JP2016021506A - Laser light source controller and laser pointer - Google Patents

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彰久 姫野
Akihisa Himeno
彰久 姫野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a general-purpose laser light source controller and a laser pointer which are applicable to various kinds of laser light sources different in activation voltage.SOLUTION: A laser light source controller 100 comprises: a light-receiving element 1 which detects a light quantity of laser light emitted by a laser light source 200, and outputs a current according to the light quantity thus detected; a control part 2 which controls a current for driving the laser light source according to an output current of the light-receiving element so that the output current of the light-receiving element is fixed; and a power-source part 3 which supplies the laser light source with a first drive voltage V1 and supplies each of the light-receiving element and the control part with a second drive voltage V2. The power-source part includes a constant-voltage power source 31 which outputs a fixed voltage and a voltage-changing part 32 which changes and outputs an output voltage of the constant-voltage power source, and selectively supplies, as each of the first and second drive voltages, one of an output voltage Vin of the constant-voltage power source and an output voltage Vout of the voltage-changing part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レーザ光源から出射するレーザ光の光量を安定化させるためのレーザ光源制御装置、及びこのレーザ光源制御装置を備えるレーザポインタに関する。特に、本発明は、駆動電圧の異なる種々のレーザ光源に対して適用可能な汎用性を有し、レーザ光源の消費電力を安定して低減可能なレーザ光源制御装置、及びこのレーザ光源制御装置を備えるレーザポインタに関する。   The present invention relates to a laser light source control device for stabilizing the amount of laser light emitted from a laser light source, and a laser pointer provided with the laser light source control device. In particular, the present invention has versatility applicable to various laser light sources having different drive voltages, and can stably reduce the power consumption of the laser light source, and the laser light source control device. The present invention relates to a laser pointer provided.

従来より、レーザポインタなどの各種のレーザ機器において、半導体レーザ等のレーザ光源から出射するレーザ光の光量を安定化させるため、いわゆるAPC(Auto Power Control)回路と称されるレーザ光源制御装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
このレーザ光源制御装置は、一般的に、レーザ光源から出射したレーザ光の光量を検出し、該検出した光量に応じた電流を出力する受光素子と、受光素子の出力電流が一定となるように(すなわち、受光素子で検出する光量が一定となるように)、受光素子の出力電流に応じてレーザ光源の駆動電流を制御する制御部と、レーザ光源、受光素子及び制御部のそれぞれに駆動電圧を供給する電源部とを備えている。
Conventionally, in various laser devices such as a laser pointer, a laser light source control device called a so-called APC (Auto Power Control) circuit has been used to stabilize the amount of laser light emitted from a laser light source such as a semiconductor laser. (For example, refer to Patent Document 1).
This laser light source control device generally detects the amount of laser light emitted from a laser light source, outputs a current corresponding to the detected light amount, and makes the output current of the light receiving element constant. A control unit that controls the drive current of the laser light source in accordance with the output current of the light receiving element (that is, the amount of light detected by the light receiving element is constant), and a drive voltage applied to each of the laser light source, the light receiving element, and the control unit And a power supply unit for supplying power.

レーザポインタの多くには、持ち運びが容易であること等の理由により、上記レーザ光源制御装置の電源部として乾電池が使用されている。このため、レーザ光源、受光素子及び制御部のそれぞれに供給する駆動電圧は、全て同じ値(乾電池の電源電圧)とされる場合が多い。   Many of the laser pointers use a dry battery as a power source for the laser light source control device because it is easy to carry. For this reason, the drive voltages supplied to each of the laser light source, the light receiving element, and the control unit are often all set to the same value (power supply voltage of the dry cell).

しかしながら、上記のように、受光素子及び制御部に必要な駆動電圧と同一の小さな駆動電圧でも駆動できるレーザ光源を用いたレーザポインタが存在する一方、最近では、受光素子及び制御部の駆動電圧と同一の駆動電圧では駆動できない大きな駆動電圧を必要とするレーザ光源(例えば、緑色半導体レーザや青色半導体レーザ)を用いたレーザポインタが出現している。
このため、用いるレーザ光源の駆動電圧に応じて、レーザ光源制御装置の構成を変えなければならない、すなわち、新たにレーザ光源制御装置を用意する必要が生じる。従い、新たなレーザ光源制御装置の動作検証に手間がかかったり、レーザポインタの開発コスト・製造コスト高騰を招くという問題がある。
However, as described above, there is a laser pointer using a laser light source that can be driven even with a small drive voltage that is the same as the drive voltage required for the light receiving element and the control unit. Laser pointers using laser light sources (for example, a green semiconductor laser and a blue semiconductor laser) that require a large drive voltage that cannot be driven with the same drive voltage have appeared.
For this reason, the configuration of the laser light source control device must be changed according to the drive voltage of the laser light source to be used, that is, a new laser light source control device needs to be prepared. Accordingly, there is a problem that it takes time to verify the operation of the new laser light source control device, and causes a rise in development cost and manufacturing cost of the laser pointer.

また、上記のように、レーザポインタの多くに、レーザ光源制御装置の電源部として乾電池が使用されていることから、乾電池の寿命を延ばして交換頻度を低減する等の目的により、レーザ光源の消費電力を低減することが望まれている。
レーザ光源の消費電力を低減する方法として、例えば、特許文献2には、レーザ光源(半導体レーザ)の駆動信号をパルス信号にする方法が提案されている(特許文献2の段落0010、0011等)。
In addition, as described above, a dry battery is used as the power source of the laser light source control device in many laser pointers, so that the consumption of the laser light source is reduced for the purpose of extending the life of the dry battery and reducing the replacement frequency. It is desirable to reduce power.
As a method for reducing the power consumption of a laser light source, for example, Patent Document 2 proposes a method in which a drive signal of a laser light source (semiconductor laser) is converted to a pulse signal (paragraphs 0010 and 0011 of Patent Document 2). .

しかしながら、特許文献2に記載の方法では、パルス信号に異常が生じる場合について何ら考慮されていない。このため、例えば、パルス信号に何らかの原因で異常が生じて一定の駆動信号(例えば、Highのままの駆動信号)になった結果、レーザ光源の駆動電流が一定の電流になってしまった場合(例えば、ピーク電流のままになった場合)、レーザ光源の消費電力が低減されないという問題がある。   However, in the method described in Patent Document 2, no consideration is given to the case where an abnormality occurs in the pulse signal. For this reason, for example, when the pulse signal becomes abnormal for some reason and becomes a constant drive signal (for example, a drive signal that remains high), the drive current of the laser light source becomes a constant current ( For example, when the peak current remains, there is a problem that the power consumption of the laser light source is not reduced.

特開2012−38789号公報JP 2012-38789 A 特開2008−84931号公報JP 2008-84931 A

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、駆動電圧の異なる種々のレーザ光源に対して適用可能な汎用性を有するレーザ光源制御装置を提供することを課題とする(第1の課題)。また、レーザ光源の消費電力を安定して低減可能なレーザ光源制御装置を提供することを課題とする(第2の課題)。さらに、これらのレーザ光源制御装置を備えるレーザポインタを提供することを課題とする(第3の課題)。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a laser light source control device having versatility applicable to various laser light sources having different driving voltages. (First problem). It is another object of the present invention to provide a laser light source control device that can stably reduce the power consumption of a laser light source (second problem). It is another object of the present invention to provide a laser pointer including these laser light source control devices (third problem).

前記第1の課題を解決するため、本発明は、第1の手段として、レーザ光源から出射するレーザ光の光量を安定化させるためのレーザ光源制御装置であって、前記レーザ光源から出射したレーザ光の光量を検出し、該検出した光量に応じた電流を出力する受光素子と、前記受光素子の出力電流が一定となるように、前記受光素子の出力電流に応じて前記レーザ光源の駆動電流を制御する制御部と、前記レーザ光源に第1駆動電圧を供給し、前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに第2駆動電圧を供給する電源部とを備え、前記電源部は、一定電圧を出力する定電圧電源と、前記定電圧電源の出力電圧を変更して出力する電圧変更部とを具備し、前記電源部は、前記第1駆動電圧として、前記定電圧電源の出力電圧及び前記電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧を選択可能に前記レーザ光源に供給し、前記第2駆動電圧として、前記定電圧電源の出力電圧を前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに供給するか、或いは、前記定電圧電源の出力電圧及び前記電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧を選択可能に前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに供給することを特徴とするレーザ光源制御装置を提供する。   In order to solve the first problem, the present invention provides, as a first means, a laser light source control device for stabilizing the amount of laser light emitted from a laser light source, the laser emitted from the laser light source. A light receiving element that detects a light amount of light and outputs a current corresponding to the detected light amount, and a driving current of the laser light source according to an output current of the light receiving element so that an output current of the light receiving element is constant And a power supply unit that supplies a first drive voltage to the laser light source and supplies a second drive voltage to each of the light receiving element and the control unit, and the power supply unit supplies a constant voltage. A constant voltage power source for outputting, and a voltage changing unit for changing and outputting the output voltage of the constant voltage power source, wherein the power source unit outputs the output voltage of the constant voltage power source and the voltage as the first drive voltage. Change part output One of output voltages is selectively supplied to the laser light source, and the output voltage of the constant voltage power supply is supplied to each of the light receiving element and the control unit as the second drive voltage, or A laser light source control device, wherein either one of the output voltage of the constant voltage power supply and the output voltage of the voltage changing unit is selectably supplied to the light receiving element and the control unit. provide.

本発明の第1の手段に係るレーザ光源制御装置が備える電源部は、レーザ光源に第1駆動電圧を供給する一方、受光素子及び制御部のそれぞれに第2駆動電圧を供給する。また、電源部は、一定電圧を出力する定電圧電源と、定電圧電源の出力電圧を変更して出力する電圧変更部とを具備している。そして、第1駆動電圧として、定電圧電源の出力電圧及び電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧が選択可能にレーザ光源に供給され、第2駆動電圧として、定電圧電源の出力電圧を受光素子及び制御部のそれぞれに供給する(定電圧電源の出力電圧のみを固定的に受光素子及び制御部のそれぞれに供給する)か、或いは、定電圧電源の出力電圧及び前記電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧が選択可能に受光素子及び制御部のそれぞれに供給される。
すなわち、電源部が、第2駆動電圧として、定電圧電源の出力電圧を受光素子及び制御部のそれぞれに供給する構成である場合には、本発明の第1の手段に係るレーザ光源制御装置において、レーザ光源に供給される第1駆動電圧と、受光素子及び制御部のそれぞれに供給される第2駆動電圧としては、以下の(1)、(2)の組み合わせパターンが選択可能である。
(1)第1駆動電圧:定電圧電源の出力電圧、第2駆動電圧:定電圧電源の出力電圧
(2)第1駆動電圧:電圧変更部の出力電圧、第2駆動電圧:定電圧電源の出力電圧
また、電源部が、第2駆動電圧として、定電圧電源の出力電圧及び電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧を選択可能に受光素子及び制御部のそれぞれに供給する構成である場合には、上記(1)、(2)の組み合わせパターンに加えて、以下の(3)、(4)の組み合わせパターンも選択可能である。
(3)第1駆動電圧:定電圧電源の出力電圧、第2駆動電圧:電圧変更部の出力電圧
(4)第1駆動電圧:電圧変更部の出力電圧、第2駆動電圧:電圧変更部の出力電圧
従い、従来は上記(1)の組み合わせパターンに相当する構成(レーザ光源、受光素子及び制御部のそれぞれに供給する駆動電圧が、全て乾電池等の電源電圧に等しい同じ値)しか選択の余地がなかったものが、上記(2)の組み合わせパターンも選択可能、或いは、上記(2)〜(4)の組み合わせパターンも選択可能となり、選択肢が広がる。例えば、本発明の第1の手段に係るレーザ光源制御装置をレーザポインタに適用する場合、定電圧電源を乾電池とし、電圧変更部を昇圧回路から構成することが考えられる。この構成の場合、受光素子及び制御部の駆動電圧と同一の駆動電圧でも駆動できるレーザ光源(例えば、赤色半導体レーザ、緑色DPSSレーザ)に対して適用する場合には、上記(1)の組み合わせパターンを選択し、受光素子及び制御部の駆動電圧と同一の駆動電圧では駆動できない大きな駆動電圧を必要とするレーザ光源(例えば、緑色半導体レーザ)に対して適用する場合には、上記(2)の組み合わせパターンを選択すればよい。
以上のように、本発明の第1の手段によれば、駆動電圧の異なる種々のレーザ光源に対して適用可能な汎用性を有するレーザ光源制御装置を提供することが可能である。
The power supply unit included in the laser light source control device according to the first means of the present invention supplies the first drive voltage to the laser light source and supplies the second drive voltage to each of the light receiving element and the control unit. The power supply unit includes a constant voltage power source that outputs a constant voltage, and a voltage change unit that changes and outputs the output voltage of the constant voltage power source. Then, either the output voltage of the constant voltage power supply or the output voltage of the voltage changing unit is selectively supplied to the laser light source as the first drive voltage, and the output of the constant voltage power supply is used as the second drive voltage. A voltage is supplied to each of the light receiving element and the control unit (only the output voltage of the constant voltage power supply is supplied to each of the light receiving element and the control unit fixedly), or the output voltage of the constant voltage power supply and the voltage changing unit Any one of the output voltages is supplied to each of the light receiving element and the control unit in a selectable manner.
That is, when the power supply unit is configured to supply the output voltage of the constant voltage power supply to each of the light receiving element and the control unit as the second drive voltage, in the laser light source control device according to the first means of the present invention. The following combination patterns (1) and (2) can be selected as the first driving voltage supplied to the laser light source and the second driving voltage supplied to each of the light receiving element and the control unit.
(1) First drive voltage: output voltage of constant voltage power supply, second drive voltage: output voltage of constant voltage power supply (2) First drive voltage: output voltage of voltage changing unit, second drive voltage: constant voltage power supply Output voltage Further, the power supply unit supplies, as the second drive voltage, one of the output voltage of the constant voltage power supply and the output voltage of the voltage changing unit to be selectably supplied to each of the light receiving element and the control unit. In this case, the following combination patterns (3) and (4) can be selected in addition to the combination patterns (1) and (2).
(3) First drive voltage: output voltage of constant voltage power supply, second drive voltage: output voltage of voltage changing unit (4) first drive voltage: output voltage of voltage changing unit, second drive voltage: of voltage changing unit Therefore, in the past, only the configuration corresponding to the combination pattern (1) (the drive voltage supplied to each of the laser light source, the light receiving element, and the control unit is the same value, which is all equal to the power supply voltage of a dry cell, etc.) can be selected. However, the combination pattern (2) can be selected, or the combination patterns (2) to (4) can be selected. For example, when the laser light source control device according to the first means of the present invention is applied to a laser pointer, it is conceivable that the constant voltage power source is a dry battery and the voltage changing unit is constituted by a booster circuit. In the case of this configuration, when applied to a laser light source (for example, a red semiconductor laser or a green DPSS laser) that can be driven with the same drive voltage as that of the light receiving element and the control unit, the combination pattern of (1) above. And is applied to a laser light source (for example, a green semiconductor laser) that requires a large driving voltage that cannot be driven with the same driving voltage as that of the light receiving element and the control unit. A combination pattern may be selected.
As described above, according to the first means of the present invention, it is possible to provide a laser light source control device having versatility applicable to various laser light sources having different driving voltages.

好ましくは、本発明の第1の手段において、前記制御部は、パルス電圧を出力するパルス発振部と、前記パルス発振部から出力されたパルス電圧の異常を検出する異常検出部とを具備し、前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出されない場合には、前記受光素子の出力電流及び前記パルス発振部から出力されたパルス電圧に基づき、前記受光素子の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるように前記レーザ光源の駆動電流を制御し、前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合には、前記レーザ光源の駆動電流を停止する。   Preferably, in the first means of the present invention, the control unit includes a pulse oscillation unit that outputs a pulse voltage, and an abnormality detection unit that detects an abnormality of the pulse voltage output from the pulse oscillation unit, If no abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, a pulse having a current value corresponding to the output current of the light receiving element based on the output current of the light receiving element and the pulse voltage output from the pulse oscillating unit The drive current of the laser light source is controlled so as to become current, and when the abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the drive current of the laser light source is stopped.

斯かる好ましい構成によれば、通常の場合(異常検出部でパルス電圧の異常が検出されない場合)、制御部は、受光素子の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるようにレーザ光源の駆動電流を制御する。このため、駆動電流が一定の電流である場合(例えば、ピーク電流のままである場合)に比べて、レーザ光源の消費電力を低減することが可能である。
一方、異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合、制御部は、レーザ光源の駆動電流を停止する。例えば、パルス発振部の故障により、パルス発振部からパルス電圧ではなく一定の電圧(例えば、Highのままの電圧)が出力される異常が生じた結果、図6に示すように、レーザ光源の駆動電流が一定の電流になってしまう(例えば、ピーク電流のままになってしまう)ことが考えられる。この場合、レーザ光源の消費電力は低減されないことになる。しかしながら、上記の好ましい構成によれば、異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合、制御部がレーザ光源の駆動電流を停止するため、レーザ光源の駆動電流が一定の電流で通電され続けることがなく、消費電力を低減可能である。
すなわち、上記の好ましい構成によれば、前記第1の課題に加え、前記第2の課題をも解決することができる。
According to such a preferable configuration, in a normal case (when an abnormality of the pulse voltage is not detected by the abnormality detection unit), the control unit is configured so that the laser light source has a pulse current having a current value corresponding to the output current of the light receiving element. To control the drive current. For this reason, it is possible to reduce the power consumption of the laser light source as compared with the case where the drive current is a constant current (for example, when the drive current remains the peak current).
On the other hand, when the abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the control unit stops the drive current of the laser light source. For example, as a result of an abnormality in which a constant voltage (for example, a high voltage) is output from the pulse oscillating unit instead of a pulse voltage due to a failure of the pulse oscillating unit, as shown in FIG. It is conceivable that the current becomes a constant current (for example, the peak current remains). In this case, the power consumption of the laser light source is not reduced. However, according to the above preferred configuration, when the abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the control unit stops the driving current of the laser light source, so that the driving current of the laser light source continues to be supplied with a constant current. Therefore, power consumption can be reduced.
That is, according to the preferable configuration, in addition to the first problem, the second problem can be solved.

また、前記第2の課題を解決するため、本発明は、第2の手段として、レーザ光源から出射するレーザ光の光量を安定化させるためのレーザ光源制御装置であって、前記レーザ光源から出射したレーザ光の光量を検出し、該検出した光量に応じた電流を出力する受光素子と、前記受光素子の出力電流が一定となるように、前記受光素子の出力電流に応じて前記レーザ光源の駆動電流を制御する制御部と、前記レーザ光源、前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに駆動電圧を供給する電源部とを備え、前記制御部は、パルス電圧を出力するパルス発振部と、前記パルス発振部から出力されたパルス電圧の異常を検出する異常検出部とを具備し、前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出されない場合には、前記受光素子の出力電流及び前記パルス発振部から出力されたパルス電圧に基づき、前記受光素子の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるように前記レーザ光源の駆動電流を制御し、前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合には、前記レーザ光源の駆動電流を停止することを特徴とするレーザ光源制御装置を提供する。   In order to solve the second problem, the present invention provides, as a second means, a laser light source control device for stabilizing the amount of laser light emitted from a laser light source, which is emitted from the laser light source. A light receiving element that detects a light amount of the laser light and outputs a current corresponding to the detected light amount; and an output current of the laser light source according to an output current of the light receiving element so that an output current of the light receiving element is constant. A control unit that controls a drive current; and a power source unit that supplies a drive voltage to each of the laser light source, the light receiving element, and the control unit, the control unit including a pulse oscillation unit that outputs a pulse voltage; An abnormality detection unit that detects an abnormality of the pulse voltage output from the pulse oscillation unit, and when no abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the output current of the light receiving element and the voltage are detected. Based on the pulse voltage output from the oscillation unit, the drive current of the laser light source is controlled so that the pulse current has a current value corresponding to the output current of the light receiving element, and the abnormality detection unit When a laser beam is detected, a laser light source control device is provided that stops the drive current of the laser light source.

本発明の第2の手段に係るレーザ光源制御装置において、通常の場合(異常検出部でパルス電圧の異常が検出されない場合)、制御部は、受光素子の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるようにレーザ光源の駆動電流を制御する。このため、駆動電流が一定の電流である場合(例えば、ピーク電流のままである場合)に比べて、レーザ光源の消費電力を低減することが可能である。
一方、異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合、制御部は、レーザ光源の駆動電流を停止する。例えば、パルス発振部の故障により、パルス発振部からパルス電圧ではなく一定の電圧(例えば、Highのままの電圧)が出力される異常が生じた結果、図6に示すように、レーザ光源の駆動電流が一定の電流になってしまう(例えば、ピーク電流のままになってしまう)ことが考えられる。この場合、レーザ光源の消費電力は低減されないことになる。しかしながら、本発明の第2の手段に係るレーザ光源制御装置によれば、異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合、制御部がレーザ光源の駆動電流を停止するため、レーザ光源の駆動電流が一定の電流で通電され続けることがなく、消費電力を低減可能である。
以上のように、本発明の第2の手段によれば、レーザ光源の消費電力を安定して低減可能なレーザ光源制御装置を提供することが可能である。
In the laser light source control device according to the second means of the present invention, in the normal case (when the abnormality of the pulse voltage is not detected by the abnormality detection unit), the control unit has a pulse having a current value corresponding to the output current of the light receiving element. The drive current of the laser light source is controlled so as to be current. For this reason, it is possible to reduce the power consumption of the laser light source as compared with the case where the drive current is a constant current (for example, when the drive current remains the peak current).
On the other hand, when the abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the control unit stops the drive current of the laser light source. For example, as a result of an abnormality in which a constant voltage (for example, a high voltage) is output from the pulse oscillating unit instead of a pulse voltage due to a failure of the pulse oscillating unit, as shown in FIG. It is conceivable that the current becomes a constant current (for example, the peak current remains). In this case, the power consumption of the laser light source is not reduced. However, according to the laser light source control device according to the second means of the present invention, when the abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the control unit stops the drive current of the laser light source. It is possible to reduce power consumption without continuing to be energized with a constant current.
As described above, according to the second means of the present invention, it is possible to provide a laser light source control device that can stably reduce the power consumption of a laser light source.

以上に述べたレーザ光源制御装置は、レーザポインタに用いるのに有効である。
すなわち、前記第3の課題を解決するため、本発明は、第3の手段として、レーザ光源と、前述した何れかのレーザ光源制御装置とを備えることを特徴とするレーザポインタとしても提供される。
The laser light source control device described above is effective for use as a laser pointer.
That is, in order to solve the third problem, the present invention is also provided as a laser pointer characterized by including, as a third means, a laser light source and any one of the laser light source control devices described above. .

本発明によれば、駆動電圧の異なる種々のレーザ光源に対して適用可能な汎用性を有し、レーザ光源の消費電力を安定して低減可能なレーザ光源制御装置、及びこのレーザ光源制御装置を備えるレーザポインタを提供可能である。   According to the present invention, a laser light source control device having versatility applicable to various laser light sources having different driving voltages and capable of stably reducing the power consumption of the laser light source, and the laser light source control device are provided. A laser pointer can be provided.

図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザ光源制御装置を適用したレーザポインタの概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser pointer to which a laser light source control device according to a first embodiment of the present invention is applied. 図2は、本発明の第2実施形態に係るレーザ光源制御装置を適用したレーザポインタの概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser pointer to which the laser light source control device according to the second embodiment of the present invention is applied. 図3は、図2に示す中間電圧生成部の具体的構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific configuration example of the intermediate voltage generation unit illustrated in FIG. 2. 図4は、図2に示す異常検出部で異常を検出する動作を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of detecting an abnormality by the abnormality detection unit shown in FIG. 図5は、本発明の第3実施形態に係るレーザ光源制御装置を適用したレーザポインタの概略構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser pointer to which the laser light source control device according to the third embodiment of the present invention is applied. 図6は、パルス駆動しているレーザ光源の駆動電流に生じる異常の一例を説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of an abnormality that occurs in the drive current of a laser light source that is pulse-driven.

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザ光源制御装置を適用したレーザポインタの概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係るレーザポインタは、レーザ光源200と、レーザ光源制御装置100とを備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser pointer to which a laser light source control device according to a first embodiment of the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, the laser pointer according to the present embodiment includes a laser light source 200 and a laser light source control device 100.

レーザ光源200としては、半導体レーザや、半導体レーザ励起固体レーザ(DPSSレーザ)等を用いることができる。   As the laser light source 200, a semiconductor laser, a semiconductor laser excitation solid-state laser (DPSS laser), or the like can be used.

本実施形態に係るレーザ光源制御装置100は、レーザ光源200から出射するレーザ光の光量を安定化させるための装置であって、受光素子1と、制御部2と、電源部3とを備える。   The laser light source control device 100 according to the present embodiment is a device for stabilizing the amount of laser light emitted from the laser light source 200, and includes a light receiving element 1, a control unit 2, and a power supply unit 3.

受光素子1は、レーザ光源200から出射したレーザ光の光量を検出し、該検出した光量に応じた電流を出力するものであり、例えば、フォトダイオードが用いられる。なお、受光素子1が検出する光量は、レーザ光源200から出射した全てのレーザ光の光量である必要はなく、一般的には、レーザ光源200から出射したレーザ光の一部がビームスプリッタ等によって分岐され、その分岐されたレーザ光の光量が受光素子1によって検出される。   The light receiving element 1 detects the amount of laser light emitted from the laser light source 200 and outputs a current corresponding to the detected amount of light. For example, a photodiode is used. The amount of light detected by the light receiving element 1 does not have to be the amount of all the laser light emitted from the laser light source 200. In general, a part of the laser light emitted from the laser light source 200 is obtained by a beam splitter or the like. The light is branched and the light amount of the branched laser light is detected by the light receiving element 1.

制御部2は、受光素子1の出力電流が一定となるように(すなわち、受光素子1で検出する光量が一定となるように)、受光素子1の出力電流に応じてレーザ光源200の駆動電流を制御する。本実施形態の制御部2は、制御部本体21と、トランジスタ(バイポーラトランジスタ)22とを具備する。
制御部本体21は、受光素子1の出力電流に応じた電圧を生成し、トランジスタ22のベースに出力する。具体的には、例えば、受光素子1の出力電流が所定の基準よりも小さい場合(受光素子1で検出した光量が目標よりも少ない場合)、その基準と当該出力電流との差に応じた分だけ、生成する電圧を大きくして出力する。逆に、受光素子1の出力電流が前記基準よりも大きい場合(受光素子1で検出した光量が目標よりも多い場合)、前記基準と当該出力電流との差に応じた分だけ、生成する電圧を小さくして出力する。トランジスタ22のベースには、制御部本体21の出力電圧に応じたベース電流が流れ、このベース電流に応じてレーザ光源200の駆動電流が制御されることになる。すなわち、制御部本体21の出力電圧が大きければ、トランジスタ22のベース電流も大きくなり、これに応じてレーザ光源200の駆動電流も大きくなる。一方、制御部本体21の出力電圧が小さければ、トランジスタ22のベース電流も小さくなり、これに応じてレーザ光源200の駆動電流も小さくなる。
以上のようにして、制御部2は、受光素子1の出力電流が一定となるように(所定の基準と等しくなるように)、受光素子1の出力電流に応じてレーザ光源200の駆動電流を制御する。
The controller 2 drives the laser light source 200 according to the output current of the light receiving element 1 so that the output current of the light receiving element 1 is constant (that is, the amount of light detected by the light receiving element 1 is constant). To control. The control unit 2 of this embodiment includes a control unit main body 21 and a transistor (bipolar transistor) 22.
The control unit main body 21 generates a voltage corresponding to the output current of the light receiving element 1 and outputs it to the base of the transistor 22. Specifically, for example, when the output current of the light receiving element 1 is smaller than a predetermined reference (when the amount of light detected by the light receiving element 1 is less than the target), the amount corresponding to the difference between the reference and the output current Just increase the voltage to be generated and output. Conversely, when the output current of the light receiving element 1 is larger than the reference (when the amount of light detected by the light receiving element 1 is larger than the target), a voltage to be generated by an amount corresponding to the difference between the reference and the output current. Reduce the output. A base current corresponding to the output voltage of the control unit main body 21 flows through the base of the transistor 22, and the drive current of the laser light source 200 is controlled according to this base current. That is, if the output voltage of the control unit main body 21 is large, the base current of the transistor 22 also increases, and the drive current of the laser light source 200 increases accordingly. On the other hand, if the output voltage of the control unit main body 21 is small, the base current of the transistor 22 is also small, and the drive current of the laser light source 200 is accordingly small.
As described above, the control unit 2 changes the drive current of the laser light source 200 in accordance with the output current of the light receiving element 1 so that the output current of the light receiving element 1 is constant (equal to a predetermined reference). Control.

電源部3は、レーザ光源200に第1駆動電圧V1を供給し、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれに第2駆動電圧V2を供給する。
具体的には、電源部3は、一定電圧Vinを出力する定電圧電源31と、定電圧電源31の出力電圧Vinを変更して電圧Voutを出力する電圧変更部32とを具備する。本実施形態の定電圧電源31としては、乾電池が用いられている。また、本実施形態の電圧変更部32としては、昇圧回路が用いられている。この昇圧回路の昇圧比(Vout/Vin)は、昇圧回路が具備する抵抗、コンデンサ、コイル等の受動素子のインピーダンスを適宜調整することで設定可能である。
なお、本実施形態では、定電圧電源31として乾電池を用いているが、本発明はこれに限られるものではなく、一定電圧を出力する限りにおいて種々の電源を用いることが可能である。また、本実施形態では、電圧変更部32として昇圧回路が用いられているが、本発明はこれに限られるものではなく、降圧回路を用いることも可能である。
The power supply unit 3 supplies the first drive voltage V1 to the laser light source 200, and supplies the second drive voltage V2 to each of the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21).
Specifically, the power supply unit 3 includes a constant voltage power supply 31 that outputs a constant voltage Vin, and a voltage change unit 32 that changes the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 and outputs a voltage Vout. A dry battery is used as the constant voltage power source 31 of the present embodiment. In addition, a booster circuit is used as the voltage changing unit 32 of the present embodiment. The boost ratio (Vout / Vin) of the booster circuit can be set by appropriately adjusting the impedance of passive elements such as resistors, capacitors, and coils provided in the booster circuit.
In this embodiment, a dry battery is used as the constant voltage power supply 31, but the present invention is not limited to this, and various power supplies can be used as long as a constant voltage is output. In the present embodiment, a booster circuit is used as the voltage changing unit 32. However, the present invention is not limited to this, and a step-down circuit can also be used.

そして、電源部3は、第1駆動電圧V1として、定電圧電源31の出力電圧Vin及び電圧変更部32の出力電圧Voutのうち何れか一方の出力電圧を選択可能にレーザ光源200に供給し、第2駆動電圧V2として、定電圧電源31の出力電圧Vin及び電圧変更部32の出力電圧Voutのうち何れか一方の出力電圧を選択可能に受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれに供給するように構成されている。
具体的には、本実施形態の電源部3は、スイッチ33及びスイッチ34を具備する。スイッチ33は、定電圧電源31の出力電圧Vinが供給される第1端子と、電圧変更部32の出力電圧Voutが供給される第2端子と、レーザ光源200に接続された第3端子とを有する。第1端子と第3端子とが導通するようにスイッチ33の接続を切り替えると、レーザ光源200には、定電圧電源31の出力電圧Vinが供給される。一方、第2端子と第3端子とが導通するようにスイッチ33の接続を切り替えると、レーザ光源200には、電圧変更部32の出力電圧Voutが供給される。図1に示す状態では、スイッチ33の第2端子と第3端子とが導通しており、レーザ光源200には、第1駆動電圧V1として、電圧変更部32の出力電圧Voutが供給される。
スイッチ34は、定電圧電源31の出力電圧Vinが供給される第1端子と、電圧変更部32の出力電圧Voutが供給される第2端子と、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)の双方に接続された第3端子とを有する。第1端子と第3端子とが導通するようにスイッチ34の接続を切り替えると、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれには、定電圧電源31の出力電圧Vinが供給される。一方、第2端子と第3端子とが導通するようにスイッチ34の接続を切り替えると、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれには、電圧変更部32の出力電圧Voutが供給される。図1に示す状態では、スイッチ34の第1端子と第3端子とが導通しており、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれには、第2駆動電圧V2として、定電圧電源31の出力電圧Vinが供給される。
Then, the power supply unit 3 supplies the laser light source 200 with one of the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 and the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 so as to be selectable as the first drive voltage V1. As the second drive voltage V2, either one of the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 and the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 can be selected. The light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21). It is comprised so that it may supply to each.
Specifically, the power supply unit 3 of this embodiment includes a switch 33 and a switch 34. The switch 33 includes a first terminal to which the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 is supplied, a second terminal to which the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 is supplied, and a third terminal connected to the laser light source 200. Have. When the connection of the switch 33 is switched so that the first terminal and the third terminal become conductive, the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 is supplied to the laser light source 200. On the other hand, when the connection of the switch 33 is switched so that the second terminal and the third terminal are conductive, the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 is supplied to the laser light source 200. In the state shown in FIG. 1, the second terminal and the third terminal of the switch 33 are conductive, and the laser light source 200 is supplied with the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 as the first drive voltage V1.
The switch 34 includes a first terminal to which the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 is supplied, a second terminal to which the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 is supplied, the light receiving element 1 and the control unit 2 (the control unit main body 21). And a third terminal connected to both sides. When the connection of the switch 34 is switched so that the first terminal and the third terminal are conductive, the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 is supplied to each of the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21). The On the other hand, when the connection of the switch 34 is switched so that the second terminal and the third terminal are conductive, the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 is applied to each of the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21). Supplied. In the state shown in FIG. 1, the first terminal and the third terminal of the switch 34 are electrically connected, and the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21) have a constant value as the second drive voltage V <b> 2. The output voltage Vin of the voltage power supply 31 is supplied.

例えば、電源部3が具備する定電圧電源31として2本の乾電池を用いた場合、定電圧電源31の出力電圧Vinは3Vとなる。また、電源部3が具備する電圧変更部(昇圧回路)32の昇圧比を2に設定した場合、電圧変更部32の出力電圧Voutは6Vとなる。このとき、レーザ光源200として、赤色半導体レーザや緑色DPSSレーザを用いる場合には、スイッチ33の第1端子と第3端子とが導通するようにスイッチ33の接続を切り替え、スイッチ34の第1端子と第3端子とが導通するようにスイッチ34の接続を切り替えることで、レーザ光源200、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のいずれにも、定電圧電源31の出力電圧Vin(3V)が供給され、レーザ光源200、受光素子1及び制御部2を問題なく駆動することができる。また、レーザ光源200として、大きな駆動電圧を必要とする青色半導体レーザや緑色半導体レーザを用いる場合には、スイッチ33の第2端子と第3端子とが導通するようにスイッチ33の接続を切り替えることで、レーザ光源200には、電圧変更部32の出力電圧Vout(6V)が供給される。一方、スイッチ34の第1端子と第3端子とが導通するようにスイッチ34の接続を切り替えることで、受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれには、定電圧電源31の出力電圧Vin(3V)が供給される。これにより、レーザ光源200、受光素子1及び制御部2を問題なく駆動することができる。   For example, when two dry batteries are used as the constant voltage power supply 31 included in the power supply unit 3, the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 is 3V. When the boost ratio of the voltage changing unit (boost circuit) 32 included in the power supply unit 3 is set to 2, the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 is 6V. At this time, when a red semiconductor laser or a green DPSS laser is used as the laser light source 200, the connection of the switch 33 is switched so that the first terminal and the third terminal of the switch 33 are electrically connected, and the first terminal of the switch 34 is switched. By switching the connection of the switch 34 so that the third terminal is electrically connected to the third terminal, the output voltage Vin () of the constant voltage power supply 31 can be applied to any of the laser light source 200, the light receiving element 1, and the control unit 2 (control unit main body 21). 3V) is supplied, and the laser light source 200, the light receiving element 1, and the control unit 2 can be driven without any problem. When a blue semiconductor laser or a green semiconductor laser that requires a large driving voltage is used as the laser light source 200, the connection of the switch 33 is switched so that the second terminal and the third terminal of the switch 33 are conductive. Thus, the laser light source 200 is supplied with the output voltage Vout (6 V) of the voltage changing unit 32. On the other hand, by switching the connection of the switch 34 so that the first terminal and the third terminal of the switch 34 become conductive, the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21) have a constant voltage power supply 31. An output voltage Vin (3 V) is supplied. Thereby, the laser light source 200, the light receiving element 1, and the control part 2 can be driven without a problem.

以上に説明したように、本発明の第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100は、スイッチ33の接続及びスイッチ34の接続を切り替えるだけで、駆動電圧の異なる種々のレーザ光源200に対して適用可能な汎用性を有する。   As described above, the laser light source control apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is applied to various laser light sources 200 having different driving voltages by simply switching the connection of the switch 33 and the connection of the switch 34. Has versatility possible.

なお、本実施形態では、電源部3がスイッチ34を具備し、スイッチ34の接続を切り替えることで、定電圧電源31の出力電圧Vin及び電圧変更部32の出力電圧Voutのうち何れか一方の出力電圧が選択可能に受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれに供給される構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、定電圧電源31の出力電圧Vinのみが固定的に受光素子1及び制御部2(制御部本体21)のそれぞれに供給される構成とすることも可能である。   In the present embodiment, the power supply unit 3 includes the switch 34, and by switching the connection of the switch 34, one of the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 and the output voltage Vout of the voltage changing unit 32 is output. The configuration in which the voltage is selectably supplied to each of the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21) has been described. However, the present invention is not limited to this, and only the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 may be fixedly supplied to each of the light receiving element 1 and the control unit 2 (control unit main body 21). It is.

<第2実施形態>
図2は、本発明の第2実施形態に係るレーザ光源制御装置を適用したレーザポインタの概略構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施形態に係るレーザポインタも、レーザ光源200と、レーザ光源制御装置100Aとを備える。ただし、レーザ光源制御装置100Aの構成が、第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100と異なる。
以下、本実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aについて、第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明は適宜省略し、主として第1の実施形態と異なる部分について説明する。
Second Embodiment
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser pointer to which the laser light source control device according to the second embodiment of the present invention is applied.
As shown in FIG. 2, the laser pointer according to the present embodiment also includes a laser light source 200 and a laser light source control device 100A. However, the configuration of the laser light source control device 100A is different from the laser light source control device 100 according to the first embodiment.
Hereinafter, in the laser light source control device 100A according to the present embodiment, the same components as those in the laser light source control device 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate. A different part from embodiment is demonstrated.

本実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aは、レーザ光源200から出射するレーザ光の光量を安定化させるための装置であって、受光素子1と、制御部2Aと、電源部3とを備える。受光素子1及び電源部3は第1実施形態と同様の構成であり、制御部2Aのみが第1実施形態の制御部2と異なる。   The laser light source control device 100A according to the present embodiment is a device for stabilizing the amount of laser light emitted from the laser light source 200, and includes a light receiving element 1, a control unit 2A, and a power supply unit 3. The light receiving element 1 and the power supply unit 3 have the same configuration as that of the first embodiment, and only the control unit 2A is different from the control unit 2 of the first embodiment.

本実施形態の制御部2Aは、第1実施形態の制御部2と同様に、受光素子1の出力電流が一定となるように(すなわち、受光素子1で検出する光量が一定となるように)、受光素子1の出力電流に応じてレーザ光源200の駆動電流を制御するものであり、制御部本体21と、トランジスタ(バイポーラトランジスタ)22とを具備する。
本実施形態の制御部2Aは、第1実施形態の制御部2と異なり、パルス電圧を出力するパルス発振部23と、パルス発振部23から出力されたパルス電圧の異常を検出する異常検出部24とを具備する。また、本実施形態の制御部2Aは、トランジスタ(MOSトランジスタ)25を具備する。
As in the control unit 2 of the first embodiment, the control unit 2A of this embodiment is configured so that the output current of the light receiving element 1 is constant (that is, the amount of light detected by the light receiving element 1 is constant). The drive current of the laser light source 200 is controlled according to the output current of the light receiving element 1, and includes a control unit main body 21 and a transistor (bipolar transistor) 22.
Unlike the control unit 2 of the first embodiment, the control unit 2A of the present embodiment is a pulse oscillation unit 23 that outputs a pulse voltage, and an abnormality detection unit 24 that detects an abnormality of the pulse voltage output from the pulse oscillation unit 23. It comprises. In addition, the control unit 2A of the present embodiment includes a transistor (MOS transistor) 25.

図2に示すように、パルス発振部23から出力された一定周期のパルス電圧Vaは、制御部本体21に入力される。これにより、制御部本体21は、受光素子1の出力電流に応じた電圧値(ピーク電圧値)を有するパルス電圧(パルス周期はパルス電圧Vaと同じ)を生成する。そして、後述のように異常検出部24でパルス電圧の異常が検出されない場合には、制御部本体21は、生成したパルス電圧をトランジスタ22のベースに出力する。すなわち、受光素子1の出力電流(電圧)のみが入力される第1実施形態の制御部本体21と異なり、本実施形態の制御部本体21には、受光素子1の出力電流(電圧)に加えてパルス発振部23から出力されたパルス電圧Vaが入力されることで、一定電圧ではなく、パルス電圧が生成され、トランジスタ22のベースに出力される。従い、ベース電流はパルス電流となり、これに伴い、レーザ光源200の駆動電流もパルス電流となる。このレーザ光源200の駆動電流(パルス電流)は、受光素子1の出力電流に応じた電流値(ピーク電流値)を有する。
以上のように、本実施形態の制御部2Aは、異常検出部24でパルス電圧Vaの異常が検出されない場合には、受光素子1の出力電流及びパルス発振部23から出力されたパルス電圧Vaに基づき、受光素子1の出力電流に応じた電流値(ピーク電流値)を有するパルス電流となるようにレーザ光源200の駆動電流を制御する。
As shown in FIG. 2, the pulse voltage Va having a constant cycle output from the pulse oscillating unit 23 is input to the control unit main body 21. As a result, the control unit main body 21 generates a pulse voltage (pulse period is the same as the pulse voltage Va) having a voltage value (peak voltage value) corresponding to the output current of the light receiving element 1. Then, as described later, when the abnormality of the pulse voltage is not detected by the abnormality detection unit 24, the control unit main body 21 outputs the generated pulse voltage to the base of the transistor 22. That is, unlike the control unit main body 21 of the first embodiment in which only the output current (voltage) of the light receiving element 1 is input, the control unit main body 21 of the present embodiment includes the output current (voltage) of the light receiving element 1. When the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23 is input, a pulse voltage is generated instead of a constant voltage and is output to the base of the transistor 22. Accordingly, the base current becomes a pulse current, and accordingly, the drive current of the laser light source 200 also becomes a pulse current. The drive current (pulse current) of the laser light source 200 has a current value (peak current value) corresponding to the output current of the light receiving element 1.
As described above, when the abnormality detection unit 24 does not detect the abnormality of the pulse voltage Va, the control unit 2A of the present embodiment uses the output current of the light receiving element 1 and the pulse voltage Va output from the pulse oscillation unit 23. Based on this, the drive current of the laser light source 200 is controlled so that the pulse current has a current value (peak current value) corresponding to the output current of the light receiving element 1.

一方、本実施形態の制御部2Aは、異常検出部24でパルス電圧の異常が検出された場合には、レーザ光源200の駆動電流を停止する。
以下、この点について具体的に説明する。
本実施形態の異常検出部24は、中間電圧生成部241と、コンパレータ242とを具備する。中間電圧生成部241は、パルス発振部23から出力されたパルス電圧VaのHigh(ピーク電圧値Vdd)とLow(GND)との間の中間の電圧値を有する電圧Vbを生成して、コンパレータ242に出力する。コンパレータ242は、中間電圧生成部241の出力電圧Vbと参照電圧Vrefとを比較し、出力電圧Vb≦参照電圧Vrefの場合にはLow(GND)、出力電圧Vb>参照電圧Vrefの場合にはHigh(電圧値Vdd)となる電圧Vcをトランジスタ25に出力する。
On the other hand, the control unit 2A of the present embodiment stops the drive current of the laser light source 200 when the abnormality detection unit 24 detects an abnormality in the pulse voltage.
Hereinafter, this point will be specifically described.
The abnormality detection unit 24 of this embodiment includes an intermediate voltage generation unit 241 and a comparator 242. The intermediate voltage generation unit 241 generates a voltage Vb having an intermediate voltage value between High (peak voltage value Vdd) and Low (GND) of the pulse voltage Va output from the pulse oscillation unit 23, and the comparator 242 Output to. The comparator 242 compares the output voltage Vb of the intermediate voltage generator 241 with the reference voltage Vref. When the output voltage Vb ≦ reference voltage Vref, the comparator 242 is Low (GND), and when the output voltage Vb> reference voltage Vref, the comparator 242 is High. A voltage Vc that becomes (voltage value Vdd) is output to the transistor 25.

図3は、中間電圧生成部241の具体的構成例を示すブロック図である。図3に示すように、中間電圧生成部241は、例えば、抵抗及びコンデンサからなる積分回路で構成することが可能である。
また、図4は、異常検出部24で異常を検出する動作を説明する説明図である。図4(a)はパルス発振部23から出力されるパルス電圧Vaの例を、図4(b)は中間電圧生成部241から出力される電圧Vbの例を、図4(c)はコンパレータ242から出力される電圧Vcの例を示す。
パルス発振部23から出力されて中間電圧生成部241に入力されるパルス電圧Vaが正常な一定周期のパルス電圧である場合には、図4(b)に示すグラフの前半部分のように、中間電圧生成部241から出力される電圧Vbは、パルス電圧Vaの振幅値VddとGNDとの間の中間の電圧値を有するものとなる。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a specific configuration example of the intermediate voltage generation unit 241. As shown in FIG. 3, the intermediate voltage generation unit 241 can be configured by an integration circuit including a resistor and a capacitor, for example.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of detecting an abnormality by the abnormality detection unit 24. 4A shows an example of the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23, FIG. 4B shows an example of the voltage Vb output from the intermediate voltage generating unit 241, and FIG. 4C shows the comparator 242. An example of the voltage Vc output from the output is shown.
When the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23 and input to the intermediate voltage generating unit 241 is a pulse voltage having a normal constant cycle, as shown in the first half of the graph shown in FIG. The voltage Vb output from the voltage generator 241 has an intermediate voltage value between the amplitude value Vdd and GND of the pulse voltage Va.

しかしながら、パルス発振部23から出力されるパルス電圧Vaに異常が生じた場合、中間電圧生成部241から出力される電圧Vbは、大きく変化することになる。図4(a)に示す例では、パルス電圧VaがHighのまま(ピーク電圧値Vddのまま)となる異常が発生し、これにより、図4(b)に示すように、電圧VbがVddまで増加している。図4(b)に示すように、電圧Vbが増加し、出力電圧Vb>参照電圧Vrefとなった場合には、図4(c)に示すように、コンパレータ242から出力される電圧VcはHigh(電圧値Vdd)となる。換言すれば、異常検出部24でパルス電圧Vaの異常が検出された場合には、異常検出部24は、High(電圧値Vdd)の電圧Vcを出力することになる。なお、参照電圧Vrefは、パルス電圧Vaが正常な場合に出力される電圧Vbよりも大きく、電圧Vddよりも小さな値に設定しておけばよい。   However, when an abnormality occurs in the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23, the voltage Vb output from the intermediate voltage generating unit 241 changes greatly. In the example shown in FIG. 4A, an abnormality occurs in which the pulse voltage Va remains High (the peak voltage value Vdd remains), and as a result, the voltage Vb reaches Vdd as shown in FIG. 4B. It has increased. As shown in FIG. 4B, when the voltage Vb increases and the output voltage Vb> the reference voltage Vref, the voltage Vc output from the comparator 242 is high as shown in FIG. 4C. (Voltage value Vdd). In other words, when the abnormality detection unit 24 detects an abnormality in the pulse voltage Va, the abnormality detection unit 24 outputs a voltage Vc of High (voltage value Vdd). The reference voltage Vref may be set to a value larger than the voltage Vb output when the pulse voltage Va is normal and smaller than the voltage Vdd.

異常検出部24でパルス電圧Vaの異常が検出され、異常検出部24から出力される電圧VcがHighとなった場合、トランジスタ25が導通することで、制御部本体21の出力端との接続点P(図2参照)の電位がGNDに落ちる。これにより、トランジスタ22のベース電流が流れなくなり、レーザ光源200の駆動電流が停止することになる。
一方、異常検出部24でパルス電圧Vaの異常が検出されない場合には、異常検出部24から出力される電圧VcはLow(GND)であり、トランジスタ25が導通しないため、制御部本体21は、生成したパルス電圧をトランジスタ22のベースに出力する。これにより、前述のように、受光素子1の出力電流及びパルス発振部23から出力されたパルス電圧Vaに基づき、受光素子1の出力電流に応じた電流値(ピーク電流値)を有するパルス電流となるようにレーザ光源200の駆動電流が制御される。
When the abnormality of the pulse voltage Va is detected by the abnormality detection unit 24 and the voltage Vc output from the abnormality detection unit 24 becomes High, the transistor 25 is turned on, so that the connection point with the output terminal of the control unit main body 21 is established. The potential of P (see FIG. 2) falls to GND. As a result, the base current of the transistor 22 stops flowing, and the drive current of the laser light source 200 is stopped.
On the other hand, when the abnormality of the pulse voltage Va is not detected by the abnormality detection unit 24, the voltage Vc output from the abnormality detection unit 24 is Low (GND), and the transistor 25 is not conductive. The generated pulse voltage is output to the base of the transistor 22. Thus, as described above, based on the output current of the light receiving element 1 and the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23, the pulse current having a current value (peak current value) corresponding to the output current of the light receiving element 1 is Thus, the drive current of the laser light source 200 is controlled.

以上に説明したように、本発明の第2実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aによれば、通常の場合(異常検出部24でパルス電圧Vaの異常が検出されない場合)、制御部2Aは、受光素子1の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるようにレーザ光源200の駆動電流を制御する。このため、駆動電流が一定の電流である場合(例えば、ピーク電流のままである場合)に比べて、レーザ光源100の消費電力を低減することが可能である。
一方、異常検出部24でパルス電圧Vaの異常が検出された場合、制御部2Aは、レーザ光源200の駆動電流を停止するため、レーザ光源200の消費電力を安定して低減可能である。
As described above, according to the laser light source control device 100A according to the second embodiment of the present invention, in the normal case (when the abnormality of the pulse voltage Va is not detected by the abnormality detection unit 24), the control unit 2A The drive current of the laser light source 200 is controlled so that the pulse current has a current value corresponding to the output current of the light receiving element 1. For this reason, it is possible to reduce the power consumption of the laser light source 100 compared with the case where the drive current is a constant current (for example, when the drive current remains the peak current).
On the other hand, when the abnormality of the pulse voltage Va is detected by the abnormality detection unit 24, the control unit 2A stops the drive current of the laser light source 200, so that the power consumption of the laser light source 200 can be stably reduced.

なお、本実施形態では、図4(a)に示すように、パルス発振部23から出力されるパルス電圧VaがHighのまま(ピーク電圧値Vddのまま)となる異常が発生した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、パルス発振部23から出力されるパルス電圧VaがLowのまま(GNDのまま)となる異常が発生した場合に、制御部2Aがレーザ光源200の駆動電流を停止するように構成することも可能である。この場合には、参照電圧Vrefをパルス電圧Vaが正常な場合に出力される電圧Vbよりも小さく、GNDよりも大きな値に設定しておけばよい。そして、出力電圧Vb<参照電圧Vrefとなった場合に、コンパレータ242から出力される電圧VcがHigh(電圧値Vdd)となるように設定しておけばよい。
また、パルス発振部23から出力されるパルス電圧VaがHighのまま(ピーク電圧値Vddのまま)となる異常と、Lowのまま(GNDのまま)となる異常のうち、何れが発生しても制御部2Aがレーザ光源200の駆動電流を停止するように構成することも可能である。この場合には、2つの参照電圧Vref1及びVref2(Vref1>Vref2)を設定し、出力電圧Vb>参照電圧Vref1となるか、出力電圧Vb<参照電圧Vref2となった場合に、コンパレータ242から出力される電圧VcがHigh(電圧値Vdd)となるように設定しておけばよい。この場合、コンパレータ242としては、いわゆるウインドウコンパレータが好適に用いられる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4A, an example in which an abnormality occurs in which the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23 remains High (the peak voltage value Vdd remains) is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and when an abnormality occurs in which the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23 remains low (i.e., remains GND), the control unit 2A performs laser processing. It is also possible to configure the driving current of the light source 200 to be stopped. In this case, the reference voltage Vref may be set to a value smaller than the voltage Vb output when the pulse voltage Va is normal and larger than GND. Then, when the output voltage Vb <the reference voltage Vref, the voltage Vc output from the comparator 242 may be set to be High (voltage value Vdd).
In addition, any of an abnormality in which the pulse voltage Va output from the pulse oscillating unit 23 remains High (the peak voltage value Vdd remains) and an abnormality that remains Low (the same as GND) occurs. The control unit 2A can be configured to stop the drive current of the laser light source 200. In this case, two reference voltages Vref1 and Vref2 (Vref1> Vref2) are set, and when the output voltage Vb> the reference voltage Vref1 or the output voltage Vb <the reference voltage Vref2, the output is made from the comparator 242. The voltage Vc to be set may be set to High (voltage value Vdd). In this case, a so-called window comparator is preferably used as the comparator 242.

<第3実施形態>
図5は、本発明の第3実施形態に係るレーザ光源制御装置を適用したレーザポインタの概略構成を示すブロック図である。
図5に示すように、本実施形態に係るレーザポインタも、レーザ光源200と、レーザ光源制御装置100Bとを備える。ただし、レーザ光源制御装置100Bの構成が、第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100や、第2実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aと異なる。
以下、本実施形態に係るレーザ光源制御装置100Bについて、第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100や第2実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aと同様の構成要素については同一の符号を付してその説明は適宜省略し、主として第1の実施形態や第2の実施形態と異なる部分について説明する。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser pointer to which the laser light source control device according to the third embodiment of the present invention is applied.
As shown in FIG. 5, the laser pointer according to the present embodiment also includes a laser light source 200 and a laser light source control device 100B. However, the configuration of the laser light source control device 100B is different from the laser light source control device 100 according to the first embodiment and the laser light source control device 100A according to the second embodiment.
Hereinafter, in the laser light source control device 100B according to the present embodiment, the same components as those of the laser light source control device 100 according to the first embodiment and the laser light source control device 100A according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals. The description thereof will be omitted as appropriate, and different parts from the first and second embodiments will be mainly described.

本実施形態に係るレーザ光源制御装置100Bは、レーザ光源200から出射するレーザ光の光量を安定化させるための装置であって、受光素子1と、制御部2Aと、電源部3Aとを備える。受光素子1及び制御部2Aは第2実施形態と同様の構成であり、電源部3Aのみが第2実施形態の電源部3と異なる。   The laser light source control device 100B according to the present embodiment is a device for stabilizing the amount of laser light emitted from the laser light source 200, and includes a light receiving element 1, a control unit 2A, and a power supply unit 3A. The light receiving element 1 and the control unit 2A have the same configuration as that of the second embodiment, and only the power supply unit 3A is different from the power supply unit 3 of the second embodiment.

本実施形態の電源部3Aは、レーザ光源200、受光素子1及び制御部2A(制御部本体21)のそれぞれに駆動電圧を供給する。
具体的には、本実施形態の電源部3Aは、一定電圧Vinを出力する定電圧電源31のみを具備し、第1実施形態や第2の実施形態の電源部3のように電圧変更部32を具備しない。
そして、電源部3A(定電圧電源31)は、レーザ光源200、受光素子1及び制御部2Aのいずれにも定電圧電源31の出力電圧Vinを供給する。
The power supply unit 3A of the present embodiment supplies a drive voltage to each of the laser light source 200, the light receiving element 1, and the control unit 2A (control unit main body 21).
Specifically, the power supply unit 3A of the present embodiment includes only the constant voltage power supply 31 that outputs a constant voltage Vin, and the voltage changing unit 32 like the power supply unit 3 of the first embodiment or the second embodiment. Is not provided.
The power supply unit 3A (constant voltage power supply 31) supplies the output voltage Vin of the constant voltage power supply 31 to any of the laser light source 200, the light receiving element 1, and the control unit 2A.

従い、本実施形態に係るレーザ光源制御装置100Bは、第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100や第2実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aと異なり、駆動電圧の異なる種々のレーザ光源200に対して適用可能な汎用性は有していない。
しかしながら、本実施形態に係るレーザ光源制御装置100Bは、第1実施形態に係るレーザ光源制御装置100や第2実施形態に係るレーザ光源制御装置100Aと同様に、制御部2Aを備えるため、レーザ光源200の消費電力を安定して低減可能であるという利点を有する。
Accordingly, the laser light source control device 100B according to the present embodiment is different from the laser light source control device 100 according to the first embodiment and the laser light source control device 100A according to the second embodiment in various laser light sources 200 having different driving voltages. It does not have versatility applicable to it.
However, the laser light source control device 100B according to the present embodiment includes the control unit 2A in the same manner as the laser light source control device 100 according to the first embodiment and the laser light source control device 100A according to the second embodiment. The power consumption of 200 can be stably reduced.

1・・・受光素子
2,2A・・・制御部
3,3A・・・電源部
21・・・制御部本体
22・・・トランジスタ
31・・・定電圧電源
32・・・電圧変更部
33,34・・・スイッチ
100・・・レーザ光源制御装置
200・・・レーザ光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light receiving element 2, 2A ... Control part 3, 3A ... Power supply part 21 ... Control part main body 22 ... Transistor 31 ... Constant voltage power supply 32 ... Voltage change part 33, 34 ... Switch 100 ... Laser light source controller 200 ... Laser light source

Claims (4)

レーザ光源から出射するレーザ光の光量を安定化させるためのレーザ光源制御装置であって、
前記レーザ光源から出射したレーザ光の光量を検出し、該検出した光量に応じた電流を出力する受光素子と、
前記受光素子の出力電流が一定となるように、前記受光素子の出力電流に応じて前記レーザ光源の駆動電流を制御する制御部と、
前記レーザ光源に第1駆動電圧を供給し、前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに第2駆動電圧を供給する電源部とを備え、
前記電源部は、
一定電圧を出力する定電圧電源と、
前記定電圧電源の出力電圧を変更して出力する電圧変更部とを具備し、
前記電源部は、前記第1駆動電圧として、前記定電圧電源の出力電圧及び前記電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧を選択可能に前記レーザ光源に供給し、前記第2駆動電圧として、前記定電圧電源の出力電圧を前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに供給するか、或いは、前記定電圧電源の出力電圧及び前記電圧変更部の出力電圧のうち何れか一方の出力電圧を選択可能に前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに供給することを特徴とするレーザ光源制御装置。
A laser light source control device for stabilizing the amount of laser light emitted from a laser light source,
A light receiving element that detects a light amount of the laser light emitted from the laser light source and outputs a current corresponding to the detected light amount;
A control unit for controlling the drive current of the laser light source in accordance with the output current of the light receiving element so that the output current of the light receiving element is constant;
A power supply unit that supplies a first drive voltage to the laser light source and supplies a second drive voltage to each of the light receiving element and the control unit;
The power supply unit is
A constant voltage power supply that outputs a constant voltage;
A voltage changing unit for changing and outputting the output voltage of the constant voltage power source,
The power supply unit supplies, as the first drive voltage, one of an output voltage of the constant voltage power supply and an output voltage of the voltage changing unit that can be selected and supplied to the laser light source, and the second drive. As the voltage, the output voltage of the constant voltage power supply is supplied to each of the light receiving element and the control unit, or one of the output voltage of the constant voltage power supply and the output voltage of the voltage changing unit Is selectively supplied to each of the light receiving element and the control unit.
前記制御部は、
パルス電圧を出力するパルス発振部と、
前記パルス発振部から出力されたパルス電圧の異常を検出する異常検出部とを具備し、
前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出されない場合には、前記受光素子の出力電流及び前記パルス発振部から出力されたパルス電圧に基づき、前記受光素子の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるように前記レーザ光源の駆動電流を制御し、
前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合には、前記レーザ光源の駆動電流を停止することを特徴とする請求項1に記載のレーザ光源制御装置。
The controller is
A pulse oscillation unit that outputs a pulse voltage;
An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the pulse voltage output from the pulse oscillation unit;
If no abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, a pulse having a current value corresponding to the output current of the light receiving element based on the output current of the light receiving element and the pulse voltage output from the pulse oscillating unit Control the drive current of the laser light source so as to become current,
2. The laser light source control device according to claim 1, wherein when an abnormality of a pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, the drive current of the laser light source is stopped.
レーザ光源から出射するレーザ光の光量を安定化させるためのレーザ光源制御装置であって、
前記レーザ光源から出射したレーザ光の光量を検出し、該検出した光量に応じた電流を出力する受光素子と、
前記受光素子の出力電流が一定となるように、前記受光素子の出力電流に応じて前記レーザ光源の駆動電流を制御する制御部と、
前記レーザ光源、前記受光素子及び前記制御部のそれぞれに駆動電圧を供給する電源部とを備え、
前記制御部は、
パルス電圧を出力するパルス発振部と、
前記パルス発振部から出力されたパルス電圧の異常を検出する異常検出部とを具備し、
前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出されない場合には、前記受光素子の出力電流及び前記パルス発振部から出力されたパルス電圧に基づき、前記受光素子の出力電流に応じた電流値を有するパルス電流となるように前記レーザ光源の駆動電流を制御し、
前記異常検出部でパルス電圧の異常が検出された場合には、前記レーザ光源の駆動電流を停止することを特徴とするレーザ光源制御装置。
A laser light source control device for stabilizing the amount of laser light emitted from a laser light source,
A light receiving element that detects a light amount of the laser light emitted from the laser light source and outputs a current corresponding to the detected light amount;
A control unit for controlling the drive current of the laser light source in accordance with the output current of the light receiving element so that the output current of the light receiving element is constant;
A power supply unit that supplies a drive voltage to each of the laser light source, the light receiving element, and the control unit;
The controller is
A pulse oscillation unit that outputs a pulse voltage;
An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the pulse voltage output from the pulse oscillation unit;
If no abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detection unit, a pulse having a current value corresponding to the output current of the light receiving element based on the output current of the light receiving element and the pulse voltage output from the pulse oscillating unit Control the drive current of the laser light source so as to become current,
The laser light source control device characterized in that when the abnormality of the pulse voltage is detected by the abnormality detector, the drive current of the laser light source is stopped.
レーザ光源と、
請求項1から3の何れかに記載のレーザ光源制御装置と
を備えることを特徴とするレーザポインタ。
A laser light source;
A laser pointer comprising: the laser light source control device according to claim 1.
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