JP2965597B2 - Semiconductor laser drive circuit - Google Patents

Semiconductor laser drive circuit

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JP2965597B2 JP2029099A JP2909990A JP2965597B2 JP 2965597 B2 JP2965597 B2 JP 2965597B2 JP 2029099 A JP2029099 A JP 2029099A JP 2909990 A JP2909990 A JP 2909990A JP 2965597 B2 JP2965597 B2 JP 2965597B2
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【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、特に半導体レーザやレーザ出力制御に使う受光素子の故障や劣化に起因する異常を検出する技術に関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates] relates driving circuit of the semiconductor laser, a technique of detecting an abnormality caused by a particular failure or deterioration of the light-receiving element used for the semiconductor laser and the laser output control.

〔従来の技術〕 [Prior art]

従来から、半導体レーザは種々の情報機器のヘッド部品として広く用いられてきている。 Conventionally, semiconductor lasers have been widely used as a head part of various information devices. 例えば、コンパクトディスクプレーヤの情報読出しヘッド、光ディスクメモリの情報読出し書込用ヘッド、POS端末機器に内蔵されるバーコードリーダのヘッド、あるいはレーザビームプリンタの印字ヘッド等に使われている。 For example, it has been used a compact disc player information read head, the optical disk memory of the information read write head, a bar code reader built in the POS terminal device head or the print head or the like of a laser beam printer.

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

上述した種々の情報機器において、半導体レーザは最重要部品であり、半導体レーザが故障劣化等の原因により正常に機能しないにも係わらず、情報機器を動作させた場合には、正しい情報処理を行なう事ができないという問題点がある。 In various information devices described above, the semiconductor laser is the most important part, despite not function correctly due to causes the semiconductor laser failure deterioration, in the case of operating the information equipment performs the correct information thing there is a problem that can not be. 特に赤外線を放射する半導体レーザの場合には、可視光でない為、半導体レーザが故障あるいは劣化していても容易に認識する事ができない。 Especially in the case of a semiconductor laser emitting infrared rays, since no visible light, it can not be easily recognized even if the semiconductor laser is out of order or deteriorated. 故障あるいは劣化状態において、光ディスクメモリやレーザビームプリンタを動作させると、入力された情報が失われる可能性がある。 In a fault or degraded state, when operating an optical disk memory, laser beam printer, there is a possibility that the information entered is lost.

さらにこれら情報機器においては、レーザビームの光量を定常状態において一定に維持する為、レーザビーム光量を検出する受光素子を含む自動光量制御回路を内蔵しているのが一般的である。 Further in these information devices, for maintaining the light amount of the laser beam constant in a steady state, the incorporates a automatic power control circuit including a light receiving element for detecting the laser beam light quantity is common. この受光素子が故障あるいは劣化しているにも係わらず半導体レーザの駆動を続けると、過大な駆動電流が半導体レーザに流れ異常に高出力のレーザビームにより人間の目に損傷を与える危険性があるという問題点がある。 When the light receiving element continues to drive the semiconductor laser despite has failed or degraded, there is a risk of damage to the human eye by a laser beam of an excessive drive current flows abnormally high output semiconductor laser there is a problem in that.

〔問題点を解決する為の手段〕 [Means for solving 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や受光素子の故障劣化に起因する異常事態を直ちに検出しCPU、周辺機器あるいはオペレータに警告して事故を未然に防止する事のできる半導体レーザ駆動回路を提供する事を目的とする。 In view of the problems of the prior art described above, the present invention can be prevented semiconductor laser and the light receiving element immediately detected CPU abnormal situation caused by malfunction deterioration of an accident alert the peripheral device or an operator in advance an object of the present invention to provide a semiconductor laser drive circuit. 上記目的を達成する為に、 In order to achieve the above object,
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。 The semiconductor laser driving circuit according to the present invention has the basic configuration shown in Figure 1. 即ち、図示する様に半導体レーザ駆動回路は、レーザダイオードパッケージ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。 That is, the semiconductor laser driving circuit as shown has a laser diode package 1, a semiconductor laser such as a laser diode 1a and a light receiving element for example, a photodiode 1b is housed in a package 1. フォトダイオード1bはレーザダイオード1a Photo diode 1b is a laser diode 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。 It receives the laser beam emitted to output a corresponding electrical signal photoelectrically converted from. 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。 The photodiode 1b is connected to a monitor circuit 101 monitors the electrical signal to output a monitor signal corresponding to the variation of the laser beam quantity. モニタ回路101には制御回路102が接続されており、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。 The monitor circuit 101 are the control circuit 102 is connected, compare the monitoring signal with a predetermined reference signal to output a control signal corresponding to the difference. 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。 The control circuit 102 is connected to power circuit 103 supplies a driving power so as cancel the difference in accordance with the control signal to the laser diode 1a. 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103によりサーボループを形成し、 Thus, the servo loop is formed by a laser diode 1a, photodiode 1b, monitoring circuit 101, control circuit 102 and power circuit 103,
レーザビーム光量の自動制御を行なっている。 And performing automatic control of the laser beam quantity. 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。 Are abnormality detection circuit 104 is connected to the monitor circuit 101 detects the abnormality by comparing the different reference signal and the monitor signal and the reference signal, and outputs an abnormality signal LDNG. 図2に示す様に、前記異常検出回路は、参照信号とモニタ信号とを比較して異常を検出した時反転する状態信号を出力する比較回路であるコンパレータ25と、該状態信号の反転に応じてセットされ異常信号を持続的に出力する回路である As shown in FIG. 2, the abnormality detection circuit includes a comparator 25 is a comparator circuit for outputting a status signal that inverts when compared with the reference signal and the monitor signal detects an abnormality, according to reversal of the condition signal It is a circuit for outputting continuously set to the abnormal signal Te
RSフリップフロップ31とからなる。 Consisting of RS flip-flop 31..

好ましくは制御回路102は、異常信号LDNGに応答してレーザダイオード1aを強制的に消灯する為の強制消灯回路を含んでいる。 Preferably the control circuit 102 includes a compulsory off circuit for forcibly turning off the laser diode 1a in response to the abnormality signal LDNG.

さらに好ましくは、異常検出回路104は基準信号の大きさに比べて小さく設定された参照信号に対してモニタ信号が下回る時異常信号を出力しレーザダイオード1a又はフォトダイオード1bの出力低下異常を警告する様になっている。 More preferably, the abnormality detection circuit 104 to warn the outputs an abnormality signal abnormal output reduction of the laser diode 1a or photodiode 1b when the monitor signal falls below with respect to the reference signal is set smaller than the size of the reference signal It has become like. 加えて、異常検出回路104は点灯信号に応答して、レーザダイオード1aの始動期間中異常検出動作を停止する様になっており、誤検出を防止している。 In addition, the abnormality detection circuit 104 in response to the lighting signal, has become as to stop during the starting period abnormality detecting operation of the laser diode 1a, thereby preventing erroneous detection.

〔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、 According to the present invention, abnormality occurs in the laser diode, a photodiode or an automatic light amount control servo loop,
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。 It has become as to output immediately abnormality signal when the monitor signal varies greatly in comparison with the reference signal. 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。 The abnormality signal is a laser beam light amount is output when lowered or eliminated by the failure or deterioration of the laser diode. あるいはフォトダイオードの故障断線によりモニタ信号が低下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。 Or the monitor signal due to a failure disconnection of the photodiode is output when there is a risk that the laser diode to excessive emission via reduced servo loop.

〔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。 With reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the invention in detail. 第2図は本発明にかかる半導体レーザ駆動回路の詳細回路図である。 Figure 2 is a detailed circuit diagram of a semiconductor laser driving circuit according to the present invention. 図示する様に、半導体レーザ駆動回路はレーザダイオードパッケージ1を有している。 As shown, the semiconductor laser drive circuit includes a laser diode package 1. このパッケージの中には、レーザダイオード1aが収納されており、そのアノード端子は電源ラインV ccに接続されている。 Some of this package, and the laser diode 1a is housed, the anode terminal is connected to the power supply line V cc. さらに、フォトダイオード1bを収納しており、 In addition, it has been housing the photodiode 1b,
そのカソード端子は電源ラインV ccに接続されている。 A cathode terminal is connected to the power supply line V cc.

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。 The semiconductor laser driving circuit further monitor circuit, control circuit, and a power circuit and an abnormality detection circuit.
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挿入された電流電圧変換抵抗2を有している。 Monitor circuit has inserted a current-voltage conversion resistor 2 between the anode terminal and a ground line of the photodiode 1b. 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。 This resistor 2 is converted into a voltage corresponding the photocurrent output from the photodiode 1b. 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。 One end of the resistor 2 is connected to the positive input terminal of the differential amplifier 3. また差動増幅器3の負入力端子と出力端子は結線されている。 The negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 3 is connected. 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モニタ信号を出力する。 Therefore, the differential amplifier 3 outputs a monitor signal to its output terminal in terms of converting the impedance acts as a buffer. このモニタ信号の電圧レベルはフォトダイオード1b Photodiode 1b voltage level of the monitor signal
の受光光量に比例している。 It is proportional to the amount of light received.

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。 Control circuitry, integrated resistor 4, and a differential amplifier 5, the integration capacitor 6 and the analog switch 7.
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。 Integrating resistor 4 is connected between the negative input terminal of the output terminal and the differential amplifier 5 of the differential amplifier 3, the integration capacitor 6 is connected between the negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 5 . 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が入力されている。 Is input a reference signal having a voltage set in advance to a further positive input terminal of the differential amplifier 5. 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モニタ信号と基準信号の差分に応じた制御信号を出力する。 These resistors 4, the differential amplifier 5 and the integrating capacitor 6 outputs a control signal corresponding to the difference of the configuration and the monitor signal and the reference signal to the integrating circuit. 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。 Moreover the analog switch 7 is inserted between the negative input terminal and the output terminal of the differential amplifier 5. 加えて、 in addition,
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 The control circuit is an AND gate 24 having two input terminals
からなる強制消灯回路を含んでいる。 It includes a forced OFF circuit consisting of. アンドゲート24の一方の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、 To one input terminal of the AND gate 24 has become like the lighting signal ▲ ▼ instructing lighting of the laser diode 1a is input,
他方の入力端子には異常信号LDNGが入力される様になっている。 To the other input terminal has become such abnormality signal LDNG is input. そして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 output terminal is connected to the analog switch 7, and controls the conduction state.

電力回路は一対の分圧抵抗8及び9、駆動トランジスタ10及び電圧電流変換抵抗11とから構成されている。 Power circuit comprises a pair of voltage dividing resistors 8 and 9, the driving transistor 10 and the voltage-current conversion resistor 11 Prefecture. トランジスタ10のベース端子は一方の分圧抵抗8を介して差動増幅器5の出力端子に接続されており、コレクタ端子はレーザダイオード1aのカソード端子に接続されており、エミッタ端子は抵抗11を介して接地されている。 The base terminal of the transistor 10 is connected to the output terminal of the differential amplifier 5 via the one of the voltage dividing resistors 8, the collector terminal is connected to the cathode terminal of the laser diode 1a, the emitter terminal via the resistor 11 It is grounded Te.

異常検出回路はコンパレータ25を有する。 Abnormality detection circuit includes a comparator 25. コンパレータ25の負入力端子にはモニタ信号が入力されており、正入力端子には参照信号が入力されている。 The negative input terminal of the comparator 25 is input monitor signal, the reference signal is input to the positive input terminal. 直列に接続された分圧抵抗26,27及び28により、参照信号の電圧レベルは基準信号の電圧レベルよりも低く所定の値に設定されている。 By dividing resistors 26, 27 and 28 connected in series, the voltage level of the reference signal is set to a predetermined value lower than the voltage level of the reference signal. 本実施例においては、参照信号の大きさは基準信号に比べて5%低く設定されている。 In the present embodiment, the magnitude of the reference signal is set 5% lower than that of the reference signal. コンパレータ comparator
25の出力端子にはモニタ信号及び参照信号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▲ State signal whose voltage level is inverted by the relationship magnitude of the monitor signal and the reference signal to the output terminal of the 25 ▲
▼が出力される。 ▼ is output. 異常検出回路はさらに三入力アンドゲート30を有する。 Abnormality detecting circuit further comprises a three-input AND gate 30. 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の反転入力端子には点灯信号▲▼が入力される様になっており、第3の反転入力端子には遅延回路29 The first input terminal of the AND gate 30 is connected to an output terminal of the comparator 25, and the second inverting input terminal becomes like the lighting signal ▲ ▼ is input, a third inverting input terminal delay in the circuit 29
を介して点灯信号▲▼が入力される様になっている。 Has become like lighting signal ▲ ▼ is input via the. そしてアンドケート30の出力端子には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。 And the output terminal of the AND questionnaire 30 is connected to a set terminal S of the RS flip-flop 31. 又、RSフリップフロップ31のリセット端子Rにはクリア回路32が接続されている。 Also, clear circuit 32 is connected to the reset terminal R of the RS flip-flop 31. 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。 The clear circuit 32 is for resetting the flip-flop 31 at the time of power-on.
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。 Abnormal signal LDNG is output to the output terminal Q of the flip-flop 31. 上述した実施例においては、アンドゲート24 In the embodiment described above, the AND gate 24
及び30、遅延回路29及びフリップフロップ31は個々の回路要素から構成されているが、これらは半導体レーザ制御機構に内蔵されるマイクロコンピュータによりソフトウェア的に構成する事もできる。 And 30, a delay circuit 29 and the flip-flop 31 has been constructed from individual circuit components, these may also be configured as software by a microcomputer incorporated in the semiconductor laser control mechanism.

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。 Next will be described the operation of the semiconductor laser drive circuit shown in Figure 2. まず、自動光量制御動作について説明する。 It will be described first auto light power control operation. 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。 Lighting signal ▲ ▼ via the AND gate 24 becomes a low level becomes the analog switch 7 is non-conductive, including a control circuit and power circuit operation, the laser diode 1a is a photo current proportional to the laser beam quantity emitted generated in the photo diode 1b. このフォト電流は電流電圧変換抵抗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、モニタ信号となって差動増幅器3の出力端子に表われる。 The photo current is converted to a voltage corresponding with a current-voltage conversion resistor 2, after the impedance conversion is performed by the differential amplifier 3, appears at the output terminal of the differential amplifier 3 becomes the monitor signal. 従ってこの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。 Thus the monitor signal is a signal having a voltage proportional to the amount of received light of the photodiode 1b. 積分抵抗4、差動増幅器5及び積分コンデンサ6により積分器が形成されており、差動増幅器5の正入力端子に印加されている基準信号V refと負入力端子に印加されているモニタ信号の電圧差に応じて積分コンデンサ6が充放電される。 Integrating resistor 4, the integrator is formed by the differential amplifier 5 and the integrating capacitor, a monitor signal applied to the reference signal V ref and a negative input terminal which is applied to the positive input terminal of the differential amplifier 5 the integrating capacitor is charged and discharged in response to the voltage difference. 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。 As a result, the output terminal of the differential amplifier 5 control signal having an output voltage corresponding to the difference is output. 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。 Dividing the output voltage by voltage dividing resistors 8 and 9, to drive the laser diode 1a and the current converted by the driving transistor 10. 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モニタ信号の電圧と基準信号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。 This drive current is supplied to the laser diode 1a so as cancel the voltage difference between the monitor signal and the reference signal, equal the voltage of the voltage of the monitor signal and the reference signal in the steady state, the ambient temperature changes and laser diode regardless slight deterioration of the laser beam light quantity is controlled to be constant. 又、点灯信号▲ In addition, the lighting signal ▲
▼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、 ▼ the Invert from the low level to the high level, the analog switch 7 through the AND gate 24 becomes conductive,
積分コンデンサ6に蓄積されていた電荷は放電される。 Charges accumulated in the integrating capacitor 6 is discharged.
この結果、制御信号の出力電圧は基準電圧V refと等しくなる。 As a result, the output voltage of the control signal becomes equal to the reference voltage V ref. 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。 Since the reference voltage equal since the resistance ratio of the output voltage dividing resistors 8 and the resistor 8 as the pressure and the driving transistor 10 minutes in a state that does not conduct at 9 and 9 are set, the laser diode 1a is turned off It is.

次に、本発明の特徴的構成要素である異常検出回路の動作を第3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。 Will now be described in detail with reference to the timing chart shown in FIG. 3 the operation of the abnormality detecting circuit which is a characteristic component of the present invention. 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。 First lighting signal ▲ ▼ instructs the lighting of the changed laser diode 1a from a high level to a low level. この点灯信号▲▼はアンドゲート30の一方の反転入力端子に直接印加されている。 The lighting signal ▲ ▼ is directly applied to one inverting input terminal of the AND gate 30. 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の他方の反転入力端子に印加される。 Furthermore the lighting signal ▲ ▼ is applied to the other inverting input terminal of the AND gate 30 becomes delayed signal is delayed by a predetermined time, for example 1ms via delay circuit 29. 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。 This delay time is for longer than the time required for the auto light power control is the laser beam amount works normally stationary. 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。 For example, the delay time since the time constant of the integration circuit is about 500μs is set to 1 ms. 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。 As a result, the AND gate 30 is in a manner open at 1ms after instructing the lighting of the laser diode. 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、モニタ信号はその電圧レベルが上昇し始める。 Now, the lighting signal ▲ ▼ according to the inversion of the laser diode drive current is supplied starts to emit light, the monitor signal voltage level starts to rise. そして、モニタ信号の電圧レベルが参照電圧レベルを超えた時点で、コンパレータ25の出力信号である状態信号▲ Then, when the voltage level of the monitor signal exceeds the reference voltage level, the state signal which is the output signal of the comparator 25 ▲
▼は高レベルから低レベルに変化する。 ▼ changes from high level to low level. この変化は、レーザダイオード1aの発光が過渡状態から定常状態に移行しつつある事を示すものである。 This change is an indication that the emission of the laser diode 1a is shifting to the steady state from the transient state. 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。 Therefore, when the state signal goes low, the central device or peripheral device becomes to enter the normal operating state. 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。 As described above, the status signal ▲ ▼ inversion is usually because occurs within a preset delay time, the inversion change will not able to pass through the AND gate 30, variations in the output level of the SR flip-flop 31 no. モニタ信号の電圧は参照電圧レベルを超えた後、引続き自動光量制御により上昇し参照電圧レベルに対して5%程高く設定された基準電圧レベルV refに達し定常状態を実現する。 After the voltage of the monitor signal exceeds the reference voltage level, we continue to realize the steady state reached automatic power increased about 5% higher than the reference voltage level set reference voltage level V ref by the control. 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、異常検出回路も差動状態に移行する。 At this point, since the elapsed delay time, AND gate 30 is opened, the abnormality detection circuit also shifts to the differential 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。 Over time, there is a case where the laser diode 1a, is an abnormality in the photodiode 1b or automatic light quantity control mechanism occurs. 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、モニタ信号の電圧レベルは急激にあるいは徐々に低下する。 This anomaly, if a failure or significant degradation of the laser diode 1a, when a failure of the automatic light amount control mechanism, or if a failure or disconnection of the photodiode 1b, the voltage level of the monitor signal is abruptly or gradually It drops. 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、モニタ信号の電圧レベルは基準電圧レベルを離れ、参照電圧レベルをさらに下回って低下する。 If this decrease amount exceeds the controllable range of the automatic light quantity control mechanism is no longer an automatic light quantity control mechanism does not function, the voltage level of the monitor signal leaves the reference voltage level, further below decreases the reference voltage level . モニタ信号の電圧レベルが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 When the voltage level of the monitor signal falls below the reference voltage level, the state signal ▲ ▼ comparator
25の作用により低レベルから高レベルに再び反転する。 Again inverted from a low level to a high level by the action of 25.
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。 As a result, the state signal ▲ ▼ longer semiconductor laser drive circuit becomes to exhibit that not in the normal state.
同時に、状態信号の反転変化は開いているアンドゲート At the same time, the AND gate an inverted change of state signal is open
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。 It is transmitted to the set terminal S of the RS flip-flop 31 through the 30. この結果、RSフリップフロップ31の出力端子Q As a result, the output terminal Q of the RS flip-flop 31
に表われる出力信号は低レベルから高レベルとなり異常信号LDNGとして出力される。 Appearing output signal is outputted as an abnormal signal LDNG turns from low level to high level. 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。 The abnormality signal LDNG is a signal indicating that the operator, abnormal to a host system or peripherals such as a CPU is generated. さらに、異常信号LD In addition, abnormal signal LD
NGが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。 NG is applied to the inverting input terminal of the AND gate 24 constituting the forced off circuit, the operation of the control circuit and power circuit becomes the analog switch 7 is in the conductive state is stopped, the laser diode 1a is forcibly turned off. この結果、異常の原因がレーザダイオードではなくフォトダイオードにある場合において、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。 As a result, when the cause of the abnormality is in the photodiode rather than the laser diode, the laser diode by an automatic light quantity control impossible can be prevented the risk of excessive emission.

第4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。 Figure 4 is a schematic sectional view showing a bar code reader using a laser light source having a built-in semiconductor laser driving circuit according to the present invention, represent one application of the present invention.
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。 As shown, the bar code reader comprises a laser light source 42 housed in the casing 41. このレーザ光源42は第1 The laser light source 42 is first
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。 Has a circuit configuration as shown in FIG., A laser diode, an automatic light amount control mechanism and the abnormality detection circuit.
レーザ光源42から放射されたレーザビームはスキャンモータ43によって回転されているポリゴンミラー44により走査的に反射された後、反射ミラー45を介して物品の表面に付されたバーコード46に照射される。 The laser beam emitted from the laser light source 42 is reflected scanned manner by the polygon mirror 44 which is rotated by the scanning motor 43 is irradiated on the bar code 46 attached to the surface of the article via the reflecting mirror 45 . バーコード46 Bar code 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。 After scanning and reflected light is received by the light receiving sensor 49 via the reflecting mirror 48 after being converged by the backward and condenser lens 47. 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。 By analyzing the fluctuation component included in the received light is intended to read the bar code 46. 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。 In such a bar code reader, when the laser diode or a photodiode incorporated in the laser light source 42 has failed or degraded abnormal condition occurs, the abnormal signal is output. 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。 In response to the abnormal signal, the bar code reader is in a manner to stop the read operation. 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。 Therefore, for example, a laser diode spite becomes impossible remarkably deteriorated normal read, the bar code reader is prevented fear such produce false detection continues to read. あるいは、 Alternatively,
フォトダイオードが脱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。 In the case where the photodiode is derailed failure, it is possible to prevent an accident such as to irradiate the eye of the operator and customer accidentally excessive laser beam emitted from the laser diode.

〔発明の効果〕 〔Effect of the invention〕

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。 As described above, according to the present invention, in the semiconductor laser drive circuit having an automatic light amount control mechanism, and a configuration in which the laser diode and a laser beam intensity monitor photodiode output immediately abnormality signal when degraded or failed things, the or prevent malfunction of the apparatus utilizing a laser diode in advance, there is an effect that an accident caused by excessive emission of the laser diode can be prevented.

【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 Figure 1 is a block diagram of a semiconductor laser drive circuit, the second
図は半導体レーザ駆動回路の詳細回路図、第3図は半導体レーザ駆動回路のタイミングチャート、及び第4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。 Figure detailed circuit diagram of the semiconductor laser driving circuit, FIG. 3 is a timing chart of the semiconductor laser drive circuit, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the bar code reader with a built-in semiconductor laser driving circuit. 1……レーザダイオードパッケージ 1a……レーザダイオード 1b……フォトダイオード 2……電流電圧変換抵抗、3……差動増幅器 4……積分抵抗、5……差動増幅器 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 101……モニタ回路、102……制御回路 103……電力回路、104……異常検出回路 1 ...... laser diode package 1a ...... laser diode 1b ...... photodiode 2 ...... current-voltage conversion resistor, 3 ...... differential amplifier 4 ...... integral resistors, 5 ...... differential amplifier 6 ...... integrating capacitor 7 ...... analog switch 10 ...... driving transistor, 24 ...... aND gate 25 ...... comparator, 29 ...... delay circuit 30 ...... aND gate 31 ...... RS flip-flop 101 ...... monitor circuit, 102 ...... control circuit 103 ...... power circuit , 104 ...... abnormality detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 伸一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 篠田 一郎 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−76546(JP,A) 特開 昭64−14982(JP,A) 実開 昭58−140652(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) H01S 3/096 H01S 3/18 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Shinichi Sato Kanagawa Prefecture, Nakahara-ku, Kawasaki, Kamikodanaka 1015 address Fujitsu within Co., Ltd. (72) inventor Ichiro Shinoda Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Nakahara-ku, Kamikodanaka 1015 address Fujitsu within Co., Ltd. ( 56) references Patent Sho 64-76546 (JP, A) JP Akira 64-14982 (JP, A) JitsuHiraku Akira 58-140652 (JP, U) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) H01S 3/096 H01S 3/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】レーザビームを放射する半導体レーザと、 1. A semiconductor laser for emitting a laser beam,
    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と、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において、 前記異常検出回路は、参照信号とモニタ信号とを比較して異常を検出した時反転する状態信号を出力する比較回路と、該状態信号の反転に応じてセットされ異常信号を持続的に出力する回路とからなる半導体レーザ駆動回路。 A light receiving element for outputting a corresponding electrical signal to the laser beam photoelectrically converting a monitor circuit for monitoring the electrical signal to output a monitor signal corresponding to the variation of the laser beam quantity, compares the monitor signal and the reference signal to the difference a control circuit for outputting a control signal according a power circuit for supplying a driving power so as cancel the difference in the semiconductor laser according to the control signal, the abnormality by comparing the different reference signal and the monitor signal and the reference signal in the semiconductor laser drive circuit comprising a failure detection circuit for outputting the detected abnormal signal, the abnormality detecting circuit includes a comparator circuit for outputting a status signal that inverts when compared with the reference signal and the monitor signal detects an abnormality a semiconductor laser driving circuit comprising a circuit for continuously outputting the set in the abnormality signal in response to the inversion of the state signal.
  2. 【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. A semiconductor laser driving circuit according to claim 1 including a forced off circuit for forcibly turning off the semiconductor laser in response to the abnormality signal.
  3. 【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参照信号に対してモニタ信号が下回る時異常信号を出力し半導体レーザ又は受光素子の出力低下異常を示す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。 Wherein the abnormal detecting circuit, to show the output reduction abnormality of the output to the semiconductor laser or a light receiving element an abnormality signal when the monitor signal falls below the reference signal as compared to the size smaller set reference signal the semiconductor laser driving circuit according to claim 1 having a circuit.
  4. 【請求項4】該異常検出回路は、半導体レーザの始動期間中異常検出動作を停止する回路を有する請求項1に記載の半導体レーザ駆動回路。 Wherein the abnormal detecting circuit, a semiconductor laser driving circuit according to claim 1 having a circuit for stopping the start-up period in the abnormality detecting operation of the semiconductor laser.
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