KR970003523B1 - Method and apparatus for detecting the defect of laser diode - Google Patents

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Abstract

With the laser diode control signal(D) on, when the voltage change is detected at both ends of the laser diode(2), it judges that the laser diode is normal. But when no voltage is detected in the same situation, on both ends of the laser diode(D), the comparing part(6) judges there is a trouble. But if without a laser diode control signal(D) on, the voltage change is recognized on both ends of the laser diode(D), the comparing part(6) judges it has a trouble. Therefore, trigger the laser diode control signal(D) of the central processing unit(1) and as the trouble signal from the comparing part(6) is detected, an alarm is given to the user to take care of it.

Description

레이저 다이오드의 이상 검지 장치 및 그 방법Abnormality detection device of laser diode and method

제1도는 본 발명 레이저 다이오드의 이상 검지 장치 구성도.1 is a block diagram of the abnormality detection device of the laser diode of the present invention.

제2도는 (가) 내지 (라)는 제1도의 레이저 다이오드에 대한 정상 동작시 타이밍도.2 is a timing chart in normal operation of the laser diode of FIG.

제3도의 (가) 내지 (라)는 제1도의 레이저 다이오드에 대한 이상 동작시 타이밍도.3A to 3D are timing diagrams for abnormal operation of the laser diode of FIG.

제4도의 (가) 내지 (라)는 제1도의 레이저 다이오드 제어부에 대한 이상 동작시 타이밍도.4A to 4D are timing charts during abnormal operation of the laser diode controller of FIG.

제5도는 본 발명 레이저 다이오드의 이상 검지 방법 동작 순서도이다.5 is a flowchart of an abnormality detection method of the laser diode of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 중앙 처리 장치2 : 레이저 다이오드1 central processing unit 2 laser diode

3 : 레이저 다이오드 제어부4 : 전압 검출 및 증폭부3: laser diode control unit 4: voltage detection and amplification unit

5 : 파형 정형부6 : 비교부5 waveform shaping unit 6 comparison unit

본 발명은 레이저 다이오드의 이상 유무를 검지하여 중앙 처리 장치에게 알려주는 레이저 다이오드의 이상 검지 방법에 관한 것으로, 특히 레이저 다이오드의 이상 유무를 확인함에 있어서 레이저 다이오드 제어 신호와 레이저 다이오드 양단의 전압 변화를 검출하여 레이저 다이오드의 이상 유무를 자동으로 검지할 수 있도록 한 레이저 다이오드이 이상 검지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of detecting an abnormality of a laser diode that detects an abnormality of a laser diode and informs the central processing unit. In particular, in detecting an abnormality of a laser diode, a laser diode control signal and a voltage change across the laser diode are detected. The present invention relates to an abnormality detecting device and a method thereof, wherein the laser diode capable of automatically detecting the abnormality of the laser diode.

일반적으로 레이저 다이오드는, 광학 장치에서 빛을 발광시키는 가장 근원이 되는 부품으로, 데이타 처리 장치나 안전 경보 장치와 같이 고도의 신뢰성이 요구되는 장치에서는 고장 발생시 즉시 대처가 요구되는 부품이므로, 데이타 처리 장치나 안전 경보 장치와 같이 고도의 신뢰성이 요구되는 장치에서는 고장 발생시 즉시 대처가 요구되는 부품이므로, 부품의 이상 유무를 시스템이 자체적으로 진단할 수 있도록 설계 되어 있다.In general, a laser diode is the most important component that emits light from an optical device. In a device that requires high reliability, such as a data processing device or a safety alarm device, a laser diode is a component that requires immediate response when a failure occurs. B. In the case of a device that requires high reliability, such as a safety alarm device, it is a component that needs to be dealt with immediately when a failure occurs, so it is designed to allow the system to diagnose itself abnormally.

종래에는 레이저 다이오드의 이상 유무를 검지하기 위하여, 레이저 다이오드 주변에 별도의 광 검지 장치를 설치함으로써, 레이저 다이오드에서 발광되는 광량을 직접 검지하는 방법을 사용하였다.Conventionally, in order to detect the abnormality of a laser diode, the method of directly detecting the quantity of light emitted from a laser diode was used by providing a separate optical detector around a laser diode.

그러나, 이와같은 종래의 방법은 별도의 광 검지 장치를 설치하여야 함으로써 장치의 구성이 복잡해지고, 이로인해 제품 구성시 생산원가가 상승되는 문제점이 있었다.However, such a conventional method has a problem that the configuration of the device is complicated by the installation of a separate optical detection device, thereby increasing the production cost during product configuration.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여, 레이저 다이오드의 이상유무를 확인함에 있어서 별도의 광 검지 장치를 사용하지 않고 레이저 다이오드 양단의 전력 변화를 검지 함으로써, 레이저 다이오드의 이상 유무를 자동적으로 확인하도록 함을 특징으로 한다.In view of such a conventional problem, the present invention, in detecting the abnormality of the laser diode, by detecting the power change across the laser diode without using a separate optical detection device, so as to automatically check the abnormality of the laser diode. It is characterized by.

즉, 레이저 다이오드가 온 될 때 레이저 다이오드의 양단에 유기되는 전압을 검출하여, 검출된 신호와 레이저 다이오드를 구동 시키는 레이저 다이오드 제어 신호와 비교 함으로써, 레이저 다이오드의 이상 여부를 검지할 수 있도록 한 것이다.That is, by detecting a voltage induced at both ends of the laser diode when the laser diode is turned on, it is possible to detect the abnormality of the laser diode by comparing the detected signal with a laser diode control signal for driving the laser diode.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the drawings as follows.

본 발명 레이저 다이오드의 이상 검지 장치는 제1도에 도시한 바와같이 시스템 전체 동작을 제어, 처리하는 중앙 처리 장치(1)와; 전원 인가시 상기 중앙 처리 장치(1)에서 출력된 레이저 다이오드 제어 신호를 받아 레이저 다이오드(2)를 온/오프 제어하는 레이저 다이오드 제어부(3)와; 레이저 다이오드(2)의 턴-온 시 양단에 유기되는 전압 변화를 검출하여 증폭 시키는 전압 검출 및 증폭부(4)와; 이 전압 검출 및 증폭부(4)에서 출력된 아날로그 신호를 디지탈 신호 처리가 가능한 펄스 신호로 변환 시키는 파형 정형부(5)와; 이 파형 정형부(5)에서 출력된 신호 및 상기 중앙 처리 장치(1)에서 출력된 레이저 다이오드 제어 신호를 비교하여 레이저 다이오드의 이상 유무를 파악하는 비교부(6)로 구성한다.The abnormality detection device of the laser diode of the present invention includes a central processing unit (1) for controlling and processing the entire system operation as shown in FIG. A laser diode controller (3) for turning on / off the laser diode (2) by receiving a laser diode control signal output from the central processing unit (1) when power is applied; A voltage detecting and amplifying unit 4 for detecting and amplifying a change in voltage induced at both ends of the laser diode 2 when turned on; A waveform shaping section 5 for converting the analog signal output from the voltage detecting and amplifying section 4 into a pulse signal capable of digital signal processing; The signal output from the waveform shaping section 5 and the laser diode control signal output from the central processing unit 1 are compared to constitute a comparator 6 for identifying an abnormality of the laser diode.

이와같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 제2도 내지 제5도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.

레이저 다이오드 제어부(3)는 중앙 처리 장치(1)에서 출력된 레이저 다이오드 제어 신호(D)에 따라 레이저 다이오드(2)를 온/오프 시킨다.The laser diode controller 3 turns on / off the laser diode 2 according to the laser diode control signal D output from the central processing unit 1.

레이저 다이오드(2)는 평상시 오프(OFF)되어 있고, 중앙 처리 장치(1)로부터 레이저 다이오드 제어 신호(D)가 출력 되면 레이저 다이오드(2)는 온(ON)되면서 레이저 광을 발광한다.The laser diode 2 is normally turned off. When the laser diode control signal D is output from the central processing unit 1, the laser diode 2 is turned on and emits laser light.

전압 검출 및 증폭부(4)에서는 상기와 같이 레이저 다이오드(2)의 발광시, 레이저 다이오드(2)의 양단에 유기되는 전압 변화를 검출하여 증폭 시킨다.As described above, the voltage detection and amplifying unit 4 detects and amplifies a voltage change induced at both ends of the laser diode 2 when the laser diode 2 emits light.

상기 전압 검출 및 증폭부(4)에서 출력된 신호(A)는, 레이저 다이오드(2)에 공급되고 있는 임계용 기준 전압에서 레이저가 온(ON)될 때 발생하는 전압변화분을 검출하여 증폭한 것으로 아날로그 신호이다.The signal A output from the voltage detecting and amplifying unit 4 detects and amplifies a voltage change generated when the laser is turned on at a threshold reference voltage supplied to the laser diode 2. It is an analog signal.

따라서, 파형 정형부(5)에서는 이 신호(B)를 디지탈 신호 처리가 가능한 펄스 신호로 변환하여 준다.Accordingly, the waveform shaping section 5 converts the signal B into a pulse signal capable of digital signal processing.

비교부(6)에서는 상기 중앙 처리 장치(1)에서 출력된 레이저 다이오드 제어 신호(D)와 상기 파형 정형부(5)로부터 들어온 신호(B)를 비교하여 레이저 다이오드(2)의 이상 유무를 파악한다.The comparison unit 6 compares the laser diode control signal D output from the central processing unit 1 with the signal B from the waveform shaping unit 5 to determine whether there is an abnormality of the laser diode 2. do.

여기서, 상기 비교부(6)에서 레이저 다이오드(2)의 이상 유무를 판단하는 방법은 표 1과 같다.Here, the method for determining the abnormality of the laser diode 2 in the comparison unit 6 is shown in Table 1.

표 1Table 1

표 1에서 보는 바와 같이 비교부(6)는, 제2도의 (가)와 같이 레이저 다이오드 제어 신호(D)가 온(ON)인 상태에서 제2도의 (나)와 같이 레이저 다이오드(2)의 양단에 전압 변화가 검출되면, 요구한 바대로 결과가 검출 되었으므로 제2도의 (라)와 같이 레이저 다이오드(2)가 정상이라고 판단한다.As shown in Table 1, the comparator 6 is configured as shown in (b) of FIG. 2 while the laser diode control signal D is ON as shown in FIG. If a voltage change is detected at both ends, the result is detected as required, so it is determined that the laser diode 2 is normal as shown in FIG.

그러나, 제3도의 (가)와 같이 레이저 다이오드 제어 신호(D)가 온 상태인데도 제3도의 (나)와 같이 레이저 다이오드(2) 양단에 전압이 검출되지 않으면, 비교부(6)는 제3도의 (라)와 같이 레이저 다이오드(2)에 이상이 있다고 인식하게 된다.However, if the voltage is not detected across the laser diode 2 as shown in (b) of FIG. 3 even though the laser diode control signal D is turned on as shown in FIG. It is recognized that there is an error in the laser diode 2 as shown in FIG.

한편, 제4도의 (가)와 같이 레이저 다이오드 제어 신호(D)가 온 상태가 아닌데도 제4도의 (나)와 같이 레이저 다이오드(2) 양단에서 전압 변화가 검출되면, 이는 레이저 다이오드 제어부(3)가 레이저 다이오드 제어 신호(D)에 관계 없이 레이저 다이오드(2)에 전압을 공급하고 있으므로, 비교부(6)는 제4도의 (라)와 같이 레이저 다이오드 제어부(3)의 고장으로 인식한다.On the other hand, if the voltage change is detected across the laser diode 2 as shown in (b) of FIG. 4 even though the laser diode control signal D is not turned on as shown in (a) of FIG. 4, the laser diode controller 3 Since the voltage is supplied to the laser diode 2 irrespective of the laser diode control signal D, the comparator 6 recognizes the failure of the laser diode controller 3 as shown in FIG.

중앙 처리 장치(1)는 레이저 다이오드 제어 신호(D)를 트리거 하고, 비교부(6)로부터 이상 발생 신호가 검지되면, 사용자가 이를 인지하고 대처 가능하도록 표시 및 경고음을 발생시킨다.The central processing unit 1 triggers the laser diode control signal D, and when an abnormal occurrence signal is detected from the comparator 6, the central processing unit 1 generates an indication and a warning sound so that the user can recognize and cope with the problem.

상기에서 설명한 동작을 순서도로 나타내면 제5도에 도시한 바와같이, 레이저 다이오드 제어 신호에 의해 레이저 다이오드를 온 시켜 레이저 광을 발광 시키는 단계 (S1)와; 레이저 다이오드 제어 신호 및 레이저 다이오드의 양단에서 검지된 전압 변화의 디지탈 변환된 신호를 비교하여 레이저 다이오드의 이상 유무를 검지하는 비교부의 비교 출력 신호를 읽어 들이는 단계(S2); 비교부에서 비교 출력된 신호가 하이 즉 정상 인가를 판단하는 단계(S3)와; 정상인 경우 시스템을 초기화 시키고, 정상이 아닌 경우 에러 즉 레이저 다이오드의 고장이므로 작동을 중지한 후 에러 및 경고음을 발생 시키는 단계(S4)로 순차 동작한다.When the above-described operation is shown in a flowchart, as shown in FIG. 5, turning on the laser diode by the laser diode control signal to emit laser light (S1); Reading the comparison output signal of the comparator for detecting the abnormality of the laser diode by comparing the laser diode control signal and the digitally converted signal of the voltage change detected at both ends of the laser diode (S2); Determining whether the signal output from the comparator is high or normal (S3); If it is normal, the system is initialized, and if it is not normal, an error, that is, a failure of the laser diode, stops the operation and generates an error and a warning sound (S4).

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 별도의 광 검지 장치 없이 전자 회로에 의해 레이저 다이오드 양단의 광변화를 감시하여, 간단하게 레이저 다이오드 및 레이저 다이오드 제어부의 이상 유무를 자동으로 검지할 수 있도록 함으로써 회로 구성을 간략화 할 수 있고, 이로 인해 제품 생산 단가를 줄일 수 있으며, 장치에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention monitors the optical change of both ends of the laser diode by an electronic circuit without a separate optical detection device, and simply detects the abnormality of the laser diode and the laser diode controller. The configuration can be simplified, thereby reducing the production cost and improving the reliability of the device.

Claims (2)

시스템 전체 동작을 제어, 처리하는 중앙 처리 장치(1)와; 전원 인가시 상기 중앙 처리 장치(1)에서 출력된 레이저 다이오드 제어 신호를 받아 레이저 다이오드(2)를 온/오프 제어하는 레이저 다이오드 제어부(3)와; 레이저 다이오드(2)의 턴-온 시 양단에 유기되는 전압 변화를 검출하여 증폭 시키는 전압 검출 및 증폭부(4)와; 이 전압 검출 및 증폭부(4)에서 출력된 아날로그 신호를 디지탈 신호 처리가 가능한 펄스 신호로 변환 시키는 파형 정형부(5)와; 이 파형 정형부(5)에서 출력된 신호 및 상기 중앙 처리 장치(1)에서 출력된 레이저 다이오드 제어 신호를 비교하여 레이저 다이오드의 이상 유무를 파악하는 비교부(6)로 구성함을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 이상 검지 장치.A central processing unit (1) for controlling and processing the entire system operation; A laser diode controller (3) for turning on / off the laser diode (2) by receiving a laser diode control signal output from the central processing unit (1) when power is applied; A voltage detecting and amplifying unit 4 for detecting and amplifying a change in voltage induced at both ends of the laser diode 2 when turned on; A waveform shaping section 5 for converting the analog signal output from the voltage detecting and amplifying section 4 into a pulse signal capable of digital signal processing; And a comparator (6) for comparing the signal output from the waveform shaping section (5) and the laser diode control signal output from the central processing unit (1) to determine the abnormality of the laser diode. Abnormality detection device of diode. 레이저 다이오드 제어 신호에 의해 레이저 다이오드를 온 시켜 레이저 광을 발광 시키는 단계(S1)와; 레이저 다이오드 제어 신호 및 레이저 다이오드의 양단에서 검지된 전압 변화의 디지탈 변환된 신호를 비교하여 레이저 다이오드의 이상 유무를 검지하는 비교부의 비교 출력 신호를 읽어 들이는 단계(S2)와; 비교부에서 비교 출력된 신호가 하이 즉 정상 인가를 판단하는 단계(S3)와; 정상인 경우 시스템을 초기화 시키고, 정상이 아닌 경우 에러 즉 레이저 다이오드의 고장 이므로 작동을 중지한 후 에러 및 경고음을 발생 시키는 단계(S4)로 순차 동작함을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 이상 검지 방법.Turning on the laser diode according to the laser diode control signal to emit laser light (S1); Reading the comparison output signal of the comparator for detecting the abnormality of the laser diode by comparing the laser diode control signal and the digitally converted signal of the voltage change detected at both ends of the laser diode (S2); Determining whether the signal output from the comparator is high or normal (S3); If it is normal, the system is initialized, and if it is not normal, it is an error, that is, a failure of the laser diode, so it stops the operation and generates an error and a warning sound (S4).
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