JPH07254161A - Semiconductor laser driving device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ駆動装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser driving device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、半導体レーザ駆動装置は、図１８
に示すように充電コンデンサ１と、この充電コンデンサ
１に充電してその充電電流量を決定するための充電用の
電流源２と、充電コンデンサ１から放電してその放電電
流量を決定するための放電用の電流源３と、充電コンデ
ンサ１の充電電圧に比例した電流を半導体レーザ４に流
す電流源５などを備えている。2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor laser driving device is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a charging capacitor 1, a charging current source 2 for charging the charging capacitor 1 to determine its charging current amount, and a charging current source 2 for discharging from the charging capacitor 1 to determine its discharging current amount. A discharge current source 3 and a current source 5 for flowing a current proportional to the charging voltage of the charging capacitor 1 to the semiconductor laser 4 are provided.
【０００３】点灯制御回路６は半導体レーザ４の点灯を
指示する点灯指示信号によって半導体レーザ４に電流源
５で生じる電流を流して半導体レーザ４を点灯させ、半
導体レーザ４の照射するレーザ光の光量がホトダイオー
ドからなる光検出器７で検出される。この光検出器７の
出力信号は増幅器８で増幅されて受光量信号電圧とな
り、この受光量信号電圧と設定光量を示す基準信号電圧
Ｖrefとが比較器９により比較される。A lighting control circuit 6 causes a current generated by a current source 5 to flow through the semiconductor laser 4 in response to a lighting instruction signal for instructing the lighting of the semiconductor laser 4, causing the semiconductor laser 4 to light up, and the amount of laser light emitted by the semiconductor laser 4 Is detected by the photodetector 7 including a photodiode. The output signal of the photodetector 7 is amplified by the amplifier 8 to become the received light amount signal voltage, and this received light amount signal voltage is compared with the reference signal voltage Vref indicating the set light amount by the comparator 9.
【０００４】充放電制御回路１０は、比較器９の出力信
号が充放電制御信号としてバッファ１１及びインバータ
１２に入力され、スイッチ素子１３がバッファ１１の出
力信号によりオン／オフ制御されて電流源２から充電コ
ンデンサ１への充電電流をオン／オフ制御する。また、
充放電制御回路１０は、スイッチ素子１４がインバータ
１２の出力信号によりオン／オフ制御されて充電コンデ
ンサ１から電流源３を通して放電する放電電流をオン／
オフ制御する。In the charge / discharge control circuit 10, the output signal of the comparator 9 is input to the buffer 11 and the inverter 12 as a charge / discharge control signal, and the switch element 13 is on / off controlled by the output signal of the buffer 11 to control the current source 2. ON / OFF control of the charging current from the charging capacitor 1 to the charging capacitor 1. Also,
The charge / discharge control circuit 10 turns on / off the discharge current discharged from the charging capacitor 1 through the current source 3 when the switching element 14 is on / off controlled by the output signal of the inverter 12.
Turn off.
【０００５】基準信号電圧Ｖrefに対して増幅器８から
の受光量信号電圧が低ければ、スイッチ素子１３がオン
になってスイッチ素子１４がオフになり、電流源２から
充電コンデンサ１に充電されて充電コンデンサ１の充電
電圧が上がって電流源５から半導体レーザ４へ流れる電
流が増える。また、基準信号電圧Ｖrefに対して増幅器
８からの受光量信号電圧が高ければ、スイッチ素子１３
がオフになってスイッチ素子１４がオンになり、充電コ
ンデンサ１から電流源３を通して放電されて充電コンデ
ンサ１の充電電圧が下がって電流源５から半導体レーザ
４へ流れる電流が減少する。このように比較器９からの
充放電制御信号によって充電コンデンサ１への充放電が
制御されて半導体レーザ４に流す電流量が制御され、半
導体レーザ４の照射するレーザ光量がほぼ一定に保たれ
る。この様子を図２に示す。If the received light amount signal voltage from the amplifier 8 is lower than the reference signal voltage Vref, the switch element 13 is turned on and the switch element 14 is turned off, and the current source 2 charges the charging capacitor 1 to charge it. The charging voltage of the capacitor 1 increases and the current flowing from the current source 5 to the semiconductor laser 4 increases. If the received light amount signal voltage from the amplifier 8 is higher than the reference signal voltage Vref, the switch element 13
Is turned off, the switch element 14 is turned on, the charging capacitor 1 is discharged through the current source 3, the charging voltage of the charging capacitor 1 is lowered, and the current flowing from the current source 5 to the semiconductor laser 4 is reduced. In this way, the charge / discharge control signal from the comparator 9 controls the charge / discharge of the charge capacitor 1 to control the amount of current flowing to the semiconductor laser 4, and the amount of laser light emitted from the semiconductor laser 4 is kept substantially constant. . This state is shown in FIG.
【０００６】また、半導体レーザ４をオン／オフに繰り
返してスイッチングするスイッチング時にはそれに先立
って充放電制御回路１０の作動を禁止する充放電制御禁
止信号が入力され、この充放電制御禁止信号によりバッ
ファ１１及びインバータ１２がオフになって充電コンデ
ンサ１の充放電制御が行われなくなる。この様子を図６
に示す。A charge / discharge control prohibition signal for prohibiting the operation of the charge / discharge control circuit 10 is input prior to the switching for repeatedly switching the semiconductor laser 4 on / off, and the buffer 11 is activated by this charge / discharge control prohibition signal. Also, the inverter 12 is turned off and the charging / discharging control of the charging capacitor 1 is not performed. This state is shown in FIG.
Shown in.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記半導体レーザ駆動
装置においては、半導体レーザ４を高速にオン／オフに
繰り返してスイッチングするときには、半導体レーザ４
の照射するレーザ光の光量を検出する光検出器７と、こ
の光検出器７の出力信号を増幅する増幅器８の応答遅れ
により、比較器９に増幅器８から入力されるレーザ光量
を示す受光量信号電圧が実際のレーザ光量を示す電圧と
異なってしまうために充電コンデンサ１の充放電制御が
適正に行われなくなってしまい、半導体レーザ４の照射
するレーザ光量をほぼ一定に保つことができなくなる。In the above semiconductor laser driving device, when the semiconductor laser 4 is repeatedly switched on and off at high speed and repeatedly switched, the semiconductor laser 4 is
By the response delay of the photodetector 7 for detecting the light amount of the laser light emitted by the detector and the amplifier 8 for amplifying the output signal of the photodetector 7, the received light amount indicating the laser light amount input from the amplifier 8 to the comparator 9. Since the signal voltage is different from the voltage indicating the actual amount of laser light, the charging / discharging control of the charging capacitor 1 is not properly performed, and the amount of laser light emitted by the semiconductor laser 4 cannot be kept substantially constant.
【０００８】以下、この現象について説明する。図３は
半導体レーザ４を比較的低速でスイッチングしたときの
半導体レーザ４の照射するレーザ光の光波形とその光波
形に対する増幅器４の出力信号波形を示したものであ
る。図３に示すように半導体レーザ４からのレーザ光の
光波形に対して増幅器８の出力信号波形は光検出器７お
よび増幅器８の応答遅れによって立ち上がり遅れ時間Ｔ
r後に半導体レーザ４の照射光量を示す電圧に達する。This phenomenon will be described below. FIG. 3 shows an optical waveform of laser light emitted by the semiconductor laser 4 when the semiconductor laser 4 is switched at a relatively low speed, and an output signal waveform of the amplifier 4 with respect to the optical waveform. As shown in FIG. 3, with respect to the optical waveform of the laser light from the semiconductor laser 4, the output signal waveform of the amplifier 8 has a rising delay time T due to the response delay of the photodetector 7 and the amplifier 8.
After r, the voltage reaches the irradiation light amount of the semiconductor laser 4.
【０００９】図４は半導体レーザ４を高速にスイッチン
グしたときの半導体レーザ４の照射するレーザ光の光波
形と増幅器８の出力信号波形を示したものである。半導
体レーザ４を高速にスイッチングしたときには、比較器
９に増幅器８から入力される受光量信号電圧は、図４に
示すように光検出器７および増幅器８の応答遅れによっ
て半導体レーザ４が実際に照射しているレーザ光の光量
を示す発光量電圧に達することができない。このため、
比較器９は半導体レーザ４が照射しているレーザ光の光
量が少ないという出力信号を出してしまい、半導体レー
ザ４に流す電流を増加させてレーザ光の光量を増加させ
るように充電コンデンサ１に充電させる。FIG. 4 shows the optical waveform of the laser beam emitted by the semiconductor laser 4 and the output signal waveform of the amplifier 8 when the semiconductor laser 4 is switched at high speed. When the semiconductor laser 4 is switched at high speed, the received light amount signal voltage input from the amplifier 8 to the comparator 9 is actually irradiated by the semiconductor laser 4 due to the response delay of the photodetector 7 and the amplifier 8 as shown in FIG. It is not possible to reach the light emission amount voltage indicating the light amount of the laser light being emitted. For this reason,
The comparator 9 outputs an output signal that the amount of laser light emitted by the semiconductor laser 4 is small, and the charging capacitor 1 is charged so that the current flowing through the semiconductor laser 4 is increased and the amount of laser light is increased. Let
【００１０】充電コンデンサ１の充電電圧が増加するに
従って半導体レーザ４が照射するレーザ光の光量が増加
するが、比較器９に増幅器８から入力される受光量信号
電圧は光検出器７および増幅器８の応答遅れのために基
準信号電圧Ｖrefに対して低い状態のままとなり、充放
電制御回路１０は充電コンデンサ１に対して更に充電す
るような制御を行う。このように、半導体レーザ４に流
れる電流は徐々に増加して半導体レーザ４の照射光量が
徐々に増加して行き、しまいには半導体レーザ４の破壊
に至ってしまう。この様子を図５に示す。As the charging voltage of the charging capacitor 1 increases, the light amount of the laser light emitted from the semiconductor laser 4 increases, but the received light signal voltage input from the amplifier 8 to the comparator 9 is the photodetector 7 and the amplifier 8. Due to the delay in response, the charge / discharge control circuit 10 performs control such that the charge capacitor 1 is further charged. In this way, the current flowing through the semiconductor laser 4 gradually increases, and the irradiation light amount of the semiconductor laser 4 gradually increases, which eventually leads to the destruction of the semiconductor laser 4. This state is shown in FIG.
【００１１】このために、上記半導体レーザ駆動装置に
おいては、半導体レーザ４の点灯を指示する点灯指示信
号のほかに半導体レーザ４のスイッチングに先立って充
放電制御回路１０の作動を禁止する充放電制御禁止信号
を入力していた。また、上記半導体レーザ駆動装置にお
いては、上述のように半導体レーザ４の照射するレーザ
光の光量をみて充電コンデンサ１に対して充放電するよ
う制御が行われていたが、この充放電制御の必要性につ
いて検討して見る。For this reason, in the semiconductor laser driving device, in addition to the lighting instruction signal for instructing the lighting of the semiconductor laser 4, the charge / discharge control for prohibiting the operation of the charge / discharge control circuit 10 prior to the switching of the semiconductor laser 4 is performed. The prohibition signal was input. Further, in the above semiconductor laser driving device, control is performed so that the charging capacitor 1 is charged and discharged depending on the amount of laser light emitted by the semiconductor laser 4 as described above. Consider and look at sex.
【００１２】上記半導体レーザ駆動装置においては、電
源を投入したときには、充電コンデンサ１は電荷がない
ために充電電圧が生じないので、半導体レーザ４には電
流が流れず、半導体レーザ４は点灯しない。したがっ
て、増幅器８からの受光量信号電圧が基準信号電圧Ｖre
fより低くなっており、充電コンデンサ１に充電するよ
うな制御が充放電制御回路１０により行われ、半導体レ
ーザ４に電流が流れだして増幅器８からの受光量信号電
圧が基準信号電圧Ｖrefと等しくなると、充電コンデン
サ１から放電するような制御が充放電制御回路１０によ
り行われる。In the semiconductor laser driving device described above, when the power is turned on, the charging capacitor 1 has no electric charge, so that no charging voltage is generated, so that no current flows through the semiconductor laser 4 and the semiconductor laser 4 does not light. Therefore, the received light amount signal voltage from the amplifier 8 is equal to the reference signal voltage Vre.
It is lower than f, and the charging / discharging control circuit 10 controls to charge the charging capacitor 1 so that a current starts flowing through the semiconductor laser 4 and the received light amount signal voltage from the amplifier 8 becomes equal to the reference signal voltage Vref. Then, the charging / discharging control circuit 10 controls to discharge the charging capacitor 1.
【００１３】増幅器８からの受光量信号電圧が基準信号
電圧Ｖrefと等しくなったときに仮に充放電制御回路１
０により充電コンデンサ１に対して充電されなくなるの
みとして充電コンデンサ１の充電電圧を維持するように
すると、増幅器８からの受光量信号電圧が基準信号電圧
Ｖrefと等しくなったときに放電充放電制御回路１０に
よって充電コンデンサ１に対して放電するように制御が
行われるよりも半導体レーザ４の光量変動は少なくな
る。この状態を図１４に示す。When the received light amount signal voltage from the amplifier 8 becomes equal to the reference signal voltage Vref, the charge / discharge control circuit 1 is temporarily operated.
When the charging voltage of the charging capacitor 1 is maintained by only charging the charging capacitor 1 by 0, the discharge charging / discharging control circuit when the received light amount signal voltage from the amplifier 8 becomes equal to the reference signal voltage Vref. The variation in the light amount of the semiconductor laser 4 is smaller than that in which the charging capacitor 1 is controlled by 10 to discharge. This state is shown in FIG.
【００１４】図１５は半導体レーザの一般的な電流−光
量特性（Ｉ−Ｌ特性）を示す。図１５に示すように半導
体レーザは、温度が上昇すると電流−光量変換効率が悪
くなる。半導体レーザ４を点灯させたときには、半導体
レーザ４の自己発熱によって半導体レーザ４の温度が上
昇して先に述べたように半導体レーザ４の電流−光量変
換効率が悪くなり、半導体レーザ４が照射するレーザ光
の光量を一定にしようとしたときには半導体レーザ４に
流す電流を多くしなければならなくなる。FIG. 15 shows a general current-light quantity characteristic (IL characteristic) of a semiconductor laser. As shown in FIG. 15, in the semiconductor laser, the current-light amount conversion efficiency deteriorates as the temperature rises. When the semiconductor laser 4 is turned on, the temperature of the semiconductor laser 4 rises due to self-heating of the semiconductor laser 4, and the current-light amount conversion efficiency of the semiconductor laser 4 deteriorates as described above, and the semiconductor laser 4 irradiates. In order to make the amount of laser light constant, it is necessary to increase the current flowing through the semiconductor laser 4.
【００１５】上記半導体レーザ駆動装置では、半導体レ
ーザ４に流す電流を多くするために充電コンデンサ１に
充電している。以上のように半導体レーザ４の使用状態
ならびに特性からは上記半導体レーザ駆動装置で行われ
ている充電コンデンサ１に対する放電制御はコストに見
合う効果を発揮しているとは言い難い。In the above semiconductor laser driving device, the charging capacitor 1 is charged in order to increase the current flowing through the semiconductor laser 4. As described above, from the usage state and characteristics of the semiconductor laser 4, it cannot be said that the discharge control for the charging capacitor 1 performed in the semiconductor laser driving device has an effect commensurate with the cost.
【００１６】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、充電コンデンサの放電制御を廃止すると
ともに充電制御を禁止する充電制御禁止信号の入力を無
くして簡便に半導体レーザを高速スイッチングできる安
価な半導体レーザ駆動装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and eliminates the discharge control of the charging capacitor and eliminates the input of the charge control prohibition signal for prohibiting the charge control, so that the semiconductor laser can be easily switched at a high speed. An object of the present invention is to provide an inexpensive semiconductor laser driving device that can be manufactured.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、レーザ光を照射する半導体
レーザと、この半導体レーザから照射されるレーザ光の
光量を検出する光検出器と、この光検出器の出力信号を
増幅する増幅器と、この増幅器の出力信号から前記半導
体レーザからのレーザ光の光量が所定の値に達している
かどうかを判断するために前記増幅器の出力信号を所定
の基準信号と比較する比較器と、この比較器の出力信号
によって充電が制御される充電コンデンサと、この充電
コンデンサに充電する電流量を決定する第１の電流源
と、前記充電コンデンサに充電された電圧に比例した電
流を前記半導体レーザに流す第２の電流源と、前記半導
体レーザからのレーザ光の光量が所定の値に達していな
いときに前記比較器が出力する信号によって前記充電コ
ンデンサに充電するように前記充電コンデンサの充電を
制御する充電制御回路とを備えたものである。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a semiconductor laser for irradiating a laser beam, and a photodetector for detecting the light quantity of the laser beam emitted from the semiconductor laser. And an amplifier for amplifying the output signal of the photodetector, and an output signal of the amplifier for determining whether the light quantity of the laser light from the semiconductor laser has reached a predetermined value from the output signal of the amplifier. A comparator for comparing with a predetermined reference signal, a charging capacitor whose charging is controlled by the output signal of the comparator, a first current source for determining the amount of current to charge the charging capacitor, and a charging capacitor for charging. A second current source for supplying a current proportional to the generated voltage to the semiconductor laser, and the comparator when the amount of laser light from the semiconductor laser has not reached a predetermined value. The force signal is obtained and a charge control circuit for controlling the charging of said charging capacitor to charge to the charge capacitor.
【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体レーザ駆動装置において、前記半導体レーザの点灯
を指示する点灯指示信号によって前記第２の電流源によ
る電流を前記半導体レーザに流すことにより前記半導体
レーザの点灯を制御する点灯制御回路を備えたものであ
る。According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive device according to the first aspect, a current from the second current source is caused to flow through the semiconductor laser in response to a lighting instruction signal for instructing lighting of the semiconductor laser. A lighting control circuit for controlling lighting of the semiconductor laser is provided.
【００１９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の半
導体レーザ駆動装置において、前記点灯指示信号によっ
て前記半導体レーザが所定の時間以上連続して点灯する
ように指示されていることを検出する点灯指示信号長検
出器を備え、この点灯指示信号長検出器が前記点灯指示
信号によって前記半導体レーザが所定の時間以上連続し
て点灯するように指示されていることを検出したときに
出力する信号によって前記充電制御回路が機能するよう
にしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive device according to the second aspect, it is detected that the semiconductor laser is instructed to be continuously turned on for a predetermined time or longer by the lighting instruction signal. A signal which is provided with a lighting instruction signal length detector, and which is output when the lighting instruction signal length detector detects that the semiconductor laser is instructed by the lighting instruction signal to continuously light for a predetermined time or longer. According to this, the charging control circuit is made to function.
【００２０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の半
導体レーザ駆動装置において、前記点灯指示信号長検出
器が検出する前記所定の時間を、前記半導体レーザが点
灯した後に前記光検出器および前記増幅器の出力信号が
前記半導体レーザの照射しているレーザ光の光量に追従
するまでの時間以上としたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the third aspect, the predetermined time period detected by the lighting instruction signal length detector is the photodetector after the semiconductor laser is turned on. The time taken for the output signal of the amplifier to follow the light amount of the laser light emitted from the semiconductor laser is set to be longer than the time.
【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載の半導体レーザ駆動装置において、前記第
１の電流源を定電流源としたものである。The invention according to claim 5 is the invention as defined in claims 1, 2, and 3.
Alternatively, in the semiconductor laser drive device described in the paragraph 4, the first current source is a constant current source.
【００２２】請求項６記載の発明は、請求項１，２，
３，４または５記載の半導体レーザ駆動装置において、
前記半導体レーザが点灯している間は前記充電コンデン
サからの放電の制御を行わないものである。The invention according to claim 6 is the same as claim 1,
In the semiconductor laser driving device described in 3, 4, or 5,
The discharge from the charging capacitor is not controlled while the semiconductor laser is on.
【００２３】請求項７記載の発明は、請求項１，２，
３，４または５記載の半導体レーザ駆動装置において、
前記充電コンデンサからの放電を行うために前記充電コ
ンデンサと並列に抵抗を接続したものである。The invention according to claim 7 is the invention according to claim 1,
In the semiconductor laser driving device described in 3, 4, or 5,
A resistor is connected in parallel with the charging capacitor in order to discharge the charging capacitor.
【００２４】請求項８記載の発明は、請求項３，４，
５，６または７記載の半導体レーザ駆動装置において、
前記点灯指示信号長検出器を１ショットマルチバイブレ
ータによって構成したものである。The invention according to claim 8 is the invention according to claim 3, 4,
In the semiconductor laser driving device described in 5, 6, or 7,
The lighting instruction signal length detector is configured by a one-shot multivibrator.
【００２５】請求項９記載の発明は、請求項３，４，
５，６または７記載の半導体レーザ駆動装置において、
前記点灯指示信号長検出器をパルス先頭遅延回路とした
ものである。The invention as claimed in claim 9 is as follows.
In the semiconductor laser driving device described in 5, 6, or 7,
The lighting instruction signal length detector is a pulse head delay circuit.
【００２６】[0026]
【作用】請求項１記載の発明では、半導体レーザはレー
ザ光を照射し、この半導体レーザから照射されるレーザ
光の光量が光検出器により検出される。この光検出器の
出力信号が増幅器により増幅され、比較器が増幅器の出
力信号から半導体レーザよりのレーザ光の光量が所定の
値に達しているかどうかを判断するために増幅器の出力
信号を所定の基準信号と比較する。充電制御回路は半導
体レーザからのレーザ光の光量が所定の値に達していな
いときに比較器が出力する信号によって充電コンデンサ
に充電するように充電コンデンサの充電を制御する。充
電コンデンサに充電する電流量が第１の電流源により決
定され、第２の電流源は充電コンデンサに充電された電
圧に比例した電流を半導体レーザに流す。According to the first aspect of the invention, the semiconductor laser emits a laser beam, and the light amount of the laser beam emitted from the semiconductor laser is detected by the photodetector. The output signal of this photodetector is amplified by the amplifier, and the comparator outputs the output signal of the amplifier to a predetermined value in order to determine from the output signal of the amplifier whether the light quantity of the laser light from the semiconductor laser has reached a predetermined value. Compare with reference signal. The charge control circuit controls the charging of the charge capacitor so that the charge capacitor is charged by the signal output from the comparator when the amount of laser light from the semiconductor laser has not reached a predetermined value. The amount of current to charge the charging capacitor is determined by the first current source, and the second current source causes a current proportional to the voltage charged in the charging capacitor to flow through the semiconductor laser.
【００２７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
半導体レーザ駆動装置において、点灯制御回路が半導体
レーザの点灯を指示する点灯指示信号によって第２の電
流源による電流を半導体レーザに流すことにより半導体
レーザの点灯を制御する。According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive device according to the first aspect, the lighting control circuit causes a current from the second current source to flow to the semiconductor laser by a lighting instruction signal for instructing lighting of the semiconductor laser. The lighting of the semiconductor laser is controlled by.
【００２８】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
半導体レーザ駆動装置において、点灯指示信号長検出器
が点灯指示信号によって半導体レーザが所定の時間以上
連続して点灯するように指示されていることを検出し、
この点灯指示信号長検出器が点灯指示信号によって半導
体レーザが所定の時間以上連続して点灯するように指示
されていることを検出したときに出力する信号によって
充電制御回路が機能する。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the second aspect, the lighting instruction signal length detector is instructed by the lighting instruction signal to continuously turn on the semiconductor laser for a predetermined time or longer. Is detected,
The charging control circuit functions by the signal output when the lighting instruction signal length detector detects that the semiconductor laser is instructed to continuously light for a predetermined time or longer by the lighting instruction signal.
【００２９】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
半導体レーザ駆動装置において、点灯指示信号長検出器
が検出する前記所定の時間は、半導体レーザが点灯した
後に光検出器および増幅器の出力信号が半導体レーザの
照射しているレーザ光の光量に追従するまでの時間以上
である。According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving device according to the third aspect, the predetermined time detected by the lighting instruction signal length detector is the output of the photodetector and the amplifier after the semiconductor laser is turned on. It is longer than the time until the signal follows the light quantity of the laser beam emitted by the semiconductor laser.
【００３０】請求項５記載の発明では、請求項１，２，
３または４記載の半導体レーザ駆動装置において、充電
コンデンサに充電する電流量が定電流源からなる第１の
電流源により決定される。According to the invention of claim 5, claims 1, 2,
In the semiconductor laser driving device described in 3 or 4, the amount of current charged in the charging capacitor is determined by the first current source which is a constant current source.
【００３１】請求項６記載の発明では、請求項１，２，
３，４または５記載の半導体レーザ駆動装置において、
半導体レーザが点灯している間は充電コンデンサからの
放電の制御を行わない。According to the invention of claim 6, claims 1, 2,
In the semiconductor laser driving device described in 3, 4, or 5,
The discharge from the charging capacitor is not controlled while the semiconductor laser is on.
【００３２】請求項７記載の発明では、請求項１，２，
３，４または５記載の半導体レーザ駆動装置において、
充電コンデンサからの放電が充電コンデンサに並列に接
続された抵抗を通して行われる。According to the invention described in claim 7, claims 1, 2,
In the semiconductor laser driving device described in 3, 4, or 5,
Discharging from the charging capacitor occurs through a resistor connected in parallel with the charging capacitor.
【００３３】請求項８記載の発明では、請求項３，４，
５，６または７記載の半導体レーザ駆動装置において、
１ショットマルチバイブレータによって構成された点灯
指示信号長検出器が、点灯指示信号によって半導体レー
ザが所定の時間以上連続して点灯するように指示されて
いることを検出する。In the invention described in claim 8, claims 3, 4,
In the semiconductor laser driving device described in 5, 6, or 7,
A lighting instruction signal length detector configured by a one-shot multivibrator detects that the lighting instruction signal instructs the semiconductor laser to continuously light for a predetermined time or longer.
【００３４】請求項９記載の発明では、請求項３，４，
５，６または７記載の半導体レーザ駆動装置において、
パルス先頭遅延回路からなる点灯指示信号長検出器が、
点灯指示信号によって半導体レーザが所定の時間以上連
続して点灯するように指示されていることを検出する。In the invention according to claim 9, claims 3, 4,
In the semiconductor laser driving device described in 5, 6, or 7,
A lighting instruction signal length detector consisting of a pulse head delay circuit
It is detected by the lighting instruction signal that the semiconductor laser is instructed to continuously light for a predetermined time or longer.
【００３５】[0035]
【実施例】図１は本発明の第１実施例の構成を示すもの
である。1 shows the structure of a first embodiment of the present invention.
【００３６】この第１実施例は、請求項１〜４，６，８
記載の発明の実施例である。この第１実施例は、前記半
導体レーザ駆動装置において、電流源３、インバータ１
２及びスイッチ素子１４を省略して充電コンデンサ１の
放電制御を廃止するとともに、外部からの充放電制御禁
止信号の入力を無くし、半導体レーザ４の点灯を指示す
る点灯指示信号をモニターして半導体レーザ４に一定時
間以上連続して点灯が指示されていることを検出する点
灯指示信号長検出器１５を設けるようにしたものであ
り、バッファ１１及びスイッチ素子１３により充電制御
回路１６が構成される。The first embodiment has the features of claims 1 to 4, 6 and 8.
It is an example of the described invention. The first embodiment is the same as the semiconductor laser driving device, except that the current source 3 and the inverter 1 are
2 and the switch element 14 are omitted to abolish the discharge control of the charging capacitor 1, the input of the charge / discharge control prohibition signal from the outside is eliminated, and the lighting instruction signal for instructing the lighting of the semiconductor laser 4 is monitored to monitor the semiconductor laser. 4 is provided with a lighting instruction signal length detector 15 for detecting that lighting is instructed continuously for a predetermined time or longer. The buffer 11 and the switch element 13 constitute a charge control circuit 16.
【００３７】充電制御回路１６は、半導体レーザ４が点
灯してから半導体レーザ４の照射するレーザ光の光量を
検出する光検出器７と、この光検出器７の出力信号を増
幅する増幅器８の出力信号が半導体レーザ４の照射する
レーザ光の光量に追従したであろう時刻を点灯指示信号
長検出器１５の出力信号によって知って充電コンデンサ
１への充電制御を行うものである。バッファ１１は、点
灯指示信号長検出器１５から充電制御禁止信号として出
力される出力信号が高レベルになることによってオン
し、点灯指示信号長検出器１５から充電制御禁止信号と
して出力される出力信号が低レベルになることによって
オフする。図７はこの様子を示したものであり、半導体
レーザ４の点灯時間ｔが連続して一定時間以上になった
時には、バッファ１１が点灯指示信号長検出器１５の出
力信号によってオンして充電コンデンサ１の充電が許可
され、基準信号電圧Ｖrefに対して増幅器８からの受光
量信号電圧が低ければスイッチ素子１３が比較器９から
バッファ１１を介して入力される充電制御信号によりオ
ンになって電流源２から充電コンデンサ１に充電され
る。The charge control circuit 16 includes a photodetector 7 for detecting the amount of laser light emitted from the semiconductor laser 4 after the semiconductor laser 4 is turned on, and an amplifier 8 for amplifying the output signal of the photodetector 7. The charging control for the charging capacitor 1 is performed by knowing the time at which the output signal will follow the light quantity of the laser beam emitted by the semiconductor laser 4 from the output signal of the lighting instruction signal length detector 15. The buffer 11 is turned on when the output signal output from the lighting instruction signal length detector 15 as the charging control prohibition signal becomes high level, and is output from the lighting instruction signal length detector 15 as the charging control prohibition signal. Turns off when goes low. FIG. 7 shows this state. When the lighting time t of the semiconductor laser 4 continuously exceeds a certain time, the buffer 11 is turned on by the output signal of the lighting instruction signal length detector 15 to turn on the charging capacitor. 1 is permitted, and if the received light amount signal voltage from the amplifier 8 is lower than the reference signal voltage Vref, the switch element 13 is turned on by the charge control signal input from the comparator 9 via the buffer 11, and the current is turned on. The charging capacitor 1 is charged from the source 2.
【００３８】点灯制御回路６は半導体レーザ４の点灯を
指示する点灯指示信号によって半導体レーザ４に電流源
５で生じる電流を流して半導体レーザ４を点灯させ、半
導体レーザ４の照射するレーザ光の光量が光検出器７で
検出される。光検出器７および増幅器８は半導体レーザ
４から照射されたレーザ光の光量を電気信号に変換して
増幅する。この増幅器８の出力信号波形は、光検出器７
及び増幅器８の応答遅れによって半導体レーザ４が照射
したレーザ光の光波形に対して徐々に立ち上がり、その
立ち上がり遅れ時間Ｔｒが経過した後に半導体レーザ４
が実際に照射しているレーザ光の光量を示す電圧に達す
る。The lighting control circuit 6 causes a current generated by the current source 5 to flow through the semiconductor laser 4 in response to a lighting instruction signal for instructing the lighting of the semiconductor laser 4 to light the semiconductor laser 4, and the amount of laser light emitted by the semiconductor laser 4 is emitted. Is detected by the photodetector 7. The photodetector 7 and the amplifier 8 convert the light amount of the laser light emitted from the semiconductor laser 4 into an electric signal and amplify it. The output signal waveform of the amplifier 8 is the photodetector 7
And due to the response delay of the amplifier 8, the semiconductor laser 4 gradually rises with respect to the optical waveform of the laser light emitted by the semiconductor laser 4, and after the rise delay time Tr elapses, the semiconductor laser 4
Reaches a voltage that indicates the amount of laser light that is actually applied.
【００３９】半導体レーザ４の点灯を指示する点灯指示
信号は点灯制御回路６だけでなく点灯指示信号長検出器
１５にも入力され、点灯指示信号長検出器１５は光検出
器７および増幅器８による応答遅れ時間：立ち上がり遅
れ時間Ｔrを見込んだ時間以上の時間ｔ0が経過した後に
充電の制御の禁止を解除する信号を充電制御回路１６へ
出力し、充電制御回路１６は半導体レーザ４が照射して
いるレーザ光の光量をほぼ一定に保つように充電コンデ
ンサ１に対して充電の制御を行う。A lighting instruction signal for instructing the lighting of the semiconductor laser 4 is input not only to the lighting control circuit 6 but also to the lighting instruction signal length detector 15, and the lighting instruction signal length detector 15 uses the photodetector 7 and the amplifier 8. Response delay time: A signal for releasing the inhibition of the charging control is output to the charging control circuit 16 after a time t 0 that is longer than the time for which the rising delay time Tr is expected has passed, and the semiconductor laser 4 irradiates the charging control circuit 16 with the signal. The charging of the charging capacitor 1 is controlled so that the amount of the laser light is kept substantially constant.
【００４０】この充電制御回路１６による充電制御で
は、半導体レーザ４が照射するレーザ光の光量を示す増
幅器８からの受光量信号電圧が基準信号電圧Ｖrefより
低いときにはスイッチ素子１３がオンして充電コンデン
サ１に充電用電流源２から充電し、半導体レーザ４が照
射するレーザ光の光量を示す受光量信号電圧が基準信号
電圧Ｖrefと等しくなったときにスイッチ素子１３がオ
フして充電コンデンサ１に対して充電するのを停止して
充電コンデンサ１の充電電圧を維持するようにし、半導
体レーザ４の照射するレーザ光の光量をほぼ一定にす
る。In the charging control by the charging control circuit 16, when the received light amount signal voltage from the amplifier 8 indicating the light amount of the laser beam emitted by the semiconductor laser 4 is lower than the reference signal voltage Vref, the switch element 13 is turned on to charge the charging capacitor. 1 is charged from the charging current source 2, and when the received light amount signal voltage indicating the light amount of the laser light emitted from the semiconductor laser 4 becomes equal to the reference signal voltage Vref, the switch element 13 is turned off and the charging capacitor 1 is charged. Charging is stopped by maintaining the charging voltage of the charging capacitor 1 and the amount of laser light emitted from the semiconductor laser 4 is made substantially constant.
【００４１】点灯指示信号長検出器１５は、半導体レー
ザ４に対する点灯指示信号が解除されて点灯制御回路６
により半導体レーザ４が消灯するとほぼ同時に出力信号
を停止して充電コンデンサ１への充電の制御を禁止し、
その時点の充電コンデンサ１の充電電圧を保持するよう
にする。点灯指示信号長検出器１５は、半導体レーザ４
に対する点灯指示信号が発生しても光検出器７および増
幅器８による応答遅れ時間：立ち上がり遅れ時間Ｔrを
見込んだ時間ｔ0が経過せずに半導体レーザ４への点灯
指示信号が解除されたときには出力信号を出力せずに充
電の制御の禁止を解除しない。In the lighting instruction signal length detector 15, the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is released and the lighting control circuit 6 is released.
As a result, when the semiconductor laser 4 is turned off, the output signal is stopped almost at the same time and the control of charging the charging capacitor 1 is prohibited,
The charging voltage of the charging capacitor 1 at that time is held. The lighting instruction signal length detector 15 is the semiconductor laser 4
Even if a lighting instruction signal is generated, the response delay time by the photodetector 7 and the amplifier 8: Output when the lighting instruction signal to the semiconductor laser 4 is released before the time t 0 in anticipation of the rising delay time Tr has elapsed. Do not release the control of charging without outputting a signal.
【００４２】図８は上記点灯指示信号長検出器１５の一
例を示し、図９はその動作を示す。点灯指示信号長検出
器１５は１ショットマルチバイブレータ１７及びオアゲ
ート１８により構成される。半導体レーザ４に対する点
灯指示信号は１ショットマルチバイブレータ１７に入力
され、１ショットマルチバイブレータ１７は半導体レー
ザ４に対する点灯指示信号が発生してから光検出器７お
よび増幅器８による応答遅れ時間：立ち上がり遅れ時間
Ｔrを見込んだ時間ｔ0（ｔ0＞Ｔr）のパルスを発生す
る。この１ショットマルチバイブレータ１７の出力信号
と半導体レーザ４に対する点灯指示信号との論理和がオ
アゲート１８でとられ、このオアゲート１８の出力信号
が充電の制御を禁止する信号として充電制御回路１６へ
出力される。FIG. 8 shows an example of the lighting instruction signal length detector 15 and FIG. 9 shows its operation. The lighting instruction signal length detector 15 includes a one-shot multivibrator 17 and an OR gate 18. The lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is input to the one-shot multivibrator 17, and the one-shot multivibrator 17 responds to the photodetector 7 and the amplifier 8 after the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is generated: rise delay time. A pulse having a time t 0 (t 0 > Tr) in consideration of Tr is generated. The logical sum of the output signal of the one-shot multivibrator 17 and the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is taken by the OR gate 18, and the output signal of the OR gate 18 is output to the charging control circuit 16 as a signal for inhibiting the charging control. It
【００４３】この第１実施例では、充電コンデンサ１の
放電制御を廃止するとともに、半導体レーザ４の点灯を
指示する点灯指示信号をモニターして半導体レーザ４に
一定時間以上連続して点灯が指示されていることを検出
する点灯指示信号長検出器１５を設け、従来の半導体レ
ーザ駆動装置で必要としていた半導体レーザのスイッチ
ングに先立って充放電制御回路の作動を禁止する充放電
制御禁止信号の入力を無くしたので、半導体レーザの照
射レーザ光量をほぼ一定に保ったままで半導体レーザを
簡便に高速スイッチングできる装置が安価に実現でき
る。In the first embodiment, the discharge control of the charging capacitor 1 is abolished, and a lighting instruction signal for instructing the lighting of the semiconductor laser 4 is monitored to instruct the semiconductor laser 4 to be continuously turned on for a predetermined time or longer. Is provided with a lighting instruction signal length detector 15 for detecting that the charging / discharging control prohibition signal is inputted to prohibit the operation of the charging / discharging control circuit prior to the switching of the semiconductor laser required in the conventional semiconductor laser driving device. Since this is eliminated, a device that can easily and rapidly switch the semiconductor laser while maintaining the irradiation laser light amount of the semiconductor laser substantially constant can be realized at low cost.
【００４４】図１０は本発明の第２実施例における点灯
指示信号長検出器１５を示し、図１１にその動作を示
す。この第２実施例は、請求項９記載の発明の実施例で
あり、上記第１実施例において、図１０に示す点灯指示
信号長検出器１５を用いるようにしたものである。図１
０に示す点灯指示信号長検出器１５は、インバ−タ１９
〜２１、抵抗２２、コンデンサ２３及びダイオード２４
からなるパルス先頭遅延回路によって構成される。FIG. 10 shows a lighting instruction signal length detector 15 in the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows its operation. The second embodiment is an embodiment of the invention described in claim 9, and is the same as the first embodiment except that the lighting instruction signal length detector 15 shown in FIG. 10 is used. Figure 1
The lighting instruction signal length detector 15 shown in FIG.
~ 21, resistor 22, capacitor 23 and diode 24
It is composed of a pulse head delay circuit consisting of.
【００４５】このパルス先頭遅延回路では、半導体レー
ザ４に対する点灯指示信号はインバータ１９に入力さ
れ、このインバータ１９は半導体レーザ４に対する点灯
指示信号の反転波形を出力する（図１０のＡ部で発生す
る）。半導体レーザ４に対する点灯指示信号はインバー
タ２０にも入力され、このインバータ２０からＡ部の波
形と同様な波形が出力される（図１０のＣ部で発生す
る）が、このＣ部に発生した高レベル（Ｈ）の信号はダ
イオード２４によって図１０のＢ部とは電気的に切り離
されているためにＢ部には電気的な影響を及ぼさない。In this pulse head delay circuit, the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is input to the inverter 19, and the inverter 19 outputs the inverted waveform of the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 (generated at the portion A in FIG. 10). ). The lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is also input to the inverter 20, and a waveform similar to the waveform of the A portion is output from the inverter 20 (occurs at the C portion of FIG. 10). Since the level (H) signal is electrically separated from the portion B in FIG. 10 by the diode 24, it does not electrically affect the portion B.
【００４６】Ａ部に発生した波形は抵抗２２、コンデン
サ２３により構成される積分回路で積分されてＢ部に伝
えられ、その波形の立ち上がりは抵抗２２、コンデンサ
２３による時定数τ（抵抗２２の抵抗値×コンデンサ２
３の容量）で決定される積分波形となる。半導体レーザ
４に対する点灯指示信号が解除されると、Ｃ部は低レベ
ル（Ｌ）となる。コンデンサ２３に充電された電荷はダ
イオード２４を通ってインバータ２０に引き込まれ、Ｂ
部の波形はＣ部がＬとなるとほぼ同時にＬになる。The waveform generated in the portion A is integrated by the integrating circuit composed of the resistor 22 and the capacitor 23 and transmitted to the portion B. The rising of the waveform is the time constant τ (resistance of the resistor 22 due to the resistor 22 and the capacitor 23. Value x capacitor 2
The integrated waveform is determined by the capacitance 3). When the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 is released, the C section becomes low level (L). The electric charge charged in the capacitor 23 is drawn into the inverter 20 through the diode 24, and B
The waveform of the part becomes L at the same time when the part C becomes L.
【００４７】Ｂ部の波形は、インバータ２１によって波
形成形され、半導体レーザ４に対する点灯指示信号に対
して立ち下がりのみが遅れたものとなる（点灯指示信号
パルスの先頭が遅延したものとなる）。この立ち下がり
遅れ時間：パルス先頭遅延時間は、Ｂ部の立ち上がり積
分波形の時定数によって決定され、抵抗２２、コンデン
サ２３の定数によって制御することができる。このパル
ス先頭遅延時間は光検出器７および増幅器８による応答
遅れ時間：立ち上がり遅れ時間Ｔrを見込んだ時間ｔ
0（ｔ0＞Ｔr）に設定されて安価な点灯指示信号長検出
器１５が構成され、インバータ２１の出力信号が充電の
制御を禁止する信号として充電制御回路１６へ出力され
る。The waveform of the portion B is shaped by the inverter 21 and is delayed only in the falling edge with respect to the lighting instruction signal for the semiconductor laser 4 (the leading edge of the lighting instruction signal pulse is delayed). The falling delay time: the pulse leading delay time is determined by the time constant of the rising integral waveform of the B section, and can be controlled by the constants of the resistor 22 and the capacitor 23. This pulse head delay time is a response delay time by the photodetector 7 and the amplifier 8: a time t in consideration of a rising delay time Tr.
The inexpensive lighting instruction signal length detector 15 is set to 0 (t 0 > Tr), and the output signal of the inverter 21 is output to the charging control circuit 16 as a signal for prohibiting charging control.
【００４８】図１２は本発明の第３実施例におけるパル
ス先頭遅延回路からなる点灯指示信号長検出器１５を示
し、図１３はその動作を示す。この第３実施例は、請求
項９記載の発明の実施例であって、上記第１実施例にお
いて、図１２に示す点灯指示信号長検出器１５を用いる
ようにしたものである。このパルス先頭遅延回路からな
る点灯指示信号長検出器１５は、図１０に示すパルス先
頭遅延回路において、半導体レーザ点灯指示信号を正論
理にしてインバータ１９〜２１の代りにバッファ２５〜
２７を用いるようにしたものであり、Ａ部及びＣ部の波
形が半導体レーザ点灯指示信号と同じになる点を除いて
図１０に示すパルス先頭遅延回路と同様に動作する。FIG. 12 shows a lighting instruction signal length detector 15 comprising a pulse head delay circuit in the third embodiment of the present invention, and FIG. 13 shows its operation. The third embodiment is an embodiment of the invention described in claim 9, and is the same as the first embodiment except that the lighting instruction signal length detector 15 shown in FIG. 12 is used. The lighting instruction signal length detector 15 including the pulse head delay circuit is configured such that, in the pulse head delay circuit shown in FIG. 10, the semiconductor laser lighting instruction signal is set to positive logic and buffers 25 to 25 are provided instead of the inverters 19 to 21.
27 is used, and operates in the same manner as the pulse head delay circuit shown in FIG. 10 except that the waveforms of the parts A and C are the same as the semiconductor laser lighting instruction signal.
【００４９】なお、図１０及び図１２に示す点灯指示信
号長検出器１５において、波形成形を担うインバータ２
１およびバッファ２７をシュミット型のものにすること
で、Ｂ部の積分波形の立ち上がり時のチャタリングを防
止することができる。請求項５記載の発明の実施例で
は、上記実施例において、充電コンデンサ１に充電する
ための電流源２を、半導体レーザ４の照射光量を増加さ
せる増加率を規定するために定電流源としている。In the lighting instruction signal length detector 15 shown in FIG. 10 and FIG. 12, the inverter 2 responsible for waveform shaping is used.
By making the 1 and the buffer 27 of the Schmitt type, it is possible to prevent chattering at the time of rising of the integral waveform of the B portion. In the embodiment of the invention described in claim 5, in the above embodiment, the current source 2 for charging the charging capacitor 1 is a constant current source in order to define an increasing rate for increasing the irradiation light quantity of the semiconductor laser 4. .
【００５０】また、本発明の他の実施例では、半導体レ
ーザ４の照射光量を増加させる増加率を規定せず、上記
実施例において、充電コンデンサ１に充電するための電
流源２を、図１６（ａ）に示すように（＋）電源と充電
コンデンサ１との間に抵抗２８を接続した簡易電流源と
している。この場合、充電コンデンサ１の電圧ＶCHと電
流Ｉとの関係は図１６（ｂ）のようになり、充電コンデ
ンサ１の電圧が低いときには充電電流が多く流れる為半
導体レーザ４の点灯初期において光量の増加を早めるこ
とができる。Further, in another embodiment of the present invention, the rate of increase for increasing the irradiation light quantity of the semiconductor laser 4 is not specified, and the current source 2 for charging the charging capacitor 1 in the above embodiment is shown in FIG. As shown in (a), a resistor 28 is connected between the (+) power source and the charging capacitor 1 to provide a simple current source. In this case, the relationship between the voltage V CH of the charging capacitor 1 and the current I is as shown in FIG. 16B, and when the voltage of the charging capacitor 1 is low, a large amount of charging current flows, so that the amount of light at the beginning of lighting of the semiconductor laser 4 is The increase can be accelerated.
【００５１】上記実施例において、充電コンデンサ１に
対して充電用の電流源２以外からの電流の流入が生じた
場合には充電コンデンサ１の充電電圧が徐々に増加して
行き、半導体レーザ４に流れる電流がそれにつれて徐々
に増加して半導体レーザ４の照射光量をほぼ一定に保て
なくなるばかりではなく、半導体レーザ４を破壊してし
まうことが考えられる。この状態を回避するために、請
求項７記載の発明の実施例では、上記実施例において、
図１７に示すように充電コンデンサ１に並列に抵抗２９
を接続して常に充電コンデンサ１から抵抗２９を通して
放電させるようにしている。この場合、放電電流は充電
用電流源２からの電流量より少なく設定される。In the above embodiment, when a current from other than the charging current source 2 flows into the charging capacitor 1, the charging voltage of the charging capacitor 1 gradually increases and the semiconductor laser 4 is charged. It is conceivable that the flowing current gradually increases and the irradiation light amount of the semiconductor laser 4 cannot be kept substantially constant, and the semiconductor laser 4 is destroyed. In order to avoid this situation, in the embodiment of the invention described in claim 7, in the above embodiment,
As shown in FIG. 17, a resistor 29 is connected in parallel with the charging capacitor 1.
The charging capacitor 1 is always connected to discharge through the resistor 29. In this case, the discharge current is set to be smaller than the amount of current from the charging current source 2.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、レーザ光を照射する半導体レーザと、この半導体レ
ーザから照射されるレーザ光の光量を検出する光検出器
と、この光検出器の出力信号を増幅する増幅器と、この
増幅器の出力信号から前記半導体レーザからのレーザ光
の光量が所定の値に達しているかどうかを判断するため
に前記増幅器の出力信号を所定の基準信号と比較する比
較器と、この比較器の出力信号によって充電が制御され
る充電コンデンサと、この充電コンデンサに充電する電
流量を決定する第１の電流源と、前記充電コンデンサに
充電された電圧に比例した電流を前記半導体レーザに流
す第２の電流源と、前記半導体レーザからのレーザ光の
光量が所定の値に達していないときに前記比較器が出力
する信号によって前記充電コンデンサに充電するように
前記充電コンデンサの充電を制御する充電制御回路とを
備えたので、充電コンデンサの放電制御を廃止するとと
もに、従来の半導体レーザ駆動装置で必要としていた半
導体レーザのスイッチングに先立って充放電制御回路の
作動を禁止する充放電制御禁止信号の入力を無くして、
半導体レーザの照射光量をほぼ一定に保ったままで半導
体レーザを簡便に高速スイッチングすることが可能とな
り、安価に実現することが可能となる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the semiconductor laser for irradiating the laser beam, the photodetector for detecting the light amount of the laser beam emitted from the semiconductor laser, and the photodetection are provided. An amplifier for amplifying the output signal of the amplifier, and the output signal of the amplifier as a predetermined reference signal for determining whether the light quantity of the laser light from the semiconductor laser has reached a predetermined value from the output signal of the amplifier. A comparator to be compared, a charging capacitor whose charging is controlled by an output signal of the comparator, a first current source that determines the amount of current to charge the charging capacitor, and a voltage proportional to the voltage charged in the charging capacitor. A second current source for supplying the generated current to the semiconductor laser, and a signal output from the comparator when the amount of laser light from the semiconductor laser does not reach a predetermined value. Since the charging control circuit for controlling the charging of the charging capacitor so as to charge the charging capacitor is provided, the discharging control of the charging capacitor is abolished and the switching of the semiconductor laser required in the conventional semiconductor laser driving device is performed. Prior to the input of the charge / discharge control prohibition signal that prohibits the operation of the charge / discharge control circuit,
The semiconductor laser can be easily switched at high speed while keeping the irradiation light amount of the semiconductor laser substantially constant, and the semiconductor laser can be realized at low cost.
【００５３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記半導体レーザ
の点灯を指示する点灯指示信号によって前記第２の電流
源による電流を前記半導体レーザに流すことにより前記
半導体レーザの点灯を制御する点灯制御回路を備えたの
で、充電コンデンサの放電制御を廃止するとともに、従
来の半導体レーザ駆動装置で必要としていた半導体レー
ザのスイッチングに先立って充放電制御回路の作動を禁
止する充放電制御禁止信号の入力を無くして、半導体レ
ーザの照射光量をほぼ一定に保ったままで半導体レーザ
を簡便に高速スイッチングすることが可能となり、安価
に実現することが可能となる。According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive apparatus according to the first aspect, a current from the second current source is made to flow through the semiconductor laser by a lighting instruction signal for instructing lighting of the semiconductor laser. Since the lighting control circuit for controlling the lighting of the semiconductor laser is provided, the discharge control of the charging capacitor is abolished, and the charge / discharge control circuit of the charge / discharge control circuit is provided prior to the switching of the semiconductor laser required in the conventional semiconductor laser driving device. By eliminating the input of the charge / discharge control prohibition signal for prohibiting the operation, the semiconductor laser can be easily switched at high speed while keeping the irradiation light amount of the semiconductor laser substantially constant, and the semiconductor laser can be realized at low cost.
【００５４】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記点灯指示信号
によって前記半導体レーザが所定の時間以上連続して点
灯するように指示されていることを検出する点灯指示信
号長検出器を備え、この点灯指示信号長検出器が前記点
灯指示信号によって前記半導体レーザが所定の時間以上
連続して点灯するように指示されていることを検出した
ときに出力する信号によって前記充電制御回路が機能す
るようにしたので、充電コンデンサの放電制御を廃止で
きるとともに、従来の半導体レーザ駆動装置で必要とし
ていた半導体レーザのスイッチングに先立って充放電制
御回路の作動を禁止する充放電制御禁止信号の入力を無
くすことができて、半導体レーザの照射光量をほぼ一定
に保ったままで半導体レーザを簡便に高速スイッチング
でき、安価に実現できる。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive apparatus according to the second aspect, it is instructed by the lighting instruction signal that the semiconductor laser is continuously turned on for a predetermined time or longer. A lighting instruction signal length detector for detecting is provided, which is output when the lighting instruction signal length detector detects that the semiconductor laser is instructed to continuously light for a predetermined time or longer by the lighting instruction signal. Since the charging control circuit is made to function by the signal to be generated, the discharging control of the charging capacitor can be abolished and the operation of the charging / discharging control circuit is prohibited prior to the switching of the semiconductor laser which is required in the conventional semiconductor laser driving device. It is possible to eliminate the input of the charge / discharge control prohibition signal, and to keep the irradiation light quantity of the semiconductor laser almost constant. Can easily fast switching the body laser, it can be realized at low cost.
【００５５】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記点灯指示信号
長検出器が検出する前記所定の時間を、前記半導体レー
ザが点灯した後に前記光検出器および前記増幅器の出力
信号が前記半導体レーザの照射しているレーザ光の光量
に追従するまでの時間以上としたので、充電コンデンサ
の放電制御を廃止できるとともに、従来の半導体レーザ
駆動装置で必要としていた半導体レーザのスイッチング
に先立って充放電制御回路の作動を禁止する充放電制御
禁止信号の入力を無くすことができて、半導体レーザの
照射光量をほぼ一定に保ったままで半導体レーザを簡便
に高速スイッチングでき、安価に実現できる。According to the invention described in claim 4, in the semiconductor laser drive device according to claim 3, the light detection is performed after the semiconductor laser is lit for the predetermined time period detected by the lighting instruction signal length detector. Since the time required for the output signals of the amplifier and the amplifier to follow the light amount of the laser beam emitted by the semiconductor laser is longer than the time, the discharge control of the charging capacitor can be eliminated, and it is necessary in the conventional semiconductor laser drive device. The charge / discharge control prohibition signal that prohibits the operation of the charge / discharge control circuit prior to the switching of the semiconductor laser can be eliminated, and the semiconductor laser can be easily switched at high speed while keeping the irradiation light amount of the semiconductor laser almost constant. It can be realized at low cost.
【００５６】請求項５記載の発明によれば、請求項１，
２，３または４記載の半導体レーザ駆動装置において、
前記第１の電流源を定電流源としたので、半導体レーザ
の照射光量を増加させる増加率を規定することができ
る。According to the invention of claim 5, claim 1,
In the semiconductor laser driving device described in 2, 3, or 4,
Since the first current source is a constant current source, it is possible to define an increasing rate for increasing the irradiation light amount of the semiconductor laser.
【００５７】請求項６記載の発明によれば、請求項１，
２，３，４または５記載の半導体レーザ駆動装置におい
て、前記半導体レーザが点灯している間は前記充電コン
デンサからの放電の制御を行わないので、安価に実現で
きる。According to the invention of claim 6, claim 1,
In the semiconductor laser driving device described in 2, 3, 4 or 5, the discharge from the charging capacitor is not controlled while the semiconductor laser is on, so that it can be realized at low cost.
【００５８】請求項７記載の発明によれば、請求項１，
２，３，４または５記載の半導体レーザ駆動装置におい
て、前記充電コンデンサからの放電を行うために前記充
電コンデンサと並列に抵抗を接続したので、充電コンデ
ンサの過充電による半導体レーザの破壊を防止すること
ができる。According to the invention of claim 7, claim 1,
In the semiconductor laser driving device described in 2, 3, 4 or 5, a resistor is connected in parallel with the charging capacitor in order to discharge the charging capacitor, so that the semiconductor laser is prevented from being damaged by overcharging the charging capacitor. be able to.
【００５９】請求項８記載の発明によれば、請求項３，
４，５，６または７記載の半導体レーザ駆動装置におい
て、前記点灯指示信号長検出器を１ショットマルチバイ
ブレータによって構成したので、安価に実現できる。According to the invention described in claim 8,
In the semiconductor laser driving device described in 4, 5, 6 or 7, since the lighting instruction signal length detector is composed of a one-shot multivibrator, it can be realized at low cost.
【００６０】請求項９記載の発明によれば、請求項３，
４，５，６または７記載の半導体レーザ駆動装置におい
て、前記点灯指示信号長検出器をパルス先頭遅延回路と
したので、安価に実現できる。According to the invention of claim 9, claim 3,
In the semiconductor laser driving device described in 4, 5, 6 or 7, since the lighting instruction signal length detector is a pulse head delay circuit, it can be realized at low cost.
【図１】請求項１〜４，６，８記載の発明の実施例を示
す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the invention described in claims 1 to 4, 6 and 8.
【図２】従来装置の半導体レーザ光量制御動作を示すタ
イミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing a semiconductor laser light amount control operation of a conventional device.
【図３】従来装置における半導体レーザの光波形と増幅
器の出力信号の遅れを示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing a delay between an optical waveform of a semiconductor laser and an output signal of an amplifier in a conventional device.
【図４】従来装置における半導体レーザの高速スイッチ
ング時の増幅器の出力状態を示すタイミングチャートで
ある。FIG. 4 is a timing chart showing an output state of an amplifier during high-speed switching of a semiconductor laser in a conventional device.
【図５】従来装置で充放電制御の禁止を行わなずに半導
体レーザを高速にスイッチングしたときの状態を示すタ
イミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing a state when the semiconductor laser is switched at high speed without prohibiting charge / discharge control in the conventional device.
【図６】従来装置で充放電制御の禁止を行なって半導体
レーザを高速にスイッチングしたときの状態を示すタイ
ミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing a state in which charge / discharge control is prohibited and a semiconductor laser is switched at high speed in a conventional device.
【図７】上記実施例で半導体レーザを高速にスイッチン
グしたときの状態を示すタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart showing a state when the semiconductor laser is switched at high speed in the above embodiment.
【図８】上記実施例の点灯指示信号長検出器を示すブロ
ック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a lighting instruction signal length detector of the above embodiment.
【図９】同点灯指示信号長検出器の動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing an operation of the lighting instruction signal length detector.
【図１０】請求項９記載の発明の実施例の点灯指示信号
長検出器を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a lighting instruction signal length detector according to an embodiment of the present invention.
【図１１】同点灯指示信号長検出器の動作を示すタイミ
ングチャートである。FIG. 11 is a timing chart showing an operation of the lighting instruction signal length detector.
【図１２】請求項９記載の発明の他の実施例の点灯指示
信号長検出器を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a lighting instruction signal length detector according to another embodiment of the present invention.
【図１３】同点灯指示信号長検出器の動作を示すタイミ
ングチャートである。FIG. 13 is a timing chart showing an operation of the lighting instruction signal length detector.
【図１４】上記実施例で放電制御を行わないときの光量
制御の状態を示すタイミングチャートである。FIG. 14 is a timing chart showing a state of light amount control when discharge control is not performed in the above embodiment.
【図１５】一般的な半導体レーザのＩ−Ｌ特性を示す特
性図である。FIG. 15 is a characteristic diagram showing an IL characteristic of a general semiconductor laser.
【図１６】本発明の他の実施例の一部を示す回路図であ
る。FIG. 16 is a circuit diagram showing part of another embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の他の実施例の一部を示す回路図であ
る。FIG. 17 is a circuit diagram showing part of another embodiment of the present invention.
【図１８】従来の半導体レーザ駆動装置を示す回路図で
ある。FIG. 18 is a circuit diagram showing a conventional semiconductor laser driving device.
１ 充電コンデンサ ２ 充電用電流源 ４ 半導体レーザ ５ 半導体レーザ駆動用電流源 ６ 半導体レーザ点灯制御回路 ７ 光検出器 ８ 増幅器 ９ 比較器 １１ バッファ １３ スイッチ素子 １５ 点灯指示信号長検出器 １６ 充電制御回路 １７ １ショットマルチバイブレータ １８ オアゲート １９〜２１ インバータ ２２ 抵抗 ２３ コンデンサ ２４ ダイオード ２５〜２７ バッファ ２８，２９ 抵抗 1 Charging Capacitor 2 Charging Current Source 4 Semiconductor Laser 5 Semiconductor Laser Driving Current Source 6 Semiconductor Laser Lighting Control Circuit 7 Photodetector 8 Amplifier 9 Comparator 11 Buffer 13 Switch Element 15 Lighting Instruction Signal Length Detector 16 Charging Control Circuit 17 1-shot multivibrator 18 OR gate 19-21 Inverter 22 Resistor 23 Capacitor 24 Diode 25-27 Buffer 28,29 Resistor
Claims (9)
半導体レーザから照射されるレーザ光の光量を検出する
光検出器と、この光検出器の出力信号を増幅する増幅器
と、この増幅器の出力信号から前記半導体レーザからの
レーザ光の光量が所定の値に達しているかどうかを判断
するために前記増幅器の出力信号を所定の基準信号と比
較する比較器と、この比較器の出力信号によって充電が
制御される充電コンデンサと、この充電コンデンサに充
電する電流量を決定する第１の電流源と、前記充電コン
デンサに充電された電圧に比例した電流を前記半導体レ
ーザに流す第２の電流源と、前記半導体レーザからのレ
ーザ光の光量が所定の値に達していないときに前記比較
器が出力する信号によって前記充電コンデンサに充電す
るように前記充電コンデンサの充電を制御する充電制御
回路とを備えたことを特徴とする半導体レーザ駆動装
置。1. A semiconductor laser that emits laser light, a photodetector that detects the amount of laser light emitted from this semiconductor laser, an amplifier that amplifies the output signal of this photodetector, and the output of this amplifier. A comparator for comparing the output signal of the amplifier with a predetermined reference signal in order to determine whether the light quantity of the laser light from the semiconductor laser has reached a predetermined value from the signal, and charging by the output signal of this comparator , A first current source that determines the amount of current to be charged in the charging capacitor, and a second current source that causes a current proportional to the voltage charged in the charging capacitor to flow to the semiconductor laser. The charging so that the charging capacitor is charged by a signal output from the comparator when the amount of laser light from the semiconductor laser does not reach a predetermined value. The semiconductor laser drive apparatus characterized by comprising a charging control circuit for controlling the charging of the capacitor.
いて、前記半導体レーザの点灯を指示する点灯指示信号
によって前記第２の電流源による電流を前記半導体レー
ザに流すことにより前記半導体レーザの点灯を制御する
点灯制御回路を備えたことを特徴とする半導体レーザ駆
動装置。2. The semiconductor laser driving device according to claim 1, wherein the semiconductor laser is turned on by causing a current from the second current source to flow to the semiconductor laser in response to a lighting instruction signal for instructing to turn on the semiconductor laser. A semiconductor laser driving device comprising a lighting control circuit for controlling.
いて、前記点灯指示信号によって前記半導体レーザが所
定の時間以上連続して点灯するように指示されているこ
とを検出する点灯指示信号長検出器を備え、この点灯指
示信号長検出器が前記点灯指示信号によって前記半導体
レーザが所定の時間以上連続して点灯するように指示さ
れていることを検出したときに出力する信号によって前
記充電制御回路が機能するようにしたことを特徴とする
半導体レ−ザ駆動装置。3. A semiconductor laser driving device according to claim 2, wherein the lighting instruction signal length detector detects that the semiconductor laser is instructed by the lighting instruction signal to continuously light for a predetermined time or longer. The charging control circuit is provided with a signal output when the lighting instruction signal length detector detects that the semiconductor laser is instructed to continuously light for a predetermined time or more by the lighting instruction signal. A semiconductor laser drive device characterized in that it is made to function.
いて、前記点灯指示信号長検出器が検出する前記所定の
時間を、前記半導体レーザが点灯した後に前記光検出器
および前記増幅器の出力信号が前記半導体レーザの照射
しているレーザ光の光量に追従するまでの時間以上とし
たことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。4. The semiconductor laser driving device according to claim 3, wherein the output signals of the photodetector and the amplifier are output after the semiconductor laser is turned on for the predetermined time period detected by the lighting instruction signal length detector. The semiconductor laser driving device is characterized in that the time until the light amount of the laser beam emitted by the semiconductor laser is followed is not less than the time.
ーザ駆動装置において、前記第１の電流源を定電流源と
したことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。5. The semiconductor laser driving device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the first current source is a constant current source.
体レーザ駆動装置において、前記半導体レーザが点灯し
ている間は前記充電コンデンサからの放電の制御を行わ
ないことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。6. The semiconductor laser drive device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the discharge from the charging capacitor is not controlled while the semiconductor laser is on. Semiconductor laser drive device.
体レーザ駆動装置において、前記充電コンデンサからの
放電を行うために前記充電コンデンサと並列に抵抗を接
続したことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。7. The semiconductor laser driving device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein a resistor is connected in parallel with the charging capacitor for discharging the charging capacitor. Laser drive device.
体レーザ駆動装置において、前記点灯指示信号長検出器
を１ショットマルチバイブレータによって構成したこと
を特徴とする半導体レーザ駆動装置。8. The semiconductor laser driving device according to claim 3, 4, 5, 6 or 7, wherein the lighting instruction signal length detector is constituted by a one-shot multivibrator.
体レーザ駆動装置において、前記点灯指示信号長検出器
をパルス先頭遅延回路としたことを特徴とする半導体レ
ーザ駆動装置。9. The semiconductor laser driving device according to claim 3, 4, 5, 6 or 7, wherein the lighting instruction signal length detector is a pulse head delay circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4562594A JP3599771B2 (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Semiconductor laser driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4562594A JP3599771B2 (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Semiconductor laser driver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254161A true JPH07254161A (en) | 1995-10-03 |
| JP3599771B2 JP3599771B2 (en) | 2004-12-08 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP4562594A Expired - Fee Related JP3599771B2 (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Semiconductor laser driver |
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| JP (1) | JP3599771B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0827141A2 (en) * | 1996-08-27 | 1998-03-04 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Laser control circuit in recordable optical disk drive |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP4562594A patent/JP3599771B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0827141A2 (en) * | 1996-08-27 | 1998-03-04 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Laser control circuit in recordable optical disk drive |
| EP0827141A3 (en) * | 1996-08-27 | 1998-10-28 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Laser control circuit in recordable optical disk drive |
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| JP3599771B2 (en) | 2004-12-08 |
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