JP2941353B2 - Semiconductor laser drive circuit - Google Patents

Semiconductor laser drive circuit

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JP2941353B2 JP11366090A JP11366090A JP2941353B2 JP 2941353 B2 JP2941353 B2 JP 2941353B2 JP 11366090 A JP11366090 A JP 11366090A JP 11366090 A JP11366090 A JP 11366090A JP 2941353 B2 JP2941353 B2 JP 2941353B2
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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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for a semiconductor laser, and more particularly to a technique for detecting an abnormality of the driving circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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。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、光ディスクメモ
リの情報読出し書込ヘッド、POS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。一般
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。
In recent years, high-performance semiconductor lasers can be supplied at low cost. Semiconductor lasers are widely used as heads of various information devices. For example, it is widely used as a laser light source for an information read head of a compact disk player, an information read / write head of an optical disk memory, a read head of a bar code reader of a POS terminal, or a print head of a laser beam printer. In general, when a semiconductor laser is used as a light source of a head of an information device, a semiconductor laser drive circuit has an automatic light amount control mechanism in order to keep a laser beam light amount constant in a steady state.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

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。例えば、光ディス
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、POS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。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。
However, when a failure occurs in the automatic light amount control mechanism, the light amount control of the laser beam stops working, and there is a risk that the semiconductor laser emits abnormal light. For example, when abnormal excessive light emission occurs in the optical disk memory, information written on the optical disk may be destroyed.
Also, if excessive light emission occurs in a bar code reader used for a POS terminal or a so-called pointer using the excellent directivity of a laser beam, there is a possibility that the light may accidentally enter the eyes of surrounding humans and cause blindness. Conversely, when abnormal under-emission occurs, the normal operation of the main unit is impeded. In the conventional semiconductor laser drive circuit, no countermeasures are taken against the failure of the automatic light quantity control mechanism, and there is a problem in safety and stability.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means to solve the problem]

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。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the related art, it is a general object of the present invention to improve the safety and stability of a semiconductor laser driving circuit and prevent abnormal light emission of 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。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。
In general, the automatic light amount control mechanism includes a light receiving element for receiving a laser beam and a detection resistor for detecting an electric signal output from the light receiving element and outputting a monitor signal for automatic light amount control. The resistance of the detection resistor may change with time due to deterioration or the like. Accordingly, it is a characteristic object of the present invention to effectively detect an abnormality of the automatic light amount control mechanism based on the deterioration of the detection resistor and 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。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101には制御回路1
02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1a、フォトダイ
オード1b、モニタ回路101、制御回路102及び電力回路10
3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。
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 in which a semiconductor laser such as a laser diode 1a and a light receiving element such as a photodiode 1b are housed. The photodiode 1b receives a laser beam emitted from the laser diode 1a, performs photoelectric conversion, and outputs a corresponding electric signal. A monitor circuit 101 is connected to the photodiode 1b, monitors an electric signal, and outputs a monitor signal according to a change in the amount of laser beam. The monitor circuit 101 has a first detection resistor for detecting an electric signal, and outputs a first monitor signal based on the detection result. Further, a second detection resistor connected to the first detection resistor is provided for separately detecting the electric signal, and a second monitor signal correlated with the first monitor signal is output based on the detection result. The monitor circuit 101 has a control circuit 1
02 is connected, 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 drive power to the laser diode 1a so as to cancel the difference according to the control signal. Thus, the laser diode 1a, the photodiode 1b, the monitor circuit 101, the control circuit 102, and the power circuit 10
A servo loop is formed by 3 to automatically control the amount of laser beam. An abnormality detection circuit 104 is connected to the monitor circuit 101, and detects an abnormality by comparing a reference signal different from the reference signal with 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, control circuit 102 includes a forced light-off circuit for forcibly turning off laser diode 1a in response to abnormal 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 is configured such that when the second monitor signal falls below the lower limit reference signal set to be smaller than the magnitude of the reference signal or when the upper limit reference signal is set to be larger than the magnitude of the reference signal. When the second monitor signal exceeds the threshold value, an abnormal signal is output to warn of an abnormality of 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。
Additionally, the monitor circuit has first and second detection resistors connected in series with each other to detect the electrical signal;
The circuit includes a circuit that forms a first monitor signal according to a potential difference generated between both ends of the first detection resistor, and a circuit that forms a second monitor signal according to a potential difference generated between both ends of the second detection resistor.

〔作用〕[Action]

本発明によれば、レーザダイオード、フォトダイオー
ドあるいは自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
おいては互いは接続された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, an abnormality occurs in a laser diode, a photodiode or an automatic light amount control servo loop,
If the second monitor signal fluctuates significantly compared to the reference signal, an abnormal signal is immediately output. This abnormal signal is output when the laser beam quantity decreases or disappears due to failure or deterioration of the laser diode. Alternatively, this signal is output when the first monitor signal fluctuates due to a photodiode failure and there is a risk that the laser diode will emit excessive light through the servo loop. In particular, in the present invention, the first and second monitor signals are individually formed using two detection resistors connected to each other. Therefore, when the relative resistance ratio of the two detection resistors fluctuates due to deterioration with time or the like, it correlates with the first monitor signal for automatic light amount control,
Since the second monitor signal for abnormality detection fluctuates, an abnormality caused by the detection resistor can be effectively recognized.

〔実 施 例〕〔Example〕

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ザ駆動回路
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Vcc
に接続されている。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Vccに接続され
ている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail 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 driving circuit has a laser package 1. This package contains the laser diode 1a
And its anode terminal is connected to the power supply line Vcc.
It is connected to the. Further, a photodiode 1b is housed, and its cathode terminal is connected to the power supply line Vcc .

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。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V
det1を出力する。この第1モニタ信号Vdet1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。
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. The negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 3 are connected.
Therefore, the differential amplifier 3 acts as a buffer, converts the impedance, and outputs the first monitor signal V
Output det1 . The voltage level of the first monitor signal V det1 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第2の検出抵抗63の両端に生じた電
位差に比例した電圧を有する第2モニタ信号Vdet2が出
力される。仮に分圧抵抗66,67,68及び69の抵抗値を等し
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Vdet1と第2モニ
タ信号Vdet2の大きさは等しくなる。
The monitor circuit further has a variable second detection resistor 63 connected in series between the photodiode 1b and the first detection resistor 2. One end of the resistor 63 is connected to the positive input terminal of the 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 its output terminal is connected to the first and second series detection resistors 2, 63.
Is output as a voltage equal to the potential difference appearing at both ends. The output terminal of the amplifier 64 is connected to a differential amplifier 65 via voltage dividing resistors 68 and 69.
And the output terminal of the amplifier 3 is connected to the negative input terminal of the differential amplifier 65 via a voltage dividing resistor 66. The negative input terminal and output terminal of this amplifier 65 are divided resistors.
They are connected to each other via 67. Therefore, the differential amplifier 65
The second monitor signal V det2 having a voltage proportional to the potential difference generated between both ends of the second detection resistor 63 is output to the output terminal of the second detection resistor 63. If the resistance values of the voltage dividing resistors 66, 67, 68 and 69 are set to be equal and the resistance values of the two variable detection resistors 2 and 63 are adjusted to be equal, the first monitor signal V det1 and the second monitor signal The magnitudes of V det2 are equal.

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Vdet1と基準信号Vref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。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▲▼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。
The control circuit includes an integrating resistor 4, a differential amplifier 5, an integrating capacitor 6, and an analog switch 7.
The integrating resistor 4 is connected between the output terminal of the differential amplifier 3 and the negative input terminal of the differential amplifier 5, and the integrating capacitor 6 is connected between the negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 5. . Further, a reference signal Vref having a preset voltage is input to a 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 output a control signal according to the difference between the first monitor signal V det1 and the reference signal Vref . Further, the analog switch 7 is inserted between the negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 5. In addition, the control circuit includes a forced light-off circuit comprising an AND gate 24 having two input terminals. A lighting signal ▲ ▼ for instructing lighting of the laser diode 1a is input to one inverting input terminal of the AND gate 24, and an abnormal signal LDNG is input to the other inverting input terminal. ing. The inverted output terminal is connected to the analog switch 7, and controls this conductive 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10及び電圧電流変換抵抗11とから構成されている。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 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 power circuit includes a pair of voltage dividing resistors 8 and 9, a driving transistor 10, and a voltage-current conversion resistor 11. 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 grounded via the resistor 11.

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Vdet2が入力されており、正入力端子には
下限参照信号Vllt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Vlltの電
圧レベルは基準信号Vref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Vlltの大きさは基準信号Vrefに比べて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Vdet2及び下限参照信号Vllt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▲▼が
出力される。異常検出回路はさらに三入力アンドゲート
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▲▼が入力される
様になっている。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フリップフロッグ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31
をリセットする為のものである。フリップフロップ31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。
The abnormality detection circuit includes a pair of window comparators 25 and
With 33. The second monitor signal V det2 is input to the negative input terminal of one comparator 25, and the lower limit reference signal V llt is input to the positive input terminal. By the voltage dividing resistors 70, 71, 72 and 73 connected in series, the voltage level of the lower-limit reference signal Vllt is set to a predetermined value lower than the voltage level of the reference signal Vref . In the present embodiment, the magnitude of the lower-limit reference signal Vllt is set to be 5% lower than the reference signal Vref . The output terminal of the comparator 25 outputs a state signal ▼ whose voltage level is inverted according to the magnitude of the second monitor signal V det2 and the lower limit reference signal V llt . Anomaly detection circuit has three inputs and gate
Has 30. The output terminal of the comparator 25 is connected to the first input terminal of the AND gate 30, and the lighting signal LDON is input to the second input terminal via the inverter 58. The input terminal receives a lighting signal ▼ via an inverter 58 and a delay circuit 29. The output terminal of the AND gate 30 is connected to the set terminal S of the RS flip-flop 31 via the OR gate 74. A clear circuit 32 is connected to a reset terminal R of the RS flip-flop 31. When the power is turned on, the clear circuit 32
Is for resetting. The output terminal Q of the flip-flop 31 outputs an abnormal signal LDNG. In the embodiment described above, AND gates 24 and 30, delay circuit 29,
Although the inverter 58, the OR gate 74, and the flip-flop 31 are composed of individual circuit elements, they can also be composed of software by a microcomputer built in 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Vult
が入力されている。この上限参照信号Vult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Vref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Vdet2
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Vult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
31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 V ult is input to the negative input terminal.
Is entered. The upper limit reference signal V ult 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 V ref obtained from the lower end. In a normal state, the value does not exceed the second monitor signal V det2 . An inverted signal LDOVER is output to the output terminal of the comparator 33 when the second monitor signal V det2 exceeds the upper limit reference signal V ult . The set terminal S of the RS flip-flop 31 is connected to the output terminal of the comparator 33 via the OR gate 74. flip flop
31 stores the inverted signal LDOVER and outputs the abnormal signal LDON to the output terminal Q.
Output to

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▲▼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Vdet1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Vrefと負入力端子に印
加されている第1モニタ信号Vdet1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10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Vdet1
の電圧と基準信号Vref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▲
▼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 described. First, the automatic light amount control operation will be described. When the lighting signal ▲ ▼ becomes 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 the laser beam is generated. It occurs in the photodiode 1b. This photocurrent is converted to a corresponding voltage by the first detection resistor 2 and the differential amplifier 3
After the impedance conversion, the first monitor signal V det1 appears at the output terminal of the differential amplifier 3. Therefore, the first monitor signal is a signal having a voltage proportional to the amount of light received by the photodiode 1b. The level of the steady drive power obtained by the automatic light amount control operation can be adjusted by manually adjusting the resistance value of the variable detection resistor 2. That is, the power of the laser diode 1a can be adjusted. An integrator is formed by the integrating resistor 4, the differential amplifier 5, and the integrating capacitor 6, and a reference signal Vref applied to a positive input terminal of the differential amplifier 5 and a first monitor applied to a negative input terminal. The integration capacitor 6 is charged and discharged according to the voltage difference of the signal V det1 . 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. The output voltage is divided by the voltage dividing resistors 8 and 9 and the current is converted by the driving transistor 10 to drive the laser diode 1a. Since 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, in the steady state, the first monitor signal V det1
Is equal to the voltage of the reference signal Vref, so that the amount of laser beam light is controlled to be constant irrespective of changes in the ambient temperature and slight deterioration of the laser diode. Also, lighting signal ▲
When ▼ is inverted from the low level to the high level, the analog switch 7 becomes conductive through the AND gate 24,
The charge stored 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 laser diode 1a is turned off because 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 driving transistor 10 is not conductive. Is 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▲▼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▲▼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▲
▼は遅延回路29を介して所定時間例えば1ms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
めにとってある。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▲
▼の反転に応じて、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Vdet2
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Vdet2の大きさが基準信号Vref
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Vdet2の電圧レベルが
下限参照電圧レベルVllt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▲▼は高レ
ベルから低レベルに変化する。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、中央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▲
▼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Vdet2の電圧は下限参照電圧レベ
ルVllt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Vlltに対して5%程高く設定された基
準電圧レベルVref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。
Next, the abnormality detection operation will be described in detail with reference to the timing charts shown in FIGS. As shown in FIG. 3, first, the lighting signal ▼ changes from the high level to the low level to instruct the lighting of the laser diode 1a. The lighting signal ▲ ▼ is applied to one input terminal of the AND gate 30. Furthermore, this lighting signal ▲
▼ is delayed by a predetermined time, for example, 1 ms, via the delay circuit 29 and becomes a delay signal which is applied to the other input terminal of the AND gate 30. This delay time is longer than the time required for the automatic light quantity control to function normally and for the laser beam quantity to become steady. For example, the time constant of the integration 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 instructing to turn on the laser diode. Now, lighting signal ▲
When the driving current is supplied and the laser diode starts to emit light in response to the inversion of ▼, the voltage level of the second monitor signal V det2 starts to increase. Note that the second
Is adjusted so that the magnitude of the second monitor signal V det2 becomes equal to the reference signal Vref in the steady state of the automatic light quantity control. That is, the abnormality detection level adjustment. When the voltage level of the second monitor signal V det2 exceeds the lower-limit reference voltage level V llt , the comparator
The state signal ▲ ▼ which is the output signal of 25 changes from the high level to the low level. This change indicates that the light emission of the laser diode 1a is shifting from a transient state to a steady state. Therefore, when the status signal goes low, the central or peripheral device will enter a normal operating state. As described above, this status signal ▲
Since the inversion of ▼ normally occurs within a preset delay time, this inversion does not pass through the AND gate 30, and the output level of the SR flip-flop 31 does not change. After the voltage of the second monitor signal V det2 exceeds the lower-limit reference voltage level V llt , it continues to rise by the automatic light amount control and reaches the reference voltage level V ref set about 5% higher than the lower-limit reference voltage level V llt . Achieve a steady state. At this point, since the delay time has elapsed, the AND gate 30 is opened, and the abnormality detection circuit shifts to the operating state.

時間の経過に伴って、レーザダイオード1a、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Vdet2の電圧レベル
は急激にあるいは除去に低下する。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Vdet2の電
圧レベルは基準電圧レベルVrefを離れ、下限参照電圧レ
ベルVlltをさら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▲▼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▲▼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。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
て出力する。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。
With the passage of time, an abnormality may occur in the laser diode 1a, the photodiode 1b, or the automatic light amount control mechanism. When the abnormality is a failure or a remarkable 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 V det2 becomes Decreases sharply or to removal. If this decrease exceeds the controllable range of the automatic light quantity control mechanism, the automatic light quantity control mechanism no longer functions, the voltage level of the second monitor signal V det2 departs from the reference voltage level Vref , and the lower limit reference voltage It falls further below the level Vllt . When the voltage level of the second monitor signal falls below the lower-limit reference voltage level, the state signal ▼ is again inverted from the low level to the high level by the operation of the comparator 25. As a result, the state signal ▼ indicates that the semiconductor laser drive circuit is no longer in a normal state. At the same time, the inversion change of the status signal is RS via the open AND gate 30
The signal is transmitted to the set terminal S of the flip-flop 31. 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. The abnormality signal LDNG is a signal that indicates that an abnormality has occurred in an upper system such as an operator, a CPU, or a peripheral device. Further, the abnormal signal LDNG is applied to the inverting input terminal of the AND gate 24 which constitutes the forced light-off 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 turned off. You. As a result, it is possible to prevent the risk of excessive emission of light from the laser diode 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Vrefに等しい。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
Vdet2が入力されており、負入力端子には上限参照信号V
ultが印加されている。この上限参照信号Vultは基準電
圧Vref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LDOVERは正常時においては低レベ
ルに保持されている。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
det2の電圧レベルが上限参照電圧レベルVultを越えて上
昇し、コンパレート33の出力端子に表われる反転信号LD
OVORは高レベルに反転される。一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▲
▼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、一時的にで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ず
る事ができる。
Next, an operation related to the other comparator 33 of the abnormality detection circuit will be described with reference to FIG. As mentioned above,
When the automatic light quantity control mechanism is operating normally, the voltage level of the second monitor signal is equal to the reference voltage level Vref . The second monitor signal is input to the positive input terminal of the comparator 33.
V det2 is input and the upper limit reference signal V
ult is applied. The upper limit reference signal V ult is set so high that it does not exceed the reference voltage V ref in a normal state. Therefore, the inverted signal LDOVER appearing at the output terminal of the comparator 33 is normally kept at a low level. However, if the laser diode excessively emits light due to an abnormality in the automatic light amount control mechanism, or if a short circuit abnormality occurs in the laser beam light amount monitoring photodiode, the second monitor signal V
The det2 voltage level rises above the upper-limit reference voltage level V ult and the inverted signal LD appearing at the output terminal of the comparator 33
OVOR is inverted to a high level. If the inverted signal goes high even for a moment, the flip-flop 31 is output via the OR gate 74.
Is inverted, and the abnormal signal LDNG changes from a low level to a high level. As a result, an abnormal state occurring in the automatic light amount control mechanism is transmitted to the outside as a level change of the abnormal signal. In addition, when the abnormal signal LDON changes from the low level to the high level, the AND gate 24 is forcibly closed and the lighting signal ▲
Regardless of ▼, 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, when an abnormal situation occurs even temporarily, the inverted signal changes and the change is latched, whereby the abnormal signal is continuously output. Therefore, before a serious accident occurs, an abnormality can be detected and effective measures can be taken.

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。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Vdet1は基準信
号Vrefに等しくなり、又第2モニタ信号Vdet2もあらか
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。
By the way, in the present invention, the first monitor signal and the second monitor signal are generated using the first and second detection resistors, respectively. The first monitor signal is used for automatic light quantity control, and the second monitor signal is used for abnormality detection. The first and second detection resistors are connected to each other. If one of the first and second detection resistors causes a disconnection, a short circuit, or a resistance value variation failure due to aging or the like, the relative resistance ratio of the pair of detection resistors varies and the first and second detection resistors change. In addition to the monitor signal, the second monitor signal changes up and down. When this change exceeds the lower or upper limit reference voltage, an abnormal signal is output. Therefore, a failure of the detection resistor can be effectively detected. The probability of both sensing resistors failing at the same time is extremely low,
The safety of the semiconductor laser drive circuit can be further improved by judging the failure by observing the relative resistance change between the two.
In the steady state, the first monitor signal V det1 is adjusted to be equal to the reference signal V ref , and the second monitor signal V det2 is also adjusted to be equal to the reference voltage V ref in advance. Therefore, it is conceivable that the automatic light amount control and the abnormality detection are performed using a common monitor signal without using separate monitor signals. However, in this case, even if the value of the detection resistor fluctuates, the level of the monitor signal is kept constant by the automatic light amount control action, so that there is a disadvantage that the 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
てある。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。可変抵抗75を調整して第2モニタ信号Vdet2
レベルを基準電圧Vrefに合わせる様にしている。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。
FIG. 5 shows a second example of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the embodiment. Hereinafter, the first type shown in FIG.
The same parts as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals. Therefore, description of common points is omitted, and only different points will be described. 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. The level of the second monitor signal V det2 is adjusted to the reference voltage Vref by adjusting the variable resistor 75. In this example, the fluctuation of the resistance value of the first main variable detection resistor 2 is 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Vdet1と第2モニタ信号Vdet2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66,67,68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76を接続して第1モニタ信号Vdet1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
det2の合わせ込み調整を行なっている。
FIG. 6 shows a third embodiment of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the embodiment. In this embodiment, a differential amplifier is constituted by a pair of non-inverting amplifiers 3 and 64, and outputs a first monitor signal V det1 and a second monitor signal V det2 , respectively. Therefore, as compared with the first and second embodiments, the differential amplifier
65 can be omitted. In this case, it is desirable that the voltage dividing resistors 66, 67, 68 and 69 have the same resistance value. However, if you want to have a relative gain between the two monitor signals,
And 68 are set to have the same resistance, and resistors 66 and 69 are set to have the same resistance. Further, in this embodiment, in order to further stabilize the monitor circuit, the pair of detection resistors 2 and 63 are both fixed resistors, and a variable resistor 76 is connected to the output terminal of one of the amplifiers 3 instead. The monitor signal V det1 is adjusted, the power of the laser diode is adjusted, and the other amplifier is adjusted.
Connect a variable resistor 75 to the output terminal of the second monitor signal V
The adjustment of det2 is adjusted.

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モニタ信号Vdet1を出力し、他
方の増幅器64はフォト電流が第2の検出抵抗63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 shows a fourth embodiment of the semiconductor laser drive circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the embodiment. Although the first to third embodiments are circuits operated by a single power supply, the present embodiment has a circuit configuration applicable when a positive and negative power supply is used. One amplifier 3 outputs a first monitor signal V det1 having a voltage equal to a voltage drop generated when a photocurrent output from the photodiode 1b flows through the first detection resistor 2, and the other amplifier 64 outputs a first monitor signal V det1. The second monitor signal V det2 having a voltage equal to the voltage drop generated when the current flows through the second detection resistor 63 is output. Therefore, no additional differential amplifier 65 is required as in the third embodiment.

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。
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によって回路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42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、
バーコードリー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、バーコード
リーダが読取りを続け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。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a bar code reader using a laser light source incorporating a semiconductor laser drive circuit according to the present invention, and shows one application example of the present invention.
As shown, the bar code reader has a laser light source 42 housed in a casing 41. This laser light source 42 is the first
It has a circuit configuration as shown in the figure, and includes a laser diode, an automatic light amount control mechanism, and an abnormality detection circuit.
The laser beam emitted from the laser light source 42 is scanned and reflected by a polygon mirror 44, which is circuited by a scan motor 43, and then applied to a bar code 46 attached to the surface of the article via a reflection mirror 45. . Barcode 46
After scanning, the reflected light travels backward, is condensed by the condenser lens 47, and is received by the light receiving sensor 49 via the reflection mirror 48. The bar code 46 is read by analyzing a fluctuation component included in the received light. In such a bar code reader, when an automatic light amount control mechanism including a laser diode or a photodiode incorporated in the laser light source 42 fails or deteriorates and an abnormal state occurs, an abnormal signal is output. In response to this abnormal signal,
The bar code reader stops reading operation. For this reason, it is possible to prevent a possibility that the barcode reader continues reading and erroneous detection occurs even though the laser diode is significantly deteriorated and normal reading becomes impossible. Alternatively, it is possible to prevent an accident in which an excessive laser beam radiated from the laser diode erroneously irradiates the eyes of an operator or a customer when the photodiode breaks.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

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 described above, according to the present invention, in a semiconductor laser driving circuit having an automatic light amount control mechanism, an abnormal signal is immediately output when an automatic light amount control mechanism including a laser diode or a laser beam light amount monitoring photodiode is deteriorated or malfunctions. Output to prevent malfunctions of devices that use laser diodes,
There is an effect that an accident caused by excessive light emission of the laser diode can be prevented beforehand. In particular, by using a plurality of detection resistors, there is an effect that an abnormality based on a failure of the detection resistor itself can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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、63……第2検出抵抗 64……増幅器、65……差動増幅器 101……モニタ回路、102……制御回路 103……電力回路、104……異常検出回路
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor laser driving circuit, and FIG.
FIG. 3 is a detailed circuit diagram showing a first embodiment of the semiconductor laser drive circuit, FIGS. 3 and 4 are timing charts of the semiconductor laser drive circuit, and FIGS. 5 to 7 are second to second embodiments of the semiconductor laser drive circuit. FIG. 8 is a detailed circuit diagram showing a fourth embodiment, and FIG. 8 is a schematic sectional view of a bar code reader having a built-in semiconductor laser drive circuit. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser package 1a ... Laser diode 1b ... Photodiode 2 ... First detection resistance 3, ... Amplifier 4 ... Integration resistance 5, ... Amplifier 6 ... Integration capacitor 7 ... Analog switch 10 ... Driving transistor, 24 AND gate 25 Comparator 29 Delay circuit 30 AND gate 31 RS flip-flop 33 Comparator 63 Second detection resistor 64 Amplifier 65 Difference Dynamic amplifier 101 Monitor circuit 102 Control circuit 103 Power circuit 104 Abnormality detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−57688(JP,A) 特開 昭64−59878(JP,A) 特開 平2−196482(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-64-57688 (JP, A) JP-A-64-59878 (JP, A) JP-A-2-196482 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 6 , DB name) H01S 3/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザビームを放射する半導体レーザと、
レーザビ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。
A semiconductor laser that emits a laser beam;
A light-receiving element for photoelectrically converting the laser beam and outputting a corresponding electric signal; and a first monitor signal having a first detection resistor for detecting the electric signal, the first monitor signal corresponding to a change in the amount of the laser beam based on the detection result. And outputs a second monitor signal correlated with the first monitor signal based on a detection result of the second detection resistor connected to the first detection resistor to separately detect the electric signal. A monitor circuit that compares the first monitor signal with the reference signal and outputs a control signal according to the difference; a power circuit that supplies drive power to the semiconductor laser so as to cancel the difference according to the control signal; A semiconductor laser drive circuit comprising: an abnormality detection circuit that detects an abnormality by comparing a second monitor signal with a reference signal different from the reference signal and outputs an abnormality signal.
【請求項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。
2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, further comprising a forced turn-off circuit for forcibly turning off the semiconductor laser in response to the abnormal signal.
【請求項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モニタ信号が上回り
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。
3. The abnormality detection circuit according to claim 1, wherein the lower limit reference signal set to be smaller than the magnitude of the reference signal is lower than the second monitor signal or an upper limit set to be 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 reference signal.
【請求項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。
4. The monitor circuit has first and second detection resistors connected in series with each other to detect the electric signal, and the first and second detection resistors are connected in accordance with a potential difference generated between both ends of the first detection resistor. 1
2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, further comprising: a circuit for forming a monitor signal; and a circuit for forming a second monitor signal according to a potential difference generated between both ends of the second detection resistor.
【請求項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。
5. The circuit for forming the first monitor signal has first adjusting means for adjusting the magnitude of the first monitor signal to adjust the driving power, and the circuit for forming the second monitor signal includes: 5. The semiconductor laser drive circuit according to claim 4, further comprising a second adjusting unit that adjusts the magnitude of the second monitor signal according to the adjusted reference signal.
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