。The monitor circuit further includes a variable second detection resistor 63 connected in series between the photodiode 1b and the first detection resistor 2. One end of this resistor 63 is connected to a positive input terminal of a differential amplifier 64, and its negative input terminal and output terminal are connected to each other. Therefore, the amplifier 64 acts as a buffer, and a voltage equal to the potential difference appearing across the first and second series detection resistors 2 and 63 is outputted to its output terminal. The output terminal of the amplifier 64 is connected to the positive input terminal of the differential amplifier 65 via voltage dividing resistors 68 and 69.
The output terminal of is connected to the negative input terminal of a differential amplifier 65 via a voltage dividing resistor 66. Further, the negative input terminal and output terminal of this amplifier 65 are connected to each other via a voltage dividing resistor 67. Therefore, the output terminal of the differential amplifier 65 has exactly the node 2.
If the ratio is set equal to the potential difference generated across the detection resistor 63, and the resistance values of the two variable detection resistors 2 and 63 are adjusted to be equal, the magnitude of the first monitor signal V and the second monitor signal Vd8t2 will be It becomes equal to el1.
制御回路は、積分抵抗4、差動増幅器5、積分コンデン
サ6及びアナログスイッチ7とから構成されている。積
分抵抗4は差動増幅器3の出力端子と差動増幅器5の負
入力端子の間に接続されており、積分コンデンサ6は差
動増幅器5の負入力端子と出力端子の間に接続されてい
る。さらに差動増幅器5の正入力端子には予め設定され
た電圧を有する基準信号Vrefが入力されている。こ
れら抵抗4、差動増幅器5及び積分コンデンサ6は積分
回路を構成し第1モニタ信号Vd8t1と基準信号vr
efの差分に応じた制御信号を出力する。さらにアナロ
グスイッチ7は差動増幅器5の負入力端子と出力端子の
間に挿入されている。加えて、この制御回路は2個の入
力端子を有するアンドゲート24からなる強制消灯回路
を含んでいる。The control circuit includes an integrating resistor 4, a differential amplifier 5, an integrating capacitor 6, and an analog switch 7. Integrating resistor 4 is connected between the output terminal of differential amplifier 3 and the negative input terminal of differential amplifier 5, and integrating capacitor 6 is connected between the negative input terminal and output terminal of differential amplifier 5. . Furthermore, a reference signal Vref having a preset voltage is input to the positive input terminal of the differential amplifier 5. The resistor 4, the differential amplifier 5, and the integrating capacitor 6 constitute an integrating circuit, and the first monitor signal Vd8t1 and the reference signal vr
A control signal corresponding to the difference in ef is output. Furthermore, the analog switch 7 is inserted between the negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 5. In addition, this control circuit includes a forced extinguishing circuit consisting of an AND gate 24 having two input terminals.
アンドゲート24の一方の反転入力端子にはレーザダイ
オード1aの点灯を指示する点灯信号LDONが入力さ
れる様になっており、他方の反転入力端子には異常信号
LDNGが入力される様になっている。そして反転出力
端子はアナログスイッチ7に接続されており、この導通
状態を制御する。A lighting signal LDON instructing the laser diode 1a to turn on is input to one inverting input terminal of the AND gate 24, and an abnormality signal LDNG is input to the other inverting input terminal. There is. The inverting output terminal is connected to an analog switch 7 to control this conduction state.
電力回路は一対の分圧抵抗8及び9、駆動トランジスタ
lO及び電圧電流変換抵抗11とから構成されている。The power circuit is composed of a pair of voltage dividing resistors 8 and 9, a driving transistor IO, and a voltage-current converting resistor 11.
トランジスタ10のベース端子は一方の分圧抵抗8を介
して差動増幅器5の出力端子に接続されており、コレク
タ端子はレーザダイオード1aのカソード端子に接続さ
れており、エミッタ端子は抵抗11を介して接地されて
いる。The base terminal of the transistor 10 is connected to the output terminal of the differential amplifier 5 via one voltage dividing resistor 8, the collector terminal is connected to the cathode terminal of the laser diode 1a, and the emitter terminal is connected via a resistor 11. and grounded.
異常検出回路は一対のウィンドウコンパレータ25及び
33を有する。一方のコンパレータ25の負入力端子に
は第2モニタ信号vd8t2が入力されており、正入力
端子には下限参照信号v11tが入力されている。直列
に接続された分圧抵抗70.71.72及び73により
、下限参照信号v11□の電圧レベルは基準信号vre
f’の電圧レベルよりも低く所定の値に設定されている
。本実施例においては、下限参照信号V の大きさは
基準信号Vrefに比べ+11
て5%低く設定されている。コンパレータ25の出力端
子には第2モニタ信号v、81゜及び下限参照信号V1
1tの大小の関係によってその電圧レベルが反転する状
態信号LDREADYが出力される。The abnormality detection circuit has a pair of window comparators 25 and 33. The second monitor signal vd8t2 is input to the negative input terminal of one comparator 25, and the lower limit reference signal v11t is input to the positive input terminal. The voltage level of the lower limit reference signal v11□ is set to the reference signal vre by the voltage dividing resistors 70, 71, 72 and 73 connected in series.
It is set to a predetermined value lower than the voltage level of f'. In this embodiment, the magnitude of the lower limit reference signal V is set to be +11 5% lower than the reference signal Vref. The output terminal of the comparator 25 receives the second monitor signal v, 81° and the lower limit reference signal V1.
A state signal LDREADY is output whose voltage level is inverted depending on the magnitude of 1t.
異常検出回路はさらに二人カアンドゲート30を有する
。アンドゲート30の第1の入力端子にはコンパレータ
25の出力端子が接続されており、第2の入力端子には
インバータ58を介して点灯信号LDONが入力される
様になっており、第3の入力端子にはインバータ58及
び遅延回路29を介して点灯信号LDONが人力される
様になっている。The abnormality detection circuit further includes a two-man gate 30. The output terminal of the comparator 25 is connected to the first input terminal of the AND gate 30, the lighting signal LDON is inputted to the second input terminal via the inverter 58, and the third input terminal is connected to the output terminal of the comparator 25. A lighting signal LDON is manually input to the input terminal via an inverter 58 and a delay circuit 29.
そしてアンドゲート30の出力端子にはオアゲート74
を介してRSフリップフロップ31のセット端子Sが接
続されている。又、RSフリップフロップ31のリセッ
ト端子Rにはクリア回路32が接続されている。このク
リア回路32は電源投入時においてフリップフロップ3
1をリセットする為のものである。フリップフロップ3
1の出力端子Qには異常信号LDNGが出力される。上
述した実施例においては、アンドゲート24及び30、
遅延回路29、インバータ58、オアゲート74及びフ
リップフロップ31は個々の回路要素から構成されてい
るが、これらは半導体レーザ制御機構に内蔵されるマイ
クロコンピュータによりソフトウェア的に構成する事も
できる。And an OR gate 74 is connected to the output terminal of the AND gate 30.
A set terminal S of the RS flip-flop 31 is connected through the RS flip-flop 31. Further, a clear circuit 32 is connected to the reset terminal R of the RS flip-flop 31. This clear circuit 32 clears the flip-flop 3 when the power is turned on.
This is for resetting 1. flip flop 3
An abnormality signal LDNG is output to the output terminal Q of No. 1. In the embodiment described above, AND gates 24 and 30,
Although the delay circuit 29, the inverter 58, the OR gate 74, and the flip-flop 31 are composed of individual circuit elements, they can also be constructed by software using a microcomputer built into the semiconductor laser control mechanism.
他方のコンパレータ33の正入力端子には第2モニタ信
号が入力されており、負入力端子には上限参照信号vU
1tが入力されている。この上限参照信号Vu1、は直
列分圧抵抗70〜73のうち第2番目の抵抗71の上端
から得られ、同下端から得られる基準信号Vr8fより
5%ないし10%高く設定されている。正常状態では第
2モニタ信号vd8□2が超える事のない値である。コ
ンパレータ33の出力端子には上限参照信号Vu1□に
対して第2モニタ信号Vdet2が上回った時反転信号
LDOVERが出力される。RSフリップフロップ31
のセット端子Sはオアゲート74を介してコンパレータ
33の出力端子に接続されている。フリップフロップ3
1は反転゛信号LDOVERを記憶し異常信号LDON
を出力端子Qに出力する。The second monitor signal is input to the positive input terminal of the other comparator 33, and the upper limit reference signal vU is input to the negative input terminal.
1t has been input. This upper limit reference signal Vu1 is obtained from the upper end of the second resistor 71 among the series voltage dividing resistors 70 to 73, and is set to be 5% to 10% higher than the reference signal Vr8f obtained from the lower end. Under normal conditions, this is a value that the second monitor signal vd8□2 never exceeds. An inverted signal LDOVER is output to the output terminal of the comparator 33 when the second monitor signal Vdet2 exceeds the upper limit reference signal Vu1□. RS flip flop 31
The set terminal S of is connected to the output terminal of the comparator 33 via an OR gate 74. flip flop 3
1 stores the inverted signal LDOVER and outputs the abnormal signal LDON.
is output to output terminal Q.
次に第2図に示す半導体レーザ駆動回路の動作を説明す
る。まず、自動光量制御動作について説明する。点灯信
号LDONが低レベルになるとアンドゲート24を介し
てアナログスイッチ7が非導通状態となり、制御回路及
び電力回路が動作を始め、レーザダイオード1aは発光
しそのレーザビーム光量に比例したフォト電流がフォト
ダイオード1bに発生する。このフォト電流は第1検出
抵抗2によって対応する電圧に変換され、差動増幅器3
によりインピーダンス変換が行なわれた後、第1モニタ
信号vdeL lとなって差動増幅器3の出力端子に表
われる。従ってこの第1モニタ信号はフォトダイオード
1bの受光光量に比例した電圧を有する信号である。な
お、可変検出抵抗2の抵抗値を手動で調整する事により
自動光量制御動作で得られる定常駆動電力のレベルを調
節できる。すなわち、レーザダイオード1aのパワー調
節が可能である。積分抵抗4、差動増幅器5及び積分コ
ンデンサ6により積分器が形成されており、差動増幅器
5の正入力端子に印加されている基準信号V、。、と負
入力端子に印加されている第1モニタ信号Vdet□の
電圧差に応じて積分コンデンサ6が充放電される。この
結果、差動増幅器5の出力端子には差分に応じた出力電
圧を有する制御信号が出力される。この出力電圧を分圧
抵抗8及び9で分圧し、駆動トランジスタIOにより電
流変換してレーザダイオード1aを駆動する。この駆動
電流はモニタ信号と基準信号の電圧差を打消す様にレー
ザダイオード1aに供給されるので、定常状態において
は第1モニタ信号vdellの電圧と基準信号v、8.
の電圧は等しくなり、周囲温度の変化やレーザダイオー
ドの多少の劣化に係わらず、レーザビーム光量は一定に
制御される。又、点灯信号LDONを低レベルから高レ
ベルに反転すると、アンドゲート24を介してアナログ
スイッチ7は導通状態になり、積分コンデンサ6に蓄積
されていた電荷は放電される。この結果、制御信号の出
力電圧は基準信号Vrefと等しくなる。この基準電圧
と等しくなった出力電圧を分圧抵抗8及び9で分圧する
と駆動トランジスタ10が導通しない状態になる様に抵
抗8及び9の抵抗比が設定されているので、レーザダイ
オード1aは消灯される。Next, the operation of the semiconductor laser drive circuit shown in FIG. 2 will be explained. First, automatic light amount control operation will be explained. When the lighting signal LDON becomes a low level, the analog switch 7 becomes non-conductive via the AND gate 24, the control circuit and the power circuit start operating, the laser diode 1a emits light, and a photocurrent proportional to the amount of laser beam is generated. occurs in diode 1b. This photocurrent is converted into a corresponding voltage by the first detection resistor 2, and the differential amplifier 3
After impedance conversion is performed, the first monitor signal vdeL1 appears at the output terminal of the differential amplifier 3. Therefore, this first monitor signal is a signal having a voltage proportional to the amount of light received by the photodiode 1b. Note that by manually adjusting the resistance value of the variable detection resistor 2, it is possible to adjust the level of steady drive power obtained by the automatic light amount control operation. That is, the power of the laser diode 1a can be adjusted. An integrator is formed by an integrating resistor 4, a differential amplifier 5, and an integrating capacitor 6, and a reference signal V is applied to the positive input terminal of the differential amplifier 5. , and the first monitor signal Vdet□ applied to the negative input terminal, the integrating capacitor 6 is charged and discharged. As a result, a control signal having an output voltage corresponding to the difference is output to the output terminal of the differential amplifier 5. This output voltage is divided by voltage dividing resistors 8 and 9, and current is converted by drive transistor IO to drive laser diode 1a. This drive current is supplied to the laser diode 1a so as to cancel the voltage difference between the monitor signal and the reference signal, so that in a steady state, the voltage of the first monitor signal vdell and the reference signal v, 8.
The voltages become the same, and the amount of laser beam light is controlled to be constant regardless of changes in ambient temperature or slight deterioration of the laser diode. Furthermore, when the lighting signal LDON is inverted from a low level to a high level, the analog switch 7 becomes conductive via the AND gate 24, and the charge accumulated in the integrating capacitor 6 is discharged. As a result, the output voltage of the control signal becomes equal to the reference signal Vref. The resistance ratio of the resistors 8 and 9 is set so that when the output voltage equal to this reference voltage is divided by the voltage dividing resistors 8 and 9, the drive transistor 10 becomes non-conductive, so the laser diode 1a turns off. be done.
次に、異常検出動作を第3図及び第4図に示すタイミン
グチャートを参照しながら詳細に説明する。第3図に示
す様にまず点灯信号LDONが高レベルから低レベルに
変化しレーザダイオード1aの点灯を指示する。この点
灯信号LDONはアンドゲート30の一方の入力端子に
印加されている。さらにこの点灯信号LDONは遅延回
路29を介して所定時間例えば1.msだけ遅延され遅
延信号となってアンドゲート30の他方の入力端子に印
加される。この遅延時間は自動光量制御が正常に働きレ
ーザビーム光量が定常になるのに要する時間よりも長め
にとっである。例えば、積分回路の時定数が500μs
程度であるので遅延時間は1msに設定している。この
結果、アンドゲート30はレーザダイオードの点灯を指
示した後1msで開かれる様になっている。さて、点灯
信号LDONの反軸に応じて、駆動電流が供給されレー
ザダイオードが発光し始めると、第2モニタ信号V、8
1□はその電圧レベルが上昇し始める。なお、あらかじ
め第2の可変検出抵抗63を調整し、自動光量制御の定
常状態において第2モニタ信号vdot2の大きさが基
準信号Vrefと等しくなる様に調節する。すなわち異
常検出レベル調節である。そして、第2モニタ信号Vd
ot2の電圧レベルが下限参照電圧レベルV111を超
えた時点で、コンパレータ25の出力信号である状態信
号LDREADYは高レベルから低レベルに変化する。Next, the abnormality detection operation will be explained in detail with reference to timing charts shown in FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, first, the lighting signal LDON changes from high level to low level to instruct the laser diode 1a to light up. This lighting signal LDON is applied to one input terminal of the AND gate 30. Furthermore, this lighting signal LDON is passed through a delay circuit 29 for a predetermined period of time, for example, 1. The signal is delayed by ms and is applied to the other input terminal of the AND gate 30 as a delayed signal. This delay time is set to be longer than the time required for the automatic light amount control to function normally and for the laser beam light amount to become steady. For example, the time constant of the integrating circuit is 500 μs.
Therefore, the delay time is set to 1 ms. As a result, the AND gate 30 is opened 1 ms after the instruction to turn on the laser diode is given. Now, when a driving current is supplied and the laser diode starts emitting light in accordance with the opposite axis of the lighting signal LDON, the second monitor signal V,8
At 1□, its voltage level begins to rise. Note that the second variable detection resistor 63 is adjusted in advance so that the magnitude of the second monitor signal vdot2 becomes equal to the reference signal Vref in the steady state of automatic light amount control. That is, it is abnormality detection level adjustment. Then, the second monitor signal Vd
When the voltage level of ot2 exceeds the lower limit reference voltage level V111, the state signal LDREADY, which is the output signal of the comparator 25, changes from high level to low level.
この変化は、レーザダイオード1aの発光が過渡状態か
ら定常状態に移行しつつある事を示すものである。それ
故、状態信号が低レベルになると、中実装置あるいは周
辺装置は平常の動作状態に入る事となる。前述した様に
、この状態信号LDREADYの反転は、通常、予め設
定された遅延時間内に生じるので、この反転変化はアン
ドゲート30を通過する事はなく、SRフリップフロッ
プ31の出力レベルに変動はない。第2モニタ信号V、
。1゜の電圧は下限参照電圧レベルVlitを超えた後
、引続き自動光量制御により上昇し下限参照電圧レベル
VIltに対して5%程高く設定された基準電圧レベル
VrOfに達し定常状態を実現する。この時点で、遅延
時間も経過している為、アンドゲート30は開かれ、異
常検出回路も作動状態に移行する。This change indicates that the light emission of the laser diode 1a is transitioning from a transient state to a steady state. Therefore, when the status signal goes low, the solid device or peripheral device enters a normal operating state. As mentioned above, this inversion of the state signal LDREADY usually occurs within a preset delay time, so this inversion change does not pass through the AND gate 30, and the output level of the SR flip-flop 31 does not change. do not have. second monitor signal V,
. After the voltage of 1° exceeds the lower limit reference voltage level Vlit, it continues to rise by automatic light amount control and reaches the reference voltage level VrOf, which is set about 5% higher than the lower limit reference voltage level VIlt, thereby realizing a steady state. At this point, since the delay time has elapsed, the AND gate 30 is opened and the abnormality detection circuit is also activated.
時間の経過に伴って、レーザダイオードlasフォトダ
イオード1bあるいは自動光量制御機構に異常が発生す
る場合がある。この異常が、レーザダイオード1aの故
障あるいは著しい劣化である場合、自動光量制御機構の
故障である場合、あるいはフォトダイオード1bの故障
又は断線である場合には、第2モニタ信号Vde□2の
電圧レベルは急激にあるいは徐々に低下する。この低下
分が自動光量制御機構の制御可能範囲を超えた場合には
、もはや自動光量制御機構は機能せず、第2モニタ信号
VdeL2の電圧レベルは基準電圧レベルV を離れ
、下限参照電圧レベルVlltをさらtel’
に下回って低下する。第2モニタ信号の電圧レベルが下
限参照電圧レベルを下回った時点で、状態信号LDRE
ADYはコンパレータ25の作用により低レベルから高
レベルに再び反転する。この結果、状態信号LDREA
DYはもはや半導体レーザ駆動回路が平常状態にはない
事を示す事になる。As time passes, an abnormality may occur in the laser diode LAS photodiode 1b or the automatic light amount control mechanism. If this abnormality is due to a failure or significant deterioration of the laser diode 1a, a failure of the automatic light amount control mechanism, or a failure or disconnection of the photodiode 1b, the voltage level of the second monitor signal Vde□2 decreases rapidly or gradually. If this decrease exceeds the controllable range of the automatic light amount control mechanism, the automatic light amount control mechanism no longer functions, and the voltage level of the second monitor signal VdeL2 departs from the reference voltage level V, and reaches the lower limit reference voltage level Vllt. further decreases below tel'. When the voltage level of the second monitor signal falls below the lower limit reference voltage level, the status signal LDRE
ADY is again inverted from low level to high level by the action of comparator 25. As a result, the status signal LDREA
DY indicates that the semiconductor laser drive circuit is no longer in a normal state.
同時に、状態信号の反転変化は開いているアンドゲート
30を介してRSフリップフロップ31のセット端子S
に伝えられる。この結果、RSフリップフロップ31の
出力端子Qに表われる出力信号は低レベルから高レベル
となり異常信号LDNGとして出力される。この異常信
号LDNGはオペレータ、CPU等の上位システムある
いは周辺機器に異常が発生した事を知らせる信号である
。さらに、異常信号LDNGは強制消灯回路を構成する
アンドゲート24の反転入力端子に印加され、アナログ
スイッチ7が導通状態となり制御回路及び電力回路の動
作が停止し、レーザダイオード1aは強制的に消灯され
る。この結果、自動光量制御不能によりレーザダイオー
ドが過大発光する危険性を未然に防止する事ができる。At the same time, the inverse change of the state signal is passed through the open AND gate 30 to the set terminal S of the RS flip-flop 31.
can be conveyed to. As a result, the output signal appearing at the output terminal Q of the RS flip-flop 31 changes from a low level to a high level and is output as an abnormal signal LDNG. This abnormality signal LDNG is a signal that informs the operator, a host system such as a CPU, or a peripheral device that an abnormality has occurred. Furthermore, the abnormality signal LDNG is applied to the inverting input terminal of the AND gate 24 constituting the forced extinguishing circuit, the analog switch 7 becomes conductive, the operation of the control circuit and the power circuit is stopped, and the laser diode 1a is forcibly extinguished. Ru. As a result, it is possible to prevent the laser diode from emitting excessive light due to the inability to automatically control the amount of light.
次に第4図を参照して異常検出回路のうち他方のコンパ
レータ33に関連した動作を説明する。前述した様に、
自動光量制御機構が正常に動作している時は第2モニタ
信号の電圧レベルは基準電圧レベルVr8rに等しい。Next, the operation related to the other comparator 33 of the abnormality detection circuit will be explained with reference to FIG. As mentioned above,
When the automatic light amount control mechanism is operating normally, the voltage level of the second monitor signal is equal to the reference voltage level Vr8r.
そしてコンパレータ33の正入力端子にはこの第2モニ
タ信号Vd8L□が人力されており、負入力端子には上
限参照電圧vu1□が印加されている。この上限参照電
圧vulLは基準電圧Vrerに対して正常時において
越える事がない程度に高めに設定されている。従って、
コンパレータ33の出力端子に表われる反転信号LDO
VERは正常時においては低レベルに保持されている。The second monitor signal Vd8L□ is input to the positive input terminal of the comparator 33, and the upper limit reference voltage vu1□ is applied to the negative input terminal. This upper limit reference voltage vulL is set higher than the reference voltage Vrer to such an extent that it does not exceed it under normal conditions. Therefore,
The inverted signal LDO appearing at the output terminal of the comparator 33
VER is maintained at a low level under normal conditions.
しかしながら、自動光量制御機構の異常によるレーザダ
イオードの過大発光が生じた場合、あるいはレーザビー
ム光量モニタ用のフォトダイオードの短絡異常が生じた
場合には、第2モニタ信号V、。t2の電圧レベルが上
限参照電圧レベルVul□を越えて上昇し、コンパレー
タ33の出力端子に表われる反転信号LDOVORは高
レベルに反転される。−瞬でも反転信号が高レベルにな
るとオアゲート74を介してフリップフロップ31が反
転し、異常信号LDNGが低レベルから高レベルに変化
する。この結果、自動光量制御機構に生じた異常状態が
外部に異常信号のレベル変化として伝達される。加えて
、異常信号LDONが低レベルから高レベルに変化する
とアンドゲート24は強制的に閉鎖され点灯信号LDO
Nに係わらずアナログスイッチ7は導通状態に置かれる
。この結果、自動光量制御機構は動作を停止し、レーザ
ダイオード1aは強制的に消灯される。即ち、上述した
実施例においては、−時的にても異常事態が発生した場
合には、反転信号が変化しその変化をラッチする事によ
り異常信号は持続的に出力される事になる。それ故、重
大事故が発生する前に、異常を検出し有効な対策を講す
る事ができる。However, if excessive light emission of the laser diode occurs due to an abnormality in the automatic light amount control mechanism, or if a short-circuit abnormality occurs in the photodiode for monitoring the amount of laser beam light, the second monitor signal V,. The voltage level at t2 rises above the upper limit reference voltage level Vul□, and the inverted signal LDOVOR appearing at the output terminal of comparator 33 is inverted to a high level. - When the inversion signal becomes high level even momentarily, the flip-flop 31 is inverted via the OR gate 74, and the abnormal signal LDNG changes from low level to high level. As a result, the abnormal state that occurs in the automatic light amount control mechanism is transmitted to the outside as a change in the level of the abnormal signal. In addition, when the abnormality signal LDON changes from a low level to a high level, the AND gate 24 is forcibly closed and the lighting signal LDO
Regardless of N, the analog switch 7 is placed in a conductive state. As a result, the automatic light amount control mechanism stops operating and the laser diode 1a is forcibly turned off. That is, in the above-described embodiment, if an abnormal situation occurs even in time, the inverted signal changes, and by latching the change, the abnormal signal is continuously output. Therefore, abnormalities can be detected and effective countermeasures can be taken before a serious accident occurs.
ところで、本発明においては第1及び第2の検出抵抗を
用いて各々第1モニタ信号及び第2モニタ信号を作って
いる。第1モニタ信号は自動光量制御に用いられ、第2
モニタ信号は異常検出に用いられる。そして第1及び第
2の検出抵抗は相互に接続されておりいずれか一方が経
時劣化等により断線、短絡又は抵抗値変動故障を起すと
、一対の検出抵抗の相対的抵抗比が変動し第1モニタ信
号に加えて、第2モニタ信号が上下に変化する。By the way, in the present invention, the first and second detection resistors are used to generate the first monitor signal and the second monitor signal, respectively. The first monitor signal is used for automatic light intensity control, and the second
The monitor signal is used for abnormality detection. The first and second detection resistors are connected to each other, and if one of them becomes disconnected, short-circuited, or has a resistance value fluctuation failure due to deterioration over time, the relative resistance ratio of the pair of detection resistors changes, and the first In addition to the monitor signal, a second monitor signal changes up and down.
この変化が下限又は上限参照電圧を超えた時異常信号が
出力される。従って検出抵抗の故障も有効に検出できる
。両方の検出抵抗が同時に故障する確率は極めて低いの
で、両者の相対的抵抗変化を見て故障を判断する事によ
り半導体レーザ駆動回路の安全性を一層高める事ができ
る。なお、定常状態において第1モニタ信号vdot1
は基準電圧V に等しくなり、又第2モニタ信号vd
8t2もref’
あらかじめ基準電圧Vref’に等しくなる様に調節さ
れる。従って仮に別々のモニタ信号を用いず、共通のモ
ニタ信号で自動光量制御及び異常検出を行う事も考えら
れる。しかしながら、この場合には検出抵抗の値が変動
しても自動光量制御作用によりモニタ信号のレベルは一
定に保たれる為異常検出ができないという欠点がある。When this change exceeds the lower limit or upper limit reference voltage, an abnormality signal is output. Therefore, failures in the detection resistor can also be effectively detected. Since the probability that both detection resistors fail at the same time is extremely low, the safety of the semiconductor laser drive circuit can be further improved by determining failure by looking at the relative change in resistance between the two. Note that in the steady state, the first monitor signal vdot1
is equal to the reference voltage V, and the second monitor signal vd
8t2 is also ref' adjusted in advance to be equal to the reference voltage Vref'. Therefore, it is possible to perform automatic light amount control and abnormality detection using a common monitor signal instead of using separate monitor signals. However, in this case, even if the value of the detection resistor changes, the level of the monitor signal is kept constant by the automatic light amount control function, so there is a drawback that abnormality cannot be detected.
第5図は本発明にかかる半導体レーザ駆動回路の第2の
実施例を示す回路図である。以下、第2図に示す第1の
実施例と同一の部品については同一の参照番号を付しで
ある。従って共通点については説明を省略し相異点のみ
説明する。本例においては第2の検出抵抗63を固定抵
抗とし、差動増幅器65の出力端子に可変抵抗75を接
続している。FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention. Hereinafter, parts that are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 2 are given the same reference numerals. Therefore, the explanation of the common points will be omitted and only the differences will be explained. In this example, the second detection resistor 63 is a fixed resistor, and a variable resistor 75 is connected to the output terminal of the differential amplifier 65.
可変抵抗75を調整して第2モニタ信号vd8t2のレ
ベルを基準電圧Vr8rに合わせる様にしている。The variable resistor 75 is adjusted to match the level of the second monitor signal vd8t2 to the reference voltage Vr8r.
本例においては、第1の主可変検出抵抗2の抵抗値変動
をより安定な第2の副検出抵抗63の固定抵抗値に基い
て監視している。In this example, fluctuations in the resistance value of the first main variable detection resistor 2 are monitored based on the more stable fixed resistance value of the second sub-detection resistor 63.
第6図は本発明にかかる半導体レーザ駆動回路の第3の
実施例を示す回路図である。本実施例においては一対の
非反転増幅器3及び64により差動増幅器を構成し、各
々第1モニタ信号vdetlと第2モニタ信号Vd8t
2を出力している。従って第1及び第2の実施例に比し
差動増幅器65を省略する事ができる。この場合分圧抵
抗ee、 e’y、 as及び69は同一の抵抗値とす
る事が望ましい。但し、両モニタ信号の間で相対的ゲイ
ンを持たせたい場合には抵抗67と68の抵抗値を等し
くし、抵抗66と69の抵抗値を等しくする様に設定す
る。又、本実施例においては、モニタ回路をさらに安定
化する為に一対の検出抵抗2,63はいずれも固定抵抗
とし、かわりに一方の増幅器3の出力端子に可変抵抗7
6を接続して第1モニタ信号Vdellの調整を行ない
レーザダイオードのパワー調節をし、他方の増幅器64
の出力端子に可変抵抗75を接続して第2モニタ信号V
、。t2の合わせ込み調整を行なっている。FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention. In this embodiment, a differential amplifier is configured by a pair of non-inverting amplifiers 3 and 64, and each outputs a first monitor signal vdetl and a second monitor signal Vd8t.
2 is output. Therefore, the differential amplifier 65 can be omitted compared to the first and second embodiments. In this case, it is desirable that the voltage dividing resistors ee, e'y, as, and 69 have the same resistance value. However, if it is desired to have a relative gain between both monitor signals, the resistance values of resistors 67 and 68 are set to be equal, and the resistance values of resistors 66 and 69 are set to be equal. In addition, in this embodiment, in order to further stabilize the monitor circuit, the pair of detection resistors 2 and 63 are both fixed resistors, and instead, a variable resistor 7 is connected to the output terminal of one amplifier 3.
6 to adjust the first monitor signal Vdell and adjust the power of the laser diode, and the other amplifier 64
A variable resistor 75 is connected to the output terminal of the second monitor signal V.
,. Adjustment for t2 is being made.
第7図は本発明にかかる半導体レーザ駆動回路の第4の
実施例を示す回路図である。第1ないし第3の実施例は
単一電源で動作する回路であったが、本実施例は正負電
源を使用する時適用可能な回路構成を有する。一方の増
幅器3は、フォトダイオード1bから出力されるフォト
電流が第1の検出抵抗2を流れる時生じる電圧降下分に
等しい電圧を有する第1モニタ他号vdet lを出ノ
ル、他方の増幅器64はフォト電流が第2の検出抵抗6
3を流れる時生じる電圧降下分に等しい電圧を有する第
2モニタ信号Vdet2を出力する。従って、第3の実
施例と同様に追加の差動増幅器65を要しない。FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention. Although the first to third embodiments were circuits that operated with a single power supply, this embodiment has a circuit configuration that is applicable when using positive and negative power supplies. One amplifier 3 outputs a first monitor voltage Vdetl having a voltage equal to the voltage drop that occurs when the photocurrent output from the photodiode 1b flows through the first detection resistor 2. The photocurrent is connected to the second detection resistor 6
A second monitor signal Vdet2 having a voltage equal to the voltage drop that occurs when flowing through the second monitor signal Vdet2 is output. Therefore, like the third embodiment, no additional differential amplifier 65 is required.
第8図は、本発明にかかる半導体レーザ駆動回路を内蔵
するレーザ光源を利用したバーコードリーダを示す模式
的断面図であり、本発明の一応用例を表わしている。図
示する様に、バーコードリーダはケーシング41に収納
されたレーザ光源42を有する。このレーザ光源42は
第1図に示す様な回路構成を有しており、レーザダイオ
ード、自動光量制御機構及び異常検出回路を備えている
。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a barcode reader using a laser light source incorporating a semiconductor laser drive circuit according to the present invention, and represents one application example of the present invention. As shown in the figure, the barcode reader has a laser light source 42 housed in a casing 41. This laser light source 42 has a circuit configuration as shown in FIG. 1, and includes a laser diode, an automatic light amount control mechanism, and an abnormality detection circuit.
レーザ光源42から放射されたレーザビームはスキャン
モータ43によって回転されているポリゴンミラー44
により走査的に反射された後、反射ミラー45を介して
物品の表面に付されたバーコード46に照射される。バ
ーコード46を走査した後、反射された光は逆進し集光
レンズ47により集光された後反射ミラー48を介して
受光センサ49により受光される。受光された光に含ま
れる変動成分を解析してバーコード46を読取るもので
ある。かかるバーコードリーダにおいて、レーザ光源4
2に内蔵されるレーザダイオードあるいはフォトダイオ
ードを含む自動光量制御機構が故障もしくは劣化し異常
状態が発生した場合には、異常信号が出力される。この
異常信号に応答して、バーコードリダは読取り動作を中
止する様になっている。この為、例えばレーザダイオー
ドが著しく劣化し正常な読取りが不可能になったにも係
わらず、バコードリーグが読取りを続は誤検出を生ずる
といった虞れを防止している。あるいは、フォトダイオ
ードが断線故障した場合において、レーザダイオードか
ら放射される過大なレーザビームが誤ってオペレータや
顧客の目に照射するといった事故を未然に防止する事が
できる。A laser beam emitted from a laser light source 42 is transmitted to a polygon mirror 44 which is rotated by a scan motor 43.
After being reflected in a scanning manner by a mirror 45, the light is irradiated onto a barcode 46 attached to the surface of the article via a reflecting mirror 45. After scanning the barcode 46, the reflected light travels backward, is focused by a condenser lens 47, and is then received by a light receiving sensor 49 via a reflecting mirror 48. The barcode 46 is read by analyzing the fluctuation components contained in the received light. In such a barcode reader, a laser light source 4
When an abnormal state occurs due to failure or deterioration of the automatic light amount control mechanism including the laser diode or photodiode built in the optical sensor 2, an abnormality signal is output. In response to this abnormal signal, the barcode reader stops reading operations. This prevents the risk of erroneous detection if the barcode league continues reading even though the laser diode has deteriorated significantly and normal reading is no longer possible. Alternatively, in the event of a disconnection failure in the photodiode, it is possible to prevent an accident in which an excessive laser beam emitted from the laser diode accidentally irradiates the operator's or customer's eyes.
以上説明した様に、本発明によれば、自動光量制御機構
を有する半導体レーザ駆動回路において、レーザダイオ
ードやレーザビーム光量モニタ用フォトダイオードを含
む自動光量制御機構が劣化もしくは故障した場合に直ち
に異常信号を出力する構成とした事により、レーザダイ
オードを利用する装置の誤動作を未然に防止したり、レ
ーザダイオードの過大発光に起因する事故を未然に防止
する事ができるという効果がある。特に複数の検出抵抗
を用いる事により検出抵抗自体の故障に基く異常も検出
できるという効果がある。As explained above, according to the present invention, in a semiconductor laser drive circuit having an automatic light amount control mechanism, when the automatic light amount control mechanism including the laser diode and the photodiode for monitoring the laser beam light amount deteriorates or breaks down, an abnormality signal is immediately generated. By having a configuration that outputs , it is possible to prevent malfunctions of devices using laser diodes and to prevent accidents caused by excessive light emission of laser diodes. In particular, by using a plurality of detection resistors, it is possible to detect abnormalities caused by failures of the detection resistors themselves.
第1図は半導体レーザ駆動回路の構成ブロック図、第2
図は半導体レーザ駆動回路の第1の実施例を示す詳細回
路図、第3図及び第4図は半導体レーザ駆動回路のタイ
ミングチャート、第5図ないし第7図は半導体レーザ駆
動回路の第2ないし第4の実施例を示す詳細回路図、及
び第8図は半導体レーザ駆動回路を内蔵したバーコード
リーダの模式的断面図である。
1・・・レーザパッケージ
1a・・・レーザダイオード
1b・・・フォトダイオード
2・・・第1検出抵抗 3・・・増幅器4・・・
積分抵抗 5・・・増幅器6・・・積分コン
デンサ
7・・・アナログスイッチ
10・・・駆動トランジスタ 24・・・アンドゲー
ト25・・・コンパレータ 29・・・遅延回路
30・・・アンドゲート
31・・・RSフリップフロップ
33・・・コンパレータ
64・・・増幅器
101・・・モニタ回路
103・・・電力回路
63・・・第2検出抵抗
65・・・差動増幅器
102・・・制御回路
104・・・異常検出回路
出
願
人
株式会社
コパル(外1名)Figure 1 is a block diagram of the semiconductor laser drive circuit;
The figure is a detailed circuit diagram showing the first embodiment of the semiconductor laser drive circuit, Figures 3 and 4 are timing charts of the semiconductor laser drive circuit, and Figures 5 to 7 are the second to seventh embodiments of the semiconductor laser drive circuit. A detailed circuit diagram showing the fourth embodiment and FIG. 8 are a schematic cross-sectional view of a barcode reader incorporating a semiconductor laser drive circuit. 1...Laser package 1a...Laser diode 1b...Photodiode 2...First detection resistor 3...Amplifier 4...
Integrating resistor 5... Amplifier 6... Integrating capacitor 7... Analog switch 10... Drive transistor 24... AND gate 25... Comparator 29... Delay circuit 30... AND gate 31. RS flip-flop 33... Comparator 64... Amplifier 101... Monitor circuit 103... Power circuit 63... Second detection resistor 65... Differential amplifier 102... Control circuit 104... ...Abnormality detection circuit applicant Copal Co., Ltd. (1 other person)
Claims (1)
ームを光電変換し対応する電気信号を出力する受光素子
と、電気信号を検出する為に第1の検出抵抗を有しその
検出結果に基いてレーザビーム光量の変動に応じた第1
モニタ信号を出力するとともに該電気信号を別に検出す
る為に第1の検出抵抗に接続された第2の検出抵抗を有
しその検出結果に基いて第1モニタ信号に相関する第2
モニタ信号とを出力するモニタ回路と、第1モニタ信号
と基準信号を比較しその差分に応じた制御信号を出力す
る制御回路と、制御信号に従って差分を打消す様に駆動
電力を半導体レーザに供給する電力回路と、基準信号と
は異なる参照信号と第2モニタ信号とを比較する事によ
り異常を検出し異常信号を出力する異常検出回路とから
なる半導体レーザ駆動回路。 2、異常信号に応答して半導体レーザを強制的に消灯す
る為の強制消灯回路を含む請求項1に記載の半導体レー
ザ駆動回路。 3、該異常検出回路は、基準信号の大きさに比べて小さ
く設定された下限参照信号に対して第2モニタ信号が下
回る時又は基準信号の大きさに比べて大きく設定された
上限参照信号に対して第2モニタ信号が上回る時、異常
信号を出力する為の回路を有する請求項1に記載の半導
体レーザ駆動回路。 4、該モニタ回路は該電気信号を検出する為に互いに直
列に接続された第1及び第2の検出抵抗を有し、第1の
検出抵抗の両端に生じた電位差に応じて第1モニタ信号
を形成する回路と、第2の検出抵抗の両端に生じた電位
差に応じて第2モニタ信号を形成する回路とを含む請求
項1に記載の半導体レーザ駆動回路。 5、該第1モニタ信号を形成する回路は駆動電力を調節
する為に第1モニタ信号の大きさを調整する第1調整手
段を有するとともに、該第2モニタ信号を形成する回路
は調整された基準信号に合わせて第2モニタ信号の大き
さを調整する第2調整手段を有する請求項4に記載の半
導体レーザ駆動回路。[Claims] 1. A semiconductor laser that emits a laser beam, a light receiving element that photoelectrically converts the laser beam and outputs a corresponding electric signal, and a first detection resistor that detects the electric signal. Based on the detection results, the first
A second detection resistor is connected to the first detection resistor for outputting a monitor signal and separately detecting the electrical signal, and a second detection resistor that correlates to the first monitor signal based on the detection result.
a monitor circuit that outputs a monitor signal, a control circuit that compares the first monitor signal and a reference signal and outputs a control signal according to the difference, and supplies drive power to the semiconductor laser so as to cancel the difference according to the control signal. and an abnormality detection circuit that detects an abnormality and outputs an abnormal signal by comparing a reference signal different from a reference signal and a second monitor signal. 2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, further comprising a forced extinguishing circuit for forcibly extinguishing the semiconductor laser in response to an abnormal signal. 3. The abnormality detection circuit detects when the second monitor signal is lower than the lower limit reference signal, which is set smaller than the magnitude of the reference signal, or when the second monitor signal is lower than the upper limit reference signal, which is set larger than the magnitude of the reference signal. 2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, further comprising a circuit for outputting an abnormal signal when the second monitor signal exceeds the second monitor signal. 4. The monitor circuit has first and second detection resistors connected in series to detect the electric signal, and detects the first monitor signal according to the potential difference generated across the first detection resistor. 2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, comprising: a circuit for forming a second monitor signal; and a circuit for forming a second monitor signal in response to a potential difference generated across the second detection resistor. 5. The circuit forming the first monitor signal has a first adjusting means for adjusting the magnitude of the first monitor signal in order to adjust the driving power, and the circuit forming the second monitor signal is adjusted. 5. The semiconductor laser drive circuit according to claim 4, further comprising second adjustment means for adjusting the magnitude of the second monitor signal in accordance with the reference signal.
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6445721B1 (en) | 1999-01-13 | 2002-09-03 | Nec Corporation | Laser diode light emission sensing circuit |
JP2006032903A (en) * | 2004-06-15 | 2006-02-02 | Hitachi Cable Ltd | Laser driver ic and optical transceiver using same |
JP2007173352A (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Mitsutoyo Corp | Device for preventing abnormal light emission of laser |
US7575292B2 (en) | 2000-08-31 | 2009-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Printhead having digital circuit and analog circuit, and printing apparatus using the same |
JP2010123715A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Ricoh Co Ltd | Semiconductor laser driving device, and image forming apparatus with the semiconductor laser driving device |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11366090A patent/JP2941353B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6445721B1 (en) | 1999-01-13 | 2002-09-03 | Nec Corporation | Laser diode light emission sensing circuit |
US7575292B2 (en) | 2000-08-31 | 2009-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Printhead having digital circuit and analog circuit, and printing apparatus using the same |
JP2006032903A (en) * | 2004-06-15 | 2006-02-02 | Hitachi Cable Ltd | Laser driver ic and optical transceiver using same |
JP2007173352A (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Mitsutoyo Corp | Device for preventing abnormal light emission of laser |
JP2010123715A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Ricoh Co Ltd | Semiconductor laser driving device, and image forming apparatus with the semiconductor laser driving device |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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