JPH06310785A

JPH06310785A - レーザ発光表示装置

Info

Publication number: JPH06310785A
Application number: JP11915393A
Authority: JP
Inventors: Koji Morishita; 耕次森下; Hiroaki Takimasa; 宏章滝政
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザ投光器と、駆動電流を発生する電源部
が信号ラインを介して互いに分離されたレーザ発光表示
装置において、信号ライン数を削減すると共に、レーザ
投光器の小型化を図ること。【構成】レーザユニット２の駆動時には、トランジス
タＱ４のエミッタに正電源＋Ｖを接続し、ベースにパル
スを与えてレーザビームを出射する。又表示用のＬＥＤ
１２の駆動時には、トランジスタＱ５のエミッタに負電
源−Ｖを与え、ベースにクロックパルスを与えて表示光
を出射する。そしてレーザユニット２とＬＥＤ１２の駆
動パルスの位相をずらせて駆動すると、２つの信号ライ
ンＬａ，Ｌｂで電源部Ｃ１とレーザ投光器Ｔ２を接続す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ発光部と表示用発
光部を有するレーザ発光表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年半導体レーザが普及し、その平行
性，小スポット性の利点を生かして、光電センサにレー
ザ投光器がよく使用されるようになってきた。レーザ投
光器を光電センサに利用する場合に、レーザ投光器を電
源部や信号処理部から独立させて小型化した所謂アンプ
分離型のレーザ発光表示装置が要求されている。

【０００３】このような従来のアンプ分離型のレーザ発
光表示装置の構成例を図８に示す。本図においてレーザ
投光器Ｔ１は破線で示すようにレーザ駆動回路１とレー
ザユニット２を含むもので、その駆動電源は投光信号端
子３，接地端子４を介して与えられる。

【０００４】レーザ駆動回路１において、トランジスタ
Ｑ１はレーザユニット２に駆動電流を与えるもので、コ
レクタはコイルＬ１を介し投光信号端子３に接続され、
エミッタはレーザユニット２に接続され、ベースは抵抗
Ｒ１を介しコレクタに接続される。レーザユニット２は
レーザダイオード２ａとフォトダイオード２ｂとが一体
に形成されたもので、レーザダイオード（ＬＤ）２ａの
アノードとフォトダイオード２ｂのカソードは共通接続
されてトランジスタＱ１のエミッタに接続される。

【０００５】トランジスタＱ２はフォトダイオード２ｂ
の電流を検出してトランジスタＱ１の駆動電流を制御す
るトランジスタである。即ちトランジスタＱ２のコレク
タはトランジスタＱ１のベースに接続され、ベースはフ
ォトダイオード２ｂのアノードに接続され、エミッタは
接地端子４に接続される。レーザダイオード２ａのカソ
ードは抵抗Ｒ２を介し、フォトダイオード２ｂのアノー
ドは可変抵抗Ｒ３を介し接地端子４に夫々接続される。

【０００６】次に表示用素子としての発光ダイオード
（ＬＥＤ）５のアノードは抵抗Ｒ４を介し表示信号端子
６に接続され、カソードは接地端子４に接続される。投
光信号端子３，接地端子４，表示信号端子６は夫々ケー
ブルを介して電源部（図示せず）に接続される。

【０００７】以上のように構成された従来のレーザ投光
器Ｔ１の動作について図９の信号波形図を用いて説明す
る。時刻t₀にレーザ投光器Ｔ１を動作させると、図９
（ａ）に示すように表示信号端子６に直流電圧ＬＥＤＰ
が印加される。このため電源の投入と同時刻t₀にＬＥＤ
５が発光し、レーザ投光器Ｔ１が動作状態に入ったこと
を人に報知する。次に時刻t₀から時間Ｔａを経過した時
刻t₁にレーザ駆動回路１を動作させる。遅延時間Ｔａ
は、人が光電センサの光軸の調整やレーザ投光器１を調
整する際、レーザビームが人の目に入射する危険性があ
るので、レーザビームの出射に先立ち、ＬＥＤ５を点灯
して人がレーザビームから回避するために設けた時間で
ある。

【０００８】次に時刻t₁から投光信号端子３を介し図９
（ｂ）に示すような駆動パルスＬＤＰを与える。こうす
るとレーザダイオード２ａはトランジスタＱ１によりパ
ルス駆動され、レーザビームを出射する。この出射光の
一部はフォトダイオード２ｂに入射される。レーザダイ
オード２ａの温度特性によりレーザビーム強度が低下し
た場合、トランジスタＱ２のベース電圧は下降し、コレ
クタ電圧は上昇する。このためトランジスタＱ１のベー
ス電流が増加し、エミッタから流出する駆動電流は増加
する。このためレーザダイオード２ａから出射されるビ
ーム強度はチップ温度に係わらず常に一定に保持され
る。

【０００９】尚、時刻t₁から一定の時間が経過した時刻
t₂で駆動パルスＬＤＰが遮断され、短い時間Ｔｂの間レ
ーザ発光を開始したとする。この場合、表示信号端子６
には直流電圧ＬＥＤＰが供給され続け、ＬＥＤ５はレー
ザ投光器Ｔ１が動作中であることを表示する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のレー
ザ投光器Ｔ１を用いたレーザ発光表示装置では、図８に
示すように信号ラインを計３本設けなければならなかっ
た。しかるに光電センサでは、レーザ投光器の取付場所
や取付スペースが制約されることが多い。このためレー
ザ投光器の小型化と信号ライン数の削減や、レーザ投光
器のコネクタを小型化しなければならないという問題が
あった。

【００１１】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、２本の信号ラインで駆動できる
レーザ発光表示装置を実現することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、レーザ駆動回路で駆動されてレーザビームを出力す
るレーザユニット，レーザユニットの動作開始前後及び
動作中に表示光を出力する表示素子を有するレーザ投光
器と、レーザ投光器の駆動信号を第１及び第２の信号ラ
インを介して供給する電源部と、を含むレーザ発光表示
装置であって、レーザ投光器のレーザユニットは、第１
の信号ラインから第２の信号ラインに流れる駆動電流に
よって発光するものであり、レーザ投光器の表示素子
は、第２の信号ラインから第１の信号ラインに流れる駆
動電流によって発光するものであり、電源部は、正極性
の電源を断続する第１のスイッチング素子と、負極性の
電源を断続する第２のスイッチング素子と、レーザユニ
ットの駆動時に第１のスイッチング素子を断続する駆動
パルスを出力する電源パルス発生器と、表示素子の駆動
時に第２のスイッチング素子を断続するクロックパルス
を、電源パルス発生器の駆動パルスと位相をずらせて出
力するクロックパルス発生器と、を含むことを特徴とす
るものである。

【００１３】本願の請求項２の発明は、レーザ駆動回路
で駆動されてレーザビームを出力するレーザユニット，
レーザユニットの動作開始前後及び動作中に表示光を出
力する表示素子を有するレーザ投光器と、レーザ投光器
の駆動信号を第１及び第２の信号ラインを介して供給す
る電源部と、を含むレーザ発光表示装置であって、レー
ザ投光器は、第１の信号ラインと第２の信号ラインとの
間に接続されたレーザユニットと、レーザユニットと直
列に接続され、端子間の印加電圧が閾値以上で導通とな
り、閾値未満で非導通となる電圧シフト素子と、第１の
信号ラインと第２の信号ラインに接続された表示素子
と、表示素子の駆動電流を一定に保持する定電流回路
と、を含むものであり、電源部は、表示素子を表示させ
る低電圧の電源とレーザ駆動回路を動作させ電圧シフト
素子を導通させる高電圧の電源とを切り換える第１の切
換スイッチと、レーザユニットの駆動時に切換スイッチ
を高電圧の電源に切り換え、表示素子の駆動時に切換ス
イッチを低電圧の電源に切り換える切換制御信号を出力
する切換信号発生器と、を含むことを特徴とするもので
ある。

【００１４】本願の請求項３の発明は、レーザ駆動回路
で駆動されてレーザビームを出力するレーザユニット，
レーザユニットの動作開始前後及び動作中に表示光を出
力する表示素子を有するレーザ投光器と、レーザ投光器
の駆動信号を第１及び第２の信号ラインを介して供給す
る電源部と、を含むレーザ発光表示装置であって、レー
ザ投光器は、第１の信号ラインと第２の信号ラインとの
間に接続されたレーザユニットと、第１の信号ラインと
第２の信号ラインとの間に接続された表示素子と、表示
素子の駆動電流をレーザユニットの発光電流以下の一定
値に保持する定電流回路と、を含むものであり、電源部
は、レーザ投光器の駆動電流をレーザユニットの発光電
流と定電流回路の定電流との間の所定値以下に制限する
電流制限回路と、電源を電流制限回路を介して出力する
か、又は電源を直接出力するかを切り換える第２の切換
スイッチと、レーザユニットの駆動時に第２の切換スイ
ッチを電源の直接出力側に切り換え、表示素子の駆動時
に電流制限回路側に切り換える切換制御信号を出力する
切換信号発生器と、を含むことを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、レーザユニットが動作を開始する前に表示素
子から表示光を出力するには、先ず電源部の第２のスイ
ッチング素子を導通させ、第２の信号ラインから第１の
信号ラインに駆動電流を供給する。引続きレーザユニッ
トを駆動するには、第１のスイチング素子を導通させて
第１の信号ラインから第２の信号ラインに駆動電流を供
給する。そして第１及び第２のスイッチング素子を位相
をずらせて交互に導通させると、レーザユニットと表示
素子を実質的に同時に駆動でき、レーザ投光器と電源部
を結合する信号ラインは２本で済ますことができる。

【００１６】又本願の請求項２の発明によれば、レーザ
発光部が動作を開始する前に表示素子から表示光を出力
するには、先ず切換スイッチを低電圧の電源に切り換え
る。そうすると第１の信号ラインから表示素子を介して
第２の信号ラインに駆動電流が流れ、表示素子が発光す
る。引続きレーザユニットを駆動するには、切換スイッ
チを高電圧の電源に切り換える。そうすると第１の信号
ラインからレーザユニット介して第２の信号ラインに駆
動電流が流れ、レーザビームが出射される。このとき表
示素子に流れる電流は定電流回路によって所定値に保た
れる。こうすると同一極性の電源を使用して、レーザユ
ニットと表示素子を実質的に同時に駆動でき、レーザ投
光器と電源部を結合する信号ラインは２本で済ますこと
ができる。

【００１７】更に本願の請求項３の発明によれば、レー
ザユニットが動作を開始する前に表示素子から表示光を
出力するには、先ず電源出力を電流制限回路に切り換え
る。そうすると第１の信号ラインから表示素子を介して
第２の信号ラインに駆動電流が流れ、表示素子が発光す
る。引続きレーザユニットを駆動するには、電源を直接
信号ラインに接続する。このときは電流制限がなくレー
ザユニットの発光電流以上の電流が流れて、レーザユニ
ットからレーザビームが出射される。このとき表示素子
に流れる電流は定電流回路によって所定値に保たれる。
こうすると単一の電源を使用して、レーザユニットと表
示素子を実質的に同時に駆動でき、レーザ投光器と電源
部を結合する信号ラインは２本で済ますことができる。

【００１８】

【実施例】本発明の第１実施例におけるレーザ発光表示
装置について図１及び図２を参照しつつ説明する。図１
は第１実施例のレーザ発光表示装置におけるレーザ投光
器Ｔ２と電源部Ｃ１の構成を示す回路図である。本図に
おいてレーザ投光器１はレーザ駆動回路１と、レーザユ
ニット２を有することは従来例と同一であり、その詳細
な説明は省略する。レーザ駆動回路１の正極側の電源入
力端は逆電圧阻止用のダイオードＤ１を介し信号端子１
０に接続され、負側の電源入力端はアース端子１１に接
続される。

【００１９】本実施例は、信号端子１０とアース端子１
１の間に逆電圧阻止用のダイオードＤ２，抵抗Ｒ５，Ｌ
ＥＤ１２を直列に接続した表示部と、従来例と同一のレ
ーザ駆動回路１，レーザユニット２を含んで構成され
る。ＬＥＤ１２はレーザダイオード２ａと異なり、信号
端子１０から見て逆方向に接続されている。

【００２０】次に電源部Ｃ１は２つの信号ラインＬａ，
Ｌｂを介してレーザ投光器Ｔ２に駆動パルスを与えるも
のである。電源部Ｃ１は、第１及び第２のスイッチング
のトランジスタＱ４，Ｑ５から成るスイッチング部１３
と電源パルス発生器１４，クロックパルス発生器１５を
含んで構成される。ＰＮＰのトランジスタＱ４のエミッ
タは正電源＋Ｖに接続され、ベースは抵抗Ｒ６を介し電
源パルス発生器１４に接続される。又ＮＰＮのトランジ
スタＱ５のエミッタは負電源−Ｖに接続され、ベースは
抵抗Ｒ７を介しクロックパルス発生器１５に接続され
る。そしてトランジスタＱ４，Ｑ５の両コレクタは信号
ラインＬａに接続される。又信号ラインＬｂは電源部Ｃ
１のアースに接続される。

【００２１】電源パルス発生器１４はレーザダイオード
２ａの駆動時には０〜＋Ｖで変化する駆動パルスＬＤＰ
を出力し、レーザ投光器Ｔ２が待機状態（レーザダイオ
ード２ａを非点灯、ＬＥＤ１２を点灯）のとき正電源＋
Ｖと同一電圧のレベル信号を出力する回路である。クロ
ックパルス発生器１５は、レーザ発光表示装置が動作を
開始すれば、０〜−Ｖで変化するクロックパルスＣＫＰ
を出力する回路であり、そのパルスが０Ｖになるタイミ
ングは駆動パルスＬＤＰが＋Ｖとなる期間内に含まれ
る。

【００２２】このように構成されたレーザ発光表示装置
の動作について説明する。図２はレーザ投光器Ｔ２と電
源部Ｃ１の動作を示す信号波形図である。図２（ａ）に
示すように時刻t₀でレーザ投光器Ｔ２を動作させると、
駆動パルスＬＤＰは時刻t₁までの間Ｈレベルとなる。こ
のため時刻t₀から遅延時間Ｔｃの間トランジスタＱ４
は、ベースが逆バイアスされるのでオフとなる。このた
め正電源＋Ｖが信号ラインＬａを介しレーザ投光器１に
供給されない。

【００２３】一方、図２（ｂ）に示すように時刻t₀より
負極性のクロックパルスＣＫＰが出力される。クロック
パルスＣＫＰの電圧が０Ｖとなるときには、トランジス
タＱ５はベースに電流が流れてオンとなる。このため信
号ラインＬａを介しレーザ投光器Ｔ２に対し負電源−Ｖ
が供給される。このためＬＥＤ１２がパルス駆動される
こととなり、図２（ｄ）に示すように時刻t₀より点灯す
る。

【００２４】やがて遅延時間Ｔｃが経過した時刻t₁以降
に、電源パルス発生器１４は、＋Ｖ〜Ｖで変化するパル
スを発生する。駆動パルスＬＤＰは、クロックパルスＣ
ＫＰが−Ｖとなっている間の期間で０Ｖとする。図２
（ａ）に示すように例えば時刻t₁から時刻t₂にかけて駆
動パルスＬＤＰが０Ｖとなり、この間ではトランジスタ
Ｑ４がオンとなる。従って信号ラインＬａを介しレーザ
投光器Ｔ２に対し正電源＋Ｖが接続される。そうすれば
レーザダイオード２ａは時間Ｔｄで、図２（ｅ）に示す
ように断続的に駆動され、レーザビームを出射する。こ
のように時間Ｔｄでは、レーザダイオード２ａとＬＥＤ
１２とは位相をずらせて交互にパルス駆動される。尚駆
動パルスＬＤＰとクロックパルスＣＫＰの繰り返し周波
数が高く、図２（ｃ）に示す電圧パルスが信号端子１０
に印加されるので、レーザダイオード２ａとＬＥＤ１２
は同時に駆動されているように見える。

【００２５】次に図２（ａ）に示すように時刻t₃から所
定の時間Ｔｅだけ駆動パルスＬＤＰが＋Ｖとなれば、レ
ーザダイオード２ａは消灯するが、クロックパルスＣＫ
Ｐが出力される限りＬＥＤ１２はパルス発光を行い、レ
ーザ投光器Ｔ２が動作中であることを人に表示する。

【００２６】尚、本実施例ではダイオードＤ１，Ｄ２を
用いて、レーザダイオード２ａ及びＬＥＤ１２に印加さ
れる逆電圧を阻止したが、レーザダイオード２ａ及びＬ
ＥＤ１２自身の逆耐圧が高ければダイオードＤ１，Ｄ２
は不要となる。

【００２７】次に本発明の第２実施例におけるレーザ発
光表示装置について図３，図４を参照しつつ説明する。
図３は第２実施例におけるレーザ投光器Ｔ３と電源部Ｃ
２を含むレーザ発光表示装置の構成を示す回路図であ
る。本図においてレーザ投光器Ｔ３にはレーザ駆動回路
１とレーザユニット２が夫々設けられていることは従来
例と同一であり、その説明は省略する。レーザ駆動回路
１は信号端子２０，アース端子２１間にコイルＬ１と電
圧シフト素子２２を介して接続される。電圧シフト素子
２２は信号端子２０，アース端子２１間の印加電圧が規
定値以上であれば導通してレーザ駆動回路１に駆動電流
を供給すると共に、印加電圧が規定値未満であれば非導
通となる素子であって、例えば３Ｖ程度のツェナ電圧を
有する定電圧ダイオードが用いられる。ここでレーザ駆
動回路１と電圧シフト素子２２の動作電圧の和は５Ｖを
越えるように設定されている。

【００２８】次にレーザ投光器Ｔ３は信号端子２０，ア
ース端子２１間にコイルＬ１を介してＬＥＤ２３と定電
流回路２４が直列に接続された表示部を含んで構成され
る。定電流回路２４はＬＥＤ２３に一定の駆動電流を与
える回路で、例えばＦＥＴ２５と抵抗Ｒ８の直列接続体
で構成される。抵抗Ｒ８の一端はＦＥＴ２５のソースに
接続され、他端はゲートに接続される。又ＦＥＴ２５の
ドレインは電圧シフト素子２２と共に、コイルＬ１の一
端に接続される。

【００２９】次に電源部Ｃ２は、トランジスタＱ６，第
１の切換スイッチＳＷ１，クロックパルス発生器２６，
切換信号発生器２７を含んで構成される。ＮＰＮのトラ
ンジスタＱ６は第３のスイッチング素子であり、エミッ
タは信号ラインＬａに接続され、コレクタは切換スイッ
チＳＷ１の共通端子に接続され、ベースはクロックパル
ス発生器２６に接続される。切換スイッチＳＷ１はＬＥ
Ｄ１２を点灯させ、レーザ駆動回路１が動作しない低圧
（例えば５Ｖ）の直流電源Ｖ１と、レーザ駆動回路１を
動作させる高圧（例えば１０Ｖ）の直流電源Ｖ２とを、
切換信号発生器２７の出力する切換制御信号ＳＷＰによ
って切り換える回路である。

【００３０】クロックパルス発生器２６は、レーザ発光
表示装置が動作を開始すれば、正極性のクロックパルス
ＣＫＰを出力する回路である。切換信号発生器２７はレ
ーザダイオード２ａの駆動時にはＨレベルとなる切換制
御信号ＳＷＰを出力し、ＬＥＤ２３の駆動時にはＬレベ
ルとなる切換制御信号ＳＷＰを出力する回路である。切
換スイッチＳＷ１は切換制御信号ＳＷＰがＨレベルで
は、直流電源Ｖ２に、Ｌレベルでは直流電源Ｖ１に切り
換える回路である。

【００３１】このように構成された第２実施例のレーザ
発光表示装置の動作について図４の信号波形図を用いて
説明する。時刻t₀でレーザ投光器Ｔ３が動作を開始する
と、図４（ａ）に示すように切換信号発生器２７はＬレ
ベルの切換制御信号ＳＷＰを切換スイッチＳＷ１に与
え、直流電源Ｖ１側に切換える。一方、クロックパルス
発生器２６は図４（ｂ）に示すようなクロックパルスＣ
ＫＰをトランジスタＱ６のベースに与える。そうすると
図４（ｃ）に示す期間Ｔｆで電源部Ｃ２はレーザ投光器
Ｔ３に例えばＶ１（５Ｖ）の駆動パルスを供給する。

【００３２】さてレーザ投光器Ｔ３に５Ｖの駆動パルス
が与えられた場合は電圧シフト素子２２がオフとなる。
このためレーザダイオード２ａからレーザビームは出射
されない。一方、ＬＥＤ２３の動作時の順方向電圧は高
々３Ｖ程度であり、定電流回路２４を介してパルス電流
がＬＥＤ２３に供給される。このため図４（ｄ）に示す
時間ＴｆでＬＥＤ２３が点灯し、レーザ投光器Ｔ３が動
作を開始したことを表示する。

【００３３】次に図４（ａ）に示すように時刻t₁から時
間Ｔｇに渡って切換スイッチＳＷ１が直流電源Ｖ２側に
切換えられるとする。この場合トランジスタＱ６を介し
信号端子２０にＶ２（１０Ｖ）の駆動パルスが供給され
る。このとき電圧シフト素子２２はオンとなり、レーザ
駆動回路１に図４（ｃ）に示すような駆動パルスが供給
される。このためレーザダイオード２ａは図４（ｅ）に
示すようにパルスのレーザビームを出射する。信号端子
２０の印加電圧がＶ１（５Ｖ）からＶ２（１０Ｖ）に上
昇しても、定電流回路２４の動作によりＬＥＤ２３には
一定電流のパルスが供給される。このためＬＥＤ２３は
図４（ｄ）に示すように電源電圧のレベルに係わらず一
定強度の光で点灯する。

【００３４】尚第２実施例のレーザ投光器Ｔ３におい
て、電源シフト素子２２をレーザ駆動回路１と信号端子
２０間に設けたが、図５（ａ）に示すようにレーザ駆動
回路１内のトランジスタＱ１のエミッタに直列に挿入し
ても、又図５（ｂ）に示すように抵抗Ｒ１と直列に挿入
しても同様の動作が行える。図５（ａ）では、電圧シフ
ト素子２２は電源部Ｃ２の直流電圧が高いときに導通す
る。又図５（ｂ）では、電圧シフト素子２２は電源部Ｃ
２の直流電圧が高いときに導通し、トランジスタＱ１を
オンにしてレーザダイオード２ａを駆動する。

【００３５】次に本発明の第３実施例におけるレーザ発
光表示装置について図６，図７を参照しつつ説明する。
図６は第３実施例におけるレーザ投光器Ｔ４及び電源部
Ｃ３を含むレーザ発光表示装置の回路図である。レーザ
投光器Ｔ４には第１実施例と同一のレーザ駆動回路１，
レーザユニット２及び第２実施例と同一の定電流回路２
４とＬＥＤ２３とを含む表示部が夫々設けられており、
それらの説明は省略する。レーザ投光器Ｔ４は信号端子
３０，アース端子３１と信号ラインＬａ，Ｌｂを介して
電源部Ｃ３に接続される。

【００３６】電源部Ｃ３は、第２の切換スイッチＳＷ
２，スイッチングトランジスタＱ７，クロックパルス発
生器３２，切換信号発生器３３，電流制限回路３４によ
り構成される。電流制限回路３４はトランジスタＱ８と
抵抗Ｒ９で構成され、直流電源＋Ｖからの電流をレーザ
ユニットの発光電流と定電流回路の定電流との間の所定
に規制する回路である。トランジスタＱ８のコレクタは
クロックパルス発生器３２に接続され、エミッタは抵抗
Ｒ９と共に切換スイッチＳＷ２の一方の切換端子に接続
され、ベースは他方の切換端子に接続される。切換スイ
ッチＳＷ２は直流電源＋Ｖを直接又は電流制限回路３４
を介してスイッチングトランジスタＱ７に供給するもの
であり、切換信号発生器３３の出力によって切換えられ
る。トランジスタＱ７は第４のスイッチング素子であ
り、そのベースはクロックパルス発生器３２のクロック
パルスＣＫＰにより断続する第４のスイッチングトラン
ジスタであり、コレクタは信号ラインＬａに接続され
る。

【００３７】クロックパルス発生器３２は、レーザ発光
表示装置が動作を開始すれば、電圧＋Ｖから０Ｖに変化
する負極性のクロックパルスＣＫＰを出力する回路であ
る。切換信号発生器３３は、レーザダイオード２ａの駆
動時にはＨレベルとなり、レーザ発光表示装置の待機時
にＬレベルの切換制御信号ＳＷＰを出力する。

【００３８】このように構成された第３実施例のレーザ
発光表示装置の動作について図７の波形図を参照しつつ
説明する。レーザ投光器Ｔ４が動作を開始すると、クロ
ックパルス発生器３２は時刻t₀から図７（ｂ）に示すよ
うなクロックパルスＣＫＰを出力する。又切換信号発生
器３３の切換制御信号ＳＷＰは時刻t₀から時間Ｔｈの間
Ｌレベルに保持される。このため直流電源＋Ｖは切換ス
イッチＳＷ２により電流制限回路３４側に接続される。
ここで抵抗Ｒ９の値を例えば２０Ωとし、直流電源＋Ｖ
から30mA以上の電流が供給されると、トランジスタＱ８
のエミッタ・ベース間電圧は 0.6Ｖ以上となる。この場
合トランジスタＱ８は導通し、トランジスタＱ７のベー
スの電圧はＨレベルに保持される。

【００３９】直流電源＋Ｖからの供給電流が30mA以下と
なれば、トランジスタＱ８はベースにバイアス電圧が供
給されず、非導通となる。このためクロックパルスＣＫ
Ｐは電源側にプルアップされず、そのパルスはトランジ
スタＱ７のベースに与えられる。従ってトランジスタＱ
７はクロックパルスＣＫＰに基づいて断続する。こうし
て30mA程度の電流パルスがレーザ投光器Ｔ４に供給され
る。この場合レーザダイオード２ａのレーザ発光の閾値
電流を例えば40mAとすれば、レーザダイオード２ａはレ
ーザビームを出力しない。一方、定電流回路２４の電流
値が５mA程度に設定されているとすれば、ＬＥＤ２３は
認識可能な強度の光を出力する。こうしてＬＥＤ２３は
図７（ｄ）に示すように直流電源＋Ｖの電圧の如何にか
かわらず一定電流で駆動され発光する。

【００４０】次に図７（ａ）に示すように、時刻t₀から
時間Ｔｈが経過した時刻t₁で切換制御信号ＳＷＰが時間
Ｔｉの間Ｈレベルになるとする。この場合切換スイッチ
ＳＷ２は直流電源＋Ｖの出力をトランジスタＱ７のエミ
ッタに与える。この場合レーザ駆動回路１及びＬＥＤ２
３に対して電流制限が加えられず、レーザダイオード２
ａの駆動電流は閾値以上となる。このためレーザダイオ
ード２ａは図７（ｅ）に示すようにパルス点灯し、レー
ザビームを出力する。更にＬＥＤ２３も表示用の光を出
射する。このようにレーザ駆動回路１を駆動すると、直
流電源も１種類ですみ、電源部Ｃ３で発生するパルス信
号も単極性のもので足りることとなる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１の発明によれば、第１のスイチング素子を導通させる
ことにより、正電源の電圧を断続してレーザユニットを
駆動する。又第２のスイッチング素子を導通させること
により、負電源の電圧を断続して表示素子を駆動する、
こうするとレーザユニットの駆動信号と表示素子の駆動
信号を２つの信号ラインだけで与えることができる。こ
のためレーザ投光器と電源部の配線工数を削減でき、配
線に係わるコネクタの小型化と配線スペースを少なくで
きる効果が得られる。

【００４２】又本願の請求項２の発明によれば、請求項
１の発明の効果に加えて、表示素子と直列に定電流回路
を設けているので、同極性の電源を用いてレーザユニッ
トと表示素子を駆動することができる。

【００４３】更に本願の請求項３の発明によれば、請求
項１の発明の効果に加えて、電源部に電流制限回路を設
けているので、１種類の電源を用いてレーザユニットと
表示素子を駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるレーザ発光表示装
置の構成を示す回路図である。

【図２】第１実施例のレーザ発光表示装置の動作を示す
信号波形図である。

【図３】本発明の第２実施例におけるレーザ発光表示装
置の構成を示す回路図である。

【図４】第２実施例のレーザ発光表示装置の動作を示す
信号波形図である。

【図５】第２実施例のレーザ発光表示装置におけるレー
ザ駆動回路の他の構成例を示す回路図である。

【図６】本発明の第３実施例におけるレーザ発光表示装
置の構成を示す回路図である。

【図７】第３実施例のレーザ発光表示装置の動作を示す
信号波形図である。

【図８】従来のレーザ発光表示装置に用いられるレーザ
投光器の構成を示す回路図である。

【図９】従来のレーザ発光表示装置に用いられるレーザ
投光器の動作を示す信号波形図である。

【符号の説明】

１レーザ駆動回路２レーザユニット２ａレーザダイオード２ｂフォトダイオード１０，２０，３０信号端子１１，２１，３１アース端子１２，２３ＬＥＤ１３スイッチ部１４電源パルス発生器１５，２６，３２クロックパルス発生器２２電圧シフト素子２４定電流回路２５ＦＥＴ２７，３３切換信号発生器３４電流制限回路Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４レーザ投光器Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３電源部Ｄ１，Ｄ２ダイオードＬａ，Ｌｂ信号ラインＳＷ１，ＳＷ２切換スイッチＬ１コイル＋Ｖ正電源 −Ｖ負電源Ｖ１，Ｖ２直流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ駆動回路で駆動されてレーザビー
ムを出力するレーザユニット，前記レーザユニットの動
作開始前後及び動作中に表示光を出力する表示素子を有
するレーザ投光器と、前記レーザ投光器の駆動信号を第１及び第２の信号ライ
ンを介して供給する電源部と、を含むレーザ発光表示装
置であって、前記レーザ投光器のレーザユニットは、第１の信号ライ
ンから第２の信号ラインに流れる駆動電流によって発光
するものであり、前記レーザ投光器の表示素子は、第２の信号ラインから
第１の信号ラインに流れる駆動電流によって発光するも
のであり、前記電源部は、正極性の電源を断続する第１のスイッチング素子と、負極性の電源を断続する第２のスイッチング素子と、前記レーザユニットの駆動時に前記第１のスイッチング
素子を断続する駆動パルスを出力する電源パルス発生器
と、前記表示素子の駆動時に前記第２のスイッチング素子を
断続するクロックパルスを、前記電源パルス発生器の駆
動パルスと位相をずらせて出力するクロックパルス発生
器と、を含むものであることを特徴とするレーザ発光表
示装置。
【請求項２】レーザ駆動回路で駆動されてレーザビー
ムを出力するレーザユニット，前記レーザユニットの動
作開始前後及び動作中に表示光を出力する表示素子を有
するレーザ投光器と、前記レーザ投光器の駆動信号を第１及び第２の信号ライ
ンを介して供給する電源部と、を含むレーザ発光表示装
置であって、前記レーザ投光器は、第１の信号ラインと第２の信号ラインとの間に接続され
たレーザユニットと、前記レーザユニットと直列に接続され、端子間の印加電
圧が閾値以上で導通となり、閾値未満で非導通となる電
圧シフト素子と、第１の信号ラインと第２の信号ラインに接続された表示
素子と、前記表示素子の駆動電流を一定に保持する定電流回路
と、を含むものであり、前記電源部は、前記表示素子を表示させる低電圧の電源と前記レーザ駆
動回路を動作させ前記電圧シフト素子を導通させる高電
圧の電源とを切り換える第１の切換スイッチと、前記レーザユニットの駆動時に前記切換スイッチを高電
圧の電源に切り換え、前記表示素子の駆動時に前記切換
スイッチを低電圧の電源に切り換える切換制御信号を出
力する切換信号発生器と、を含むものであることを特徴
とするレーザ発光表示装置。
【請求項３】レーザ駆動回路で駆動されてレーザビー
ムを出力するレーザユニット，前記レーザユニットの動
作開始前後及び動作中に表示光を出力する表示素子を有
するレーザ投光器と、前記レーザ投光器の駆動信号を第１及び第２の信号ライ
ンを介して供給する電源部と、を含むレーザ発光表示装
置であって、前記レーザ投光器は、第１の信号ラインと第２の信号ラインとの間に接続され
たレーザユニットと、第１の信号ラインと第２の信号ラインとの間に接続され
た表示素子と、前記表示素子の駆動電流を前記レーザユニットの発光電
流以下の一定値に保持する定電流回路と、を含むもので
あり、前記電源部は、前記レーザ投光器の駆動電流を前記レーザユニットの発
光電流と前記定電流回路の定電流との間の所定値以下に
制限する電流制限回路と、電源を前記電流制限回路を介して出力するか、又は電源
を直接出力するかを切り換える第２の切換スイッチと、前記レーザユニットの駆動時に前記第２の切換スイッチ
を電源の直接出力側に切り換え、前記表示素子の駆動時
に前記電流制限回路側に切り換える切換制御信号を出力
する切換信号発生器と、を含むものであることを特徴と
するレーザ発光表示装置。