JPH01209775A - 光源ユニット - Google Patents
光源ユニットInfo
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- JPH01209775A JPH01209775A JP3583988A JP3583988A JPH01209775A JP H01209775 A JPH01209775 A JP H01209775A JP 3583988 A JP3583988 A JP 3583988A JP 3583988 A JP3583988 A JP 3583988A JP H01209775 A JPH01209775 A JP H01209775A
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- light source
- semiconductor laser
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- laser light
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 2
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02453—Heating, e.g. the laser is heated for stabilisation against temperature fluctuations of the environment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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光源の周囲温度を検出し、調節す
る機構を備えた光源ユニットに関し、特に上記周囲温度
を検出する機構が故障した場合に光源を保護する機構を
設けた光源ユニットに関するものである。
る機構を備えた光源ユニットに関し、特に上記周囲温度
を検出する機構が故障した場合に光源を保護する機構を
設けた光源ユニットに関するものである。
（従来の技術）
周知のように半導体レーザは、光ビームを光偏向器によ
り偏向して走査を行なう各種走査記録装置や走査読取装
置等の光ビーム走査装置等において、光ビームを発生さ
せる手段等として広く用いられている。
り偏向して走査を行なう各種走査記録装置や走査読取装
置等の光ビーム走査装置等において、光ビームを発生さ
せる手段等として広く用いられている。
上記半導体レーザは、通常温度依存性が高く、温度が変
化するとその波長が変化するという性質を有している。
化するとその波長が変化するという性質を有している。
このため半導体レーザが上記走査記録装置等において用
いられ、波長依存性のある感材を走査する場合には、半
導体レーザの温度変化によりレーザビームの波長が変化
し、感材の感度が変化してしまうことを防止するため、
半導体レーザに対して高精度の温度制御を行なうことが
必要とされる。そこで従来、半導体レーザを取り付ける
レーザマウントにサーミスタからなる温度検出手段、お
よびペルチェ素子、ニクロム線、パワートランジスタ等
の加熱源を取り付け、サーミスタにより検出された半導
体レーザの周囲温度に基づいて加熱源をコントロールし
て半導体レーザの周囲温度を略一定に保つようにするこ
とが知られている。
いられ、波長依存性のある感材を走査する場合には、半
導体レーザの温度変化によりレーザビームの波長が変化
し、感材の感度が変化してしまうことを防止するため、
半導体レーザに対して高精度の温度制御を行なうことが
必要とされる。そこで従来、半導体レーザを取り付ける
レーザマウントにサーミスタからなる温度検出手段、お
よびペルチェ素子、ニクロム線、パワートランジスタ等
の加熱源を取り付け、サーミスタにより検出された半導
体レーザの周囲温度に基づいて加熱源をコントロールし
て半導体レーザの周囲温度を略一定に保つようにするこ
とが知られている。
（発明が解決しようとする課題）
このような光源装置はサーミスタおよび加熱源を用いて
半導体レーザ光源からのレーザ光量を略一定に保持し得
るものであるが、−旦サーミスタが故障して電気抵抗が
大きくなった場合には、レーザ光量の一定性が保持され
ないだけでなく光源が異常に加熱されるおそれがある。
半導体レーザ光源からのレーザ光量を略一定に保持し得
るものであるが、−旦サーミスタが故障して電気抵抗が
大きくなった場合には、レーザ光量の一定性が保持され
ないだけでなく光源が異常に加熱されるおそれがある。
特にサーミスタが断線して電気抵抗が無限大となった場
合には、通常サーミスタは電気抵抗が負の温度係数を有
することから、半導体レーザ光源の温度が絶対０度であ
ると誤って判断されて、実際には加熱源によって光源は
充分に加熱されているのに、さらに強力に加熱されるこ
とになり最悪の場合は半導体レーザ光源の破壊という事
態を引きおこす。
合には、通常サーミスタは電気抵抗が負の温度係数を有
することから、半導体レーザ光源の温度が絶対０度であ
ると誤って判断されて、実際には加熱源によって光源は
充分に加熱されているのに、さらに強力に加熱されるこ
とになり最悪の場合は半導体レーザ光源の破壊という事
態を引きおこす。
本発明はこのような事情に鑑み、半導体レーザ光源の温
度コントロール用のサーミスタの電気抵抗が故障等の原
因により異常に大きくなった場合においても、半導体レ
ーザ光源の異常加熱を防止してこの光源を保護し得る光
源ユニットを提供することも目的とするものである。
度コントロール用のサーミスタの電気抵抗が故障等の原
因により異常に大きくなった場合においても、半導体レ
ーザ光源の異常加熱を防止してこの光源を保護し得る光
源ユニットを提供することも目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明の光源ユニットは、半導体レーザ光源の周囲温度
を検出するサーミスタの両端の電気抵抗を保護回路によ
り検出し、この検出された電気抵抗の値が所定の基準値
を超えたとき、上記半導体レーザ光源を加熱する熱源を
上記保護回路により断状態にして半導体レーザ光源の異
常加熱を防止するように構成されてなることを特徴とす
るものである。
を検出するサーミスタの両端の電気抵抗を保護回路によ
り検出し、この検出された電気抵抗の値が所定の基準値
を超えたとき、上記半導体レーザ光源を加熱する熱源を
上記保護回路により断状態にして半導体レーザ光源の異
常加熱を防止するように構成されてなることを特徴とす
るものである。
（作用および発明の効果）
上記サーミスタの電気抵抗は一般に負の温度係数を有し
ているためこの電気抵抗が大きければ光源の周囲温度は
低く、逆に、この電気抵抗が小さければ光源の周囲温度
は高いと判断され、したがって光源の温調回路では、検
出された上記電気抵抗が大きい程光源をより加熱しよう
とする。しかし、サーミスタが故障して上記電気抵抗が
大きくなった場合、特に断線により電気抵抗が無限大に
なった場合には、光源の温度は実際は低くないのに絶対
０度とみなされて光源が加熱されてしまい、その結果光
源の異常、さらには光源の破壊という事態を引き起こす
。そこで本発明の光源ユニットにおいては、サーミスタ
の電気抵抗を常時検出し、該検出値が通常の変動範囲を
超えて異常に高くなった場合には保護回路により熱源を
断状態にしているので、サーミスタの故障時、特に断線
時においても半導体レーザ光源が異常加熱され、さらに
は破壊されるという事態を防止することができる。
ているためこの電気抵抗が大きければ光源の周囲温度は
低く、逆に、この電気抵抗が小さければ光源の周囲温度
は高いと判断され、したがって光源の温調回路では、検
出された上記電気抵抗が大きい程光源をより加熱しよう
とする。しかし、サーミスタが故障して上記電気抵抗が
大きくなった場合、特に断線により電気抵抗が無限大に
なった場合には、光源の温度は実際は低くないのに絶対
０度とみなされて光源が加熱されてしまい、その結果光
源の異常、さらには光源の破壊という事態を引き起こす
。そこで本発明の光源ユニットにおいては、サーミスタ
の電気抵抗を常時検出し、該検出値が通常の変動範囲を
超えて異常に高くなった場合には保護回路により熱源を
断状態にしているので、サーミスタの故障時、特に断線
時においても半導体レーザ光源が異常加熱され、さらに
は破壊されるという事態を防止することができる。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例による光源ユニットの概略図
を示すものである。
を示すものである。
レーザビームを発する半導体レーザ光源１は、熱伝導性
にすぐれた材質からなるブロック状のレーザマウント２
の一端面２ａに固着されており、この半導体レーザ光源
１と対向する位置には半導体レーザから発せられたレー
ザビームを平行光にするためのコリメータレンズ３がレ
ンズマウント４に保持されて配されている。このレンズ
マウント４は、前記レーザマウント２と一体的に固定さ
れたレンズマウント保持部５に保持されることにより、
コリメータレンズ３を所定の位置に位置決めしている。
にすぐれた材質からなるブロック状のレーザマウント２
の一端面２ａに固着されており、この半導体レーザ光源
１と対向する位置には半導体レーザから発せられたレー
ザビームを平行光にするためのコリメータレンズ３がレ
ンズマウント４に保持されて配されている。このレンズ
マウント４は、前記レーザマウント２と一体的に固定さ
れたレンズマウント保持部５に保持されることにより、
コリメータレンズ３を所定の位置に位置決めしている。
前記レーザマウント２の他端面２ｂには温度検出素子で
あるサーミスタ６が設けられており、レーザマウント２
を介して半導体レーザの周囲温度を検出するようになっ
ている。またレーザマウント２の他端面２ｂにはニクロ
ム線やパワートランジスタ等からなるヒータ７が設けら
れている。このヒ−夕７は入力された電流の大きさに応
じて熱を発するものであり半導体レーザ光源１の周囲温
度が所定値以下まで低下すると、半導体レーザ光源１は
ヒータ７によりレーザマウント２を介して加熱される。
あるサーミスタ６が設けられており、レーザマウント２
を介して半導体レーザの周囲温度を検出するようになっ
ている。またレーザマウント２の他端面２ｂにはニクロ
ム線やパワートランジスタ等からなるヒータ７が設けら
れている。このヒ−夕７は入力された電流の大きさに応
じて熱を発するものであり半導体レーザ光源１の周囲温
度が所定値以下まで低下すると、半導体レーザ光源１は
ヒータ７によりレーザマウント２を介して加熱される。
また、このヒータ７に入力されるヒータ駆動電流は上記
サーミスタ６の出力に基づいて作動する温調制御手段１
０から出力される。この光源ユニットはサーミスタ６が
正常に作動している限りは半導体レーザ光源１の温度が
略一定となるようにコントロールされる。しかし、−旦
サーミスタ６が断線等の故障を起こしてサーミスタ６の
電気抵抗が異常に高くなると、温調制御手段ＩＯは半導
体レーザ光？Ｉｉ、１の周囲温度が異常に低いと誤まっ
て判断し、これによりヒータ７に大きなヒータ駆動電流
を流すのでヒータ７の発熱量が極めて大きくなり半導体
レーザ光源１が異常に加熱されることになる。そこで、
このような事態を防止するため保護回路１５が設けられ
ている。この保護回路１５はサーミスタ６からの出力に
基づいてサーミスタ６の両端の抵抗値を険出し、この検
出値が基準値を超えている場合には温調制御手段１０か
らのヒータ駆動電流の出力を停止せしめるものである。
サーミスタ６の出力に基づいて作動する温調制御手段１
０から出力される。この光源ユニットはサーミスタ６が
正常に作動している限りは半導体レーザ光源１の温度が
略一定となるようにコントロールされる。しかし、−旦
サーミスタ６が断線等の故障を起こしてサーミスタ６の
電気抵抗が異常に高くなると、温調制御手段ＩＯは半導
体レーザ光？Ｉｉ、１の周囲温度が異常に低いと誤まっ
て判断し、これによりヒータ７に大きなヒータ駆動電流
を流すのでヒータ７の発熱量が極めて大きくなり半導体
レーザ光源１が異常に加熱されることになる。そこで、
このような事態を防止するため保護回路１５が設けられ
ている。この保護回路１５はサーミスタ６からの出力に
基づいてサーミスタ６の両端の抵抗値を険出し、この検
出値が基準値を超えている場合には温調制御手段１０か
らのヒータ駆動電流の出力を停止せしめるものである。
次に第２図のブロック図を参照して上記温調制御手段ｌ
Ｏおよび保護回路１５の作動のしくみについて説明する
。
Ｏおよび保護回路１５の作動のしくみについて説明する
。
半導体レーザ駆動回路８の作動により半導体レーザ光源
１に電流が印加されると半導体レーザ光源１はレーザビ
ームの発振を開始する。サーミスタ６はこの半導体レー
ザ光源１の取り付けられたレーザマウント２を介して半
導体レーザ光源１の作動中の周囲温度を連続して検出し
、検出された値は温調制御手段ＩＯ中の温度検出回路ｌ
ｌに送られる。温度検出回路１１からは検出値に基づい
て検出信号が発せられ、この検出信号は温度基準信号発
生回路１２から発せられる、予め所定の値に設定された
基準信号とともに、比較器１３へ送られる。比較器１３
において、前記検出信号と基準信号の比較が行なわれ、
検出信号の示す半導体レーザ光源１の周囲温度が、基準
信号の示す、半導体レーザ光源１の望ましい温度よりも
低くなると、ヒータ駆動回路１４を作動させる信号が比
較器１３から発せられる。したがってこのヒータ駆動回
路１４により、ヒータ７が駆動せしめられ、レーザマウ
ント２を介して半導体レーザ光源１の加熱が行なわれる
。
１に電流が印加されると半導体レーザ光源１はレーザビ
ームの発振を開始する。サーミスタ６はこの半導体レー
ザ光源１の取り付けられたレーザマウント２を介して半
導体レーザ光源１の作動中の周囲温度を連続して検出し
、検出された値は温調制御手段ＩＯ中の温度検出回路ｌ
ｌに送られる。温度検出回路１１からは検出値に基づい
て検出信号が発せられ、この検出信号は温度基準信号発
生回路１２から発せられる、予め所定の値に設定された
基準信号とともに、比較器１３へ送られる。比較器１３
において、前記検出信号と基準信号の比較が行なわれ、
検出信号の示す半導体レーザ光源１の周囲温度が、基準
信号の示す、半導体レーザ光源１の望ましい温度よりも
低くなると、ヒータ駆動回路１４を作動させる信号が比
較器１３から発せられる。したがってこのヒータ駆動回
路１４により、ヒータ７が駆動せしめられ、レーザマウ
ント２を介して半導体レーザ光源１の加熱が行なわれる
。
このようにヒータ７により半導体レーザ光源１の加熱が
行なわれ、半導体レーザ光源１の温度が所定の温度にま
で上昇すると、前記比較器１３は信号の発生を止め、ヒ
ータ７はその作動を停止せしめられる。
行なわれ、半導体レーザ光源１の温度が所定の温度にま
で上昇すると、前記比較器１３は信号の発生を止め、ヒ
ータ７はその作動を停止せしめられる。
一方、サーミスタ６の両端間の抵抗値を検出するにはサ
ーミスタ６の両端間電圧を検出するのが便利であるから
、この両端間電圧が保護回路１５中の比較器１Ｂに入力
されるようになっている。サーミスタ６の両端間の抵抗
値をＲｏ１サーミスタ６以外の回路負荷をＲ五、電源電
圧をＶとすれば比較器１６に入力される上記両端間電圧
ｖ１はＲｏ＋Ｒ１ で表わされる。比較器１６には基準電圧発生部１７から
の基準電圧ｖ２も入力される。この基準電圧発生部１７
は可変抵抗を備えており、外部操作により基準電圧ｖ２
を変更し得るようになっている。ただし、この基準電圧
ｖ２は、通常サーミスタ６の両端間抵抗値が極端に高く
なった場合における両端間電圧となるように設定される
。比較器１６はこのサーミスタ両端間電圧ｖ１と基準電
圧ｖ２を比較し、サーミスタ両端間電圧ｖ１が小さけれ
ばＨレベル信号を、逆に大きければＬレベル信号を出力
する。この比較器ｔｏからの出力信号は温調制御手段ｌ
Ｏ中のＡＮＤゲート１８に入力される。通常のサーミス
タ作動状態ではサーミスタ両端間電圧Ｖ１の方が基準電
圧Ｖ２よりも小さいので、比較器１ＢからＡＮＤゲー）
１ｇにＨレベル信号が出力され、これにより比較器１３
からの作動信号がヒータ駆動回路１４に入力され、るよ
うになっている。しかし、サーミスタ６が故障しその抵
抗値が異常に高くなってサーミスタ両端間電圧ｖ１が基
準電圧ｖ２よりも大きくなるような場合には、比較器ｔ
ｅからＡＮＤゲート１８にＬレベル信号が出力され、こ
れにより比較器１３からの作動信号がヒータ駆動回路１
４に入力されなくなり、これによりヒータ７の駆動が停
止される。
ーミスタ６の両端間電圧を検出するのが便利であるから
、この両端間電圧が保護回路１５中の比較器１Ｂに入力
されるようになっている。サーミスタ６の両端間の抵抗
値をＲｏ１サーミスタ６以外の回路負荷をＲ五、電源電
圧をＶとすれば比較器１６に入力される上記両端間電圧
ｖ１はＲｏ＋Ｒ１ で表わされる。比較器１６には基準電圧発生部１７から
の基準電圧ｖ２も入力される。この基準電圧発生部１７
は可変抵抗を備えており、外部操作により基準電圧ｖ２
を変更し得るようになっている。ただし、この基準電圧
ｖ２は、通常サーミスタ６の両端間抵抗値が極端に高く
なった場合における両端間電圧となるように設定される
。比較器１６はこのサーミスタ両端間電圧ｖ１と基準電
圧ｖ２を比較し、サーミスタ両端間電圧ｖ１が小さけれ
ばＨレベル信号を、逆に大きければＬレベル信号を出力
する。この比較器ｔｏからの出力信号は温調制御手段ｌ
Ｏ中のＡＮＤゲート１８に入力される。通常のサーミス
タ作動状態ではサーミスタ両端間電圧Ｖ１の方が基準電
圧Ｖ２よりも小さいので、比較器１ＢからＡＮＤゲー）
１ｇにＨレベル信号が出力され、これにより比較器１３
からの作動信号がヒータ駆動回路１４に入力され、るよ
うになっている。しかし、サーミスタ６が故障しその抵
抗値が異常に高くなってサーミスタ両端間電圧ｖ１が基
準電圧ｖ２よりも大きくなるような場合には、比較器ｔ
ｅからＡＮＤゲート１８にＬレベル信号が出力され、こ
れにより比較器１３からの作動信号がヒータ駆動回路１
４に入力されなくなり、これによりヒータ７の駆動が停
止される。
なお、比較器１６からの信号によりヒータ７を断状態と
するのは必ずしも上記実施例のものに限られるものでは
なく、例えばヒータ７に０Ｎ−ＯＦＦスイッチを設けて
おき、このスイッチの０Ｎ−ＯＦＦを比較器１６からの
信号によりコントロールするようにしてもよい。
するのは必ずしも上記実施例のものに限られるものでは
なく、例えばヒータ７に０Ｎ−ＯＦＦスイッチを設けて
おき、このスイッチの０Ｎ−ＯＦＦを比較器１６からの
信号によりコントロールするようにしてもよい。
また、ヒータおよびサーミスタは必ずしもレーザマウン
トに取り付けられる必要はなく、半導体レーザ光源の近
傍においてその加熱および温度検出が可能な位置であれ
ば任意の位置に配することができる。
トに取り付けられる必要はなく、半導体レーザ光源の近
傍においてその加熱および温度検出が可能な位置であれ
ば任意の位置に配することができる。
第１図は本発明の一実施例の光源ユニットを示す概略図
、第２図は第１図に示す温調制御手段および保護回路の
動作を説明するためのブロック図である。 ｌ・・・半導体レーザ光源
、第２図は第１図に示す温調制御手段および保護回路の
動作を説明するためのブロック図である。 ｌ・・・半導体レーザ光源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体レーザ光源と、 この光源の周囲温度を検出するサーミスタと、このサー
ミスタの検出結果に基づき、前記光源の周囲温度を所望
の温度まで加熱する熱源と、前記サーミスタの電気抵抗
を検出し、この検出した値が所定の基準値を超えたとき
前記熱源を断状態にする保護回路とからなることを特徴
とする光源ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3583988A JPH01209775A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 光源ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3583988A JPH01209775A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 光源ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209775A true JPH01209775A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12453146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3583988A Pending JPH01209775A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 光源ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01209775A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004030168A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Optillion Ab | Temperature control for semiconductor lasers |
| JP2008093855A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像記録ヘッド及び画像形成装置 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP3583988A patent/JPH01209775A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004030168A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Optillion Ab | Temperature control for semiconductor lasers |
| JP2008093855A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像記録ヘッド及び画像形成装置 |
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