JPH11307850A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、コネクタの接触不良等により過大
電流で半導体レーザの破やダメージが生ずるという課題
を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、半導体レーザＬＤに流す電
流を決定する電流源Ａ１、ＴＲ１、Ｒ１、Ｒ２と電圧源
Ｖｃｃとの間に直列に且つ半導体レーザＬＤと並列に接
続される電流バイパス回路１を有し、使用状態で電圧源
Ｖｃｃと前記電流源と少なくとも点灯駆動される半導体
レーザＬＤによって電流ループを構成し、電流バイパス
回路１は使用状態で前記電流ループの接続が断たれた場
合に電圧源Ｖｃｃと前記電流源を電気的に接続するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザを点灯
駆動する半導体レーザ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の半導体レーザ駆動装置の例
を示す。この半導体レーザ駆動装置は、トランジスタＴ
Ｒ１と、このトランジスタＴＲ１のエミッタと接地点Ｇ
ＮＤとの間に接続された抵抗Ｒ１と、一端がトランジス
タＴＲ１のベースに接続された抵抗Ｒ２と、一方の入力
端子が抵抗Ｒ１とトランジスタＴＲ１のエミッタとの接
続部に接続されて出力端子が抵抗Ｒ２の他端に接続され
他方の入力端子に電流指示信号電圧ＶＣが印加されるオ
ペアンプＡ１とを有し、半導体レーザＬＤのカソードは
コネクタＣＮ１を経てトランジスタＴＲ１のコレクタに
接続され、半導体レーザＬＤのアノードはコネクタＣＮ
１を経て一定の電圧を発生する電圧源Ｖｃｃに接続され
ている。そして、電圧源Ｖｃｃと半導体レーザＬＤとコ
ネクタＣＮ１とトランジスタＴＲ１と抵抗Ｒ１は電流ル
ープを構成している。

【０００３】ここに、トランジスタＴＲ１のベースに流
れる電流はＩＢ、トランジスタＴＲ１のエミッタを流れ
る電流はＩＥ、トランジスタＴＲ１の電流増倍率はｈｆ
ｅとする。一般にトランジスタＴＲ１のコレクタを流れ
る電流ＩＣはＩＣ＝ｈｆｅ×ＩＢとなり、トランジスタ
ＴＲ１のエミッタを流れる電流ＩＥはＩＥ＝ＩＣ＋ＩＢ
＝（１＋ｈｆｅ）×ＩＢとなる。抵抗Ｒ１に流れる電流
ＩＲはトランジスタＴＲ１のエミッタ電流ＩＥに等し
く、ＩＲ＝ＩＥとなる。半導体レーザＬＤに流れる電流
ＩＯＰはトランジスタＴＲ１のコレクタ電流ＩＣと等し
い。したがって、ＩＲ＝ＩＯＰ＋ＩＢとなる。抵抗Ｒ１
のトランジスタＴＲ１側の電圧ＶＲはオームの法則によ
り、ＶＲ＝ＩＲ×Ｒ＝（ＩＯＰ＋ＩＢ）×Ｒとなる。

【０００４】オペアンプＡ１は、抵抗Ｒ１のトランジス
タＴＲ１側の電圧ＶＲと電流指示信号電圧ＶＣとを比較
してその差に応じた出力を抵抗Ｒ２を通してトランジス
タＴＲ１のベースに加えることで、抵抗Ｒ１のトランジ
スタＴＲ１側の電圧ＶＲが電流指示信号電圧ＶＣと等し
くなるように機能してトランジスタＴＲ１のベース電流
ＩＢを増減させる。トランジスタＴＲ１のベース電流Ｉ
ＢはトランジスタＴＲ１のエミッタ電流ＩＥ（＝抵抗Ｒ
１に流れる電流ＩＲ）をＶＲ＝ＶＣとするように増減さ
せる。

【０００５】したがって、トランジスタＴＲ１と、この
トランジスタＴＲ１のエミッタとＧＮＤとの間に接続さ
れた抵抗Ｒ１と、一端がトランジスタＴＲ１のベースに
接続された抵抗Ｒ２と、一方の入力端子が抵抗Ｒ１のト
ランジスタＴＲ１側に接続され且つ出力端子が抵抗Ｒ２
の他端に接続されて他方の入力端子に電流指示信号電圧
ＶＣが入力されるオペアンプＡ１は、電流指示信号電圧
ＶＣの指示に従い半導体レーザＬＤに供給する電流を決
定する電流源を構成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体レー
ザ駆動装置においては、電流指示信号電圧ＶＣが与えら
れて半導体レーザＬＤに電流ＩＯＰが流れている状態
で、コネクタＣＮ１の接触不良等によって半導体レーザ
ＬＤと電圧源Ｖｃｃ及び／または半導体レーザＬＤとト
ランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、オペアンプＡ１か
らなる電流源の接続が断たれると、電流ループが断たれ
てトランジスタＴＲ１のコレクタ電流ＩＣが流れなくな
り、抵抗Ｒ１を流れる電流ＩＲはＩＲ＝ＩＣ＋ＩＢ＝０
＋ＩＢ＝ＩＢとなり、抵抗Ｒ１のトランジスタＴＲ１側
の電圧ＶＲはＶＲ＝ＩＢ×Ｒとなり、ＶＲ＜＜ＶＣとな
る。オペアンプＡ１は、ＶＲ＝ＶＣとなるように機能す
るから、ＩＢを増加させてＶＲ＝ＶＣとなるように努め
る。

【０００７】コネクタＣＮ１の接触不良等によって半導
体レーザＬＤに電流が流れなくなった後にコネクタＣＮ
１の接触不良等が解消され、半導体レーザＬＤに電流Ｉ
ＯＰを流す電流ループが接続されると、電圧源Ｖｃｃか
ら流れた電流はコネクタＣＮ１、半導体レーザＬＤ、コ
ネクタＣＮ１、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ１と流れ
る。このコネクタＣＮ１の接触不良等が解消されて電流
ループが接続されたときのトランジスタＴＲ１のベース
電流ＩＢは、コネクタＣＮ１の接触不良等によって半導
体レーザＬＤに電流ＩＯＰを流す電流―ループが断たれ
ている間にＶＲ＝ＶＣとなるようにオペアンプＡ１が努
めた結果、コネクタＣＮ１の接触不良等が起る前に比べ
て大きく増加した状態となるので、その増加したＩＢの
ｈｆｅ倍のコレクタ電流ＩＣ（＝ＩＯＰ）が半導体レー
ザＬＤを流れ、この過大電流により半導体レーザＬＤを
破壊してしまったり半導体レーザＬＤにダメージを与え
てしまったりすることになる。

【０００８】つまり、上記従来の半導体レーザ駆動装置
では、半導体レーザＬＤに流れた電流ＩＯＰを抵抗Ｒ１
により端子電圧ＶＲとして検出してオペアンプＡ１でＶ
Ｒ＝ＶＣとなるように制御する回路方式であるため、コ
ネクタＣＮ１の接触不良等が解消された後に半導体レー
ザＬＤに流れる電流を制御するタイミングは半導体レー
ザＬＤに過大電流が流れた後になり、半導体レーザＬＤ
に流れる電流を、コネクタＣＮ１の接触不良等によって
半導体レーザＬＤに電流が流れなくなる前の電流に制御
するのは、少なからず過大電流で半導体レーザＬＤを破
壊してしまったり半導体レーザＬＤにダメージを与えて
しまったりした後になってしまう。

【０００９】本発明は、半導体レーザを過大電流で破壊
したり半導体レーザに過大電流でダメージを与えたりす
ることがなく安価に実現できる半導体レーザ駆動装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【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に係る発明は、半導体レーザを点灯駆動す
る半導体レーザ駆動装置において、所定の電圧を発生す
る電圧源と、前記半導体レーザに流す電流を決定する電
流源と、前記電圧源と前記電流源との間に直列に且つ前
記半導体レーザと並列に接続される電流バイパス回路と
を有し、当該半導体レーザ駆動装置の使用状態において
前記電圧源と前記電流源と少なくとも点灯駆動される前
記半導体レーザによって電流ループを構成し、前記電流
バイパス回路は当該半導体レーザ駆動装置の使用状態に
おいて前記半導体レーザと前記電圧源及び／または前記
半導体レーザと前記電流源との接続が断たれた場合に前
記電圧源と前記電流源を電気的に接続して前記電圧源と
前記電流源と前記電流バイパス回路とで電流ループを構
成するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、電圧源Ｖｃ
ｃと、半導体レーザＬＤに流す電流を決定する電流源と
を有する上記従来の半導体レーザ駆動装置において、前
記電圧源Ｖｃｃと前記電流源との間に直列に且つ半導体
レーザＬＤと並列に接続される電流バイパス回路を設
け、当該半導体レーザ駆動装置の使用状態において前記
電圧源Ｖｃｃと前記電流源と少なくとも点灯駆動される
半導体レーザＬＤによって電流ループを構成し、当該半
導体レーザ駆動装置の使用状態において半導体レーザＬ
Ｄと前記電圧源Ｖｃｃ及び／または半導体レーザＬＤと
前記電流源との接続が断たれた場合に前記電流バイパス
回路が前記電圧源Ｖｃｃと前記電流源を電気的に接続し
て前記電圧源Ｖｃｃと前記電流源と前記電流バイパス回
路とで電流ループを構成するようにしたものであり、コ
ネクタＣＮ１の接触不良等が解消されて電流ループが接
続されたときに半導体レーザＬＤに過大電流が流れるこ
とを防止することができ、半導体レーザを過大電流で破
壊したり半導体レーザに過大電流でダメージを与えたり
することがなく、安価に実現できる。

【００１２】半導体レーザＬＤが破壊したりダメージを
受けたりする第一要因はコネクタＣＮ１の接触不良等の
導通不良であり、半導体レーザＬＤが破壊したりダメー
ジを受けたりする第二要因はトランジスタＴＲ１のコレ
クタ電流ＩＣが流れなくなることである。第一要因のコ
ネクタＣＮ１の接触不良等の導通不良をなくすことは不
可能である。第二要因にはコネクタＣＮ１の接触不良等
で半導体レーザＬＤに電流が流れなくなってもトランジ
スタＴＲ１にコレクタ電流が流れるようにするすること
で対策が可能になる。

【００１３】本実施形態によれば、コネクタＣＮ１の接
触不良等で半導体レーザＬＤに電流が流れなくなって
も、電流バイパス回路によりコネクタＣＮ１、半導体レ
ーザＬＤを経ずにトランジスタＴＲ１にコレクタ電流が
流れるようにするので、コネクタＣＮ１の接触不良等が
起ってもＶＲ＜＜ＶＣとはならず、オペアンプＡ１はＩ
Ｂを増加させることなくＶＲ＝ＶＣとする制御を維持す
ることができ、コネクタＣＮ１の接触不良等が解消され
たときにはオペアンプＡ１がＩＢを増加させることなく
ＶＲ＝ＶＣとする制御を維持していたために過大電流が
半導体レーザＬＤに流れることはなくなる。

【００１４】図９は半導体レーザＬＤの電圧Ｖ−電流Ｉ
特性を示す。半導体レーザＬＤは電流ＩＯＰが流れると
きに動作電圧ＶＯＰが発生する。また、半導体レーザＬ
Ｄは電圧ＶＯＰが印加されると動作電流ＩＯＰが流れ
る。上記従来の半導体レーザ駆動装置においては、電流
指示信号電圧ＶＣが与えられて半導体レーザＬＤに電流
ＩＯＰが流れている状態でコネクタＣＮ１の導通がなさ
れているときは、電圧源Ｖｃｃの電圧とトランジスタＴ
Ｒ１のコレクタ電圧との差の電圧ＶＳはＶＳ＝ＶＯＰと
なる。コネクタＣＮ１の接触不良等で半導体レーザＬＤ
に電流が流れなくなると、ＶＳは電圧源Ｖｃｃとトラン
ジスタＴＲ１のコレクタ端子電圧との差電圧ＶＳＯとな
る。したがって、ＶＳの電圧を監視してＶＳがＶＳＯに
なったことを知れば、コネクタＣＮ１の接触不良等で半
導体レーザＬＤに電流が流れなくなったことを知り、ト
ランジスタＴＲ１のコレクタ電流ＩＣが流れなくなった
と判断することができる。

【００１５】本実施形態では、この判断に基づき、コネ
クタＣＮ１、半導体レーザＬＤを経ずにトランジスタＴ
Ｒ１にコレクタ電流ＩＣを流れるようにする。それによ
り、コネクタＣＮ１の接触不良等で半導体レーザＬＤに
電流が流れなくなっても、ＶＲ＜＜ＶＣとはならないの
で、オペアンプＡ１はＩＢを増加させることなくＶＲ＝
ＶＣとする制御を維持することができ、コネクタＣＮ１
の接触不良等が解消されたときにはオペアンプＡ１はＩ
Ｂを増加させることなくＶＲ＝ＶＣとする制御を維持し
ていたため、過大電流が半導体レーザＬＤに流れること
はなくなる。

【００１６】図１は本発明の第１の実施形態を示すもの
である。この第１の実施形態は、上記従来の半導体レー
ザ駆動装置において、電圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ
１のコレクタとの間に半導体レーザＬＤと並列に電流バ
イパス回路１を設け、電流バイパス回路１にて、半導体
レーザ駆動装置側のコネクタＣＮ１の両端に発生する電
圧（＝電流バイパス回路１の両端の電圧）ＶＳを監視
し、ＶＳがあらかじめ設定された所定の状態になった場
合に、電圧源Ｖｃｃと電流源を構成するトランジスタＴ
Ｒ１のコレクタとを電気的に接続してトランジスタＴＲ
１にコレクタ電流ＩＣが流れるようにしたものである。

【００１７】図２は第１の実施形態をより詳しくを示
す。電流バイパス回路１は、動作電圧監視回路２でＶＳ
を監視する。電流バイパス回路１は、ＶＳがＶＳＯにな
ったときにコネクタＣＮ１の接触不良等により半導体レ
ーザＬＤに電流が流れなくなったことを知り、トランジ
スタＴＲ１のコレクタ電流が流れなくなったと判断す
る。そして、電流バイパス回路１は、トランジスタＴＲ
１のコレクタ電流が流れなくなったと判断した時に、電
圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のコレクタとの間に接
続されている電流スイッチＳＷを導通させ、コネクタＣ
Ｎ１、半導体レーザＬＤを経ずにトランジスタＴＲ１に
コレクタ電流ＩＣが流れるようにする。電流スイッチＳ
Ｗはトランジスタまたは電界効果トランジスタ、Ｃ−Ｍ
ＯＳ等の半導体素子により構成される。ＶＳがＶＳＯに
なったときには半導体レーザＬＤには電流が流れていな
いので、半導体レーザＬＤにダメージを与えることはな
い。図１０は動作電圧監視回路２の処理フローを示す。
動作電圧監視回路２は、動作電圧監視回路２でＶＳを監
視してＶＳがＶＳＯにほぼ等しくなったときに電流スイ
ッチＳＷをオンさせ、それ以外のときには電流スイッチ
ＳＷをオフさせる。

【００１８】この第１の実施形態では、動作電圧監視回
路２はＶＳを監視してＶＳがＶＳＯにほぼ等しくなった
ときに電流スイッチＳＷをオンさせ、コネクタＣＮ１、
半導体レーザＬＤを経ずにトランジスタＴＲ１にコレク
タ電流ＩＣが流れるようにするので、コネクタＣＮ１の
接触不良等で半導体レーザＬＤに電流が流れなくなって
も、ＶＲ＜＜ＶＣとはならず、オペアンプＡ１はＩＢを
増加させることなくＶＲ＝ＶＣとする制御を維持するこ
とができ、コネクタＣＮ１の接触不良等が解消されたと
きにはオペアンプＡ１はＩＢを増加させることなくＶＲ
＝ＶＣとする制御を維持していたために過大電流が半導
体レーザＬＤに流れることはない。

【００１９】この第１の実施形態において、動作電圧監
視回路２がＶＳを監視してコネクタＣＮ１の接触不良等
により半導体レーザＬＤに電流が流れなくなったことを
知り、トランジスタＴＲ１のコレクタ電流ＩＣが流れな
くなったと判断する電圧は、ＶＯＰ〜ＶＳＯの範囲の任
意の電圧としてもかまわない。

【００２０】図１１は本発明の第２の実施形態における
動作電圧監視回路２の処理フローを示す。この第２の実
施形態では、上記第１の実施形態において、動作電圧監
視回路２は、ＶＳを監視してＶＳがＶＯＰ〜ＶＳＯの範
囲の所定の電圧以下になったときに電流スイッチＳＷを
オンさせ、それ以外のときには電流スイッチＳＷをオフ
させる。

【００２１】図１２は本発明の第３の実施形態における
動作電圧監視回路２の処理フローを示す。この第３の実
施形態では、上記第１の実施形態において、動作電圧監
視回路２は、ＶＳを監視し、ＶＳの急激な変化を捉えて
ＶＳが急激に増加したときにコネクタＣＮ１の接触不良
等で半導体レーザＬＤに電流が流れなくなったことを知
ることにより、トランジスタＴＲ１のコレクタ電流ＩＣ
が流れなくなったと判断して電流スイッチＳＷをオンさ
せ、ＶＳが急激に増加したとき以外は電流スイッチＳＷ
をオフさせる。

【００２２】図３は、本発明の第４の実施形態を示す。
この第４の実施形態は、上記第１の実施形態において、
電流バイパス回路１の代りに図３に示す電流バイパス回
路を用いるようにしたものである。この電流バイパス回
路は、電圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のコレクタと
の間に半導体レーザＬＤと並列に複数のダイオードＤを
順方向に接続したものである。シリコンダイオードの順
方向電圧は約０．７Ｖであるので、ダイオードＤにシリ
コンダイオードを使用した場合、直列に４個のダイオー
ドを接続してダイオードＤを構成すると、その動作電圧
は約２．８Ｖになる。この約２．８ＶはＶＯＰ〜ＶＳＯ
の範囲の電圧である。

【００２３】半導体レーザＬＤの動作電圧ＶＯＰが約
２．３Ｖである場合、コネクタＣＮ１の接触不良等で半
導体レーザＬＤに電流が流れなくなり、ＶＳが４個の直
列にシリコンダイオードからなるダイオードＤの動作電
圧２．８Ｖに近づいていったときに、ダイオードＤに徐
々に電流が流れはじめてトランジスタＴＲ１にコレクタ
電流ＩＣを流すように働く。この電流バイパス回路にお
いては、４個のダイオードＤが第３の実施形態の電流バ
イパス回路１における動作電圧監視回路２と電流スイッ
チＳＷを兼ねる。

【００２４】図４は本発明の第５の実施形態を示す。こ
の第５の実施例は、上記第１の実施形態において、電流
バイパス回路１の代りに図４に示す電流バイパス回路を
用いるようにしたものである。この電流バイパス回路
は、電圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のコレクタとの
間に半導体レーザＬＤと並列にツェナーダイオードＤＺ
を接続したものである。ツェナーダイオードＤＺのツェ
ナー電圧ＶＺはＶＯＰ〜ＶＳＯの範囲の電圧である。

【００２５】第４の実施形態と同様に半導体レーザＬＤ
の動作電圧ＶＯＰが約２．３Ｖである場合、コネクタＣ
Ｎ１の接触不良等で半導体レーザＬＤに電流が流れなく
なってＶＳがツェナーダイオードＤＺのツェナー電圧Ｖ
Ｚに近づいていったときに、ツェナーダイオードＤＺに
電流が流れはじめてトランジスタＴＲ１にコレクタ電流
ＩＣを流すように働く。この第５の実施形態において
は、ツェナーダイオードＤＺが第３の実施形態の電流バ
イパス回路１における動作電圧監視回路２と電流スイッ
チＳＷを兼ねる。

【００２６】図５は本発明の第６の実施形態を示す。こ
の第６の実施形態は、上記第１の実施形態において、電
流バイパス回路１の代りに図５に示す電流バイパス回路
を用いるようにしたものである。この電流バイパス回路
は、電圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のコレクタとの
間に半導体レーザＬＤと並列にトランジスタＴＲ２を接
続し、トランジスタＴＲ２のベースとコレクタの間に複
数のダイオードＤを順方向に直列に接続したものであ
る。

【００２７】シリコントランジスタのエミッタ・ベース
間の順方向降下電圧は約０．７Ｖ、シリコンダイオード
の順方向電圧は約０．７Ｖであるので、トランジスタＴ
Ｒ２とダイオードＤにシリコントランジスタとシリコン
ダイオードを使用した場合、トランジスタＴＲ２と３個
のダイオードＤを接続すると、その動作電圧は約２．８
Ｖになる。この約２．８ＶはＶＯＰ〜ＶＳＯの範囲の電
圧である。

【００２８】半導体レーザＬＤの動作電圧ＶＯＰが約
２．３Ｖである場合、コネクタＣＮ１の接触不良等で半
導体レーザＬＤに電流が流れなくなってＶＳがトランジ
スタＴＲ２と３個のダイオードＤの動作電圧２．８Ｖに
近づいていったときに、トランジスタＴＲ２に徐々に電
流が流れはじめてトランジスタＴＲ１にコレクタ電流Ｉ
Ｃを流すように働く。この第６の実施形態ではダイオー
ドＤに許容熱損失の小さいダイオードが使用可能であ
る。この第６の実施形態においては、トランジスタＴＲ
２と３個のダイオードＤが第３の実施形態の電流バイパ
ス回路１における動作電圧監視回路２として機能し、ト
ランジスタＴＲ２が第３の実施形態の電流バイパス回路
１における電流スイッチＳＷを兼ねる。

【００２９】図６は本発明の第７の実施形態を示す。こ
の第７の実施例は、上記第１の実施形態において、電流
バイパス回路１の代りに図６に示す電流バイパス回路を
用いるようにしたものである。この電流バイパス回路
は、電圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のコレクタとの
間に半導体レーザＬＤと並列にトランジスタＴＲ２を接
続し、トランジスタＴＲ２のベースとコレクタとの間に
ツェナーダイオードＤＺを接続したものである。

【００３０】シリコントランジスタのエミッタ・ベース
間の順方向降下電圧は約０．７Ｖであるので、シリコン
トランジスタからなるトランジスタＴＲ２とツェナーダ
イオードＤＺを使用した場合、その動作電圧は（約０．
７Ｖ＋ツェナー電圧ＶＺ）になる。この（約０．７Ｖ＋
ツェナー電圧ＶＺ）はＶＯＰ〜ＶＳＯの範囲の電圧であ
る。

【００３１】半導体レーザＬＤの動作電圧ＶＯＰが約
２．３Ｖである場合、コネクタＣＮ１の接触不良等で半
導体レーザＬＤに電流が流れなくなってＶＳが（約０．
７Ｖ＋ツェナー電圧ＶＺ）に近づいていったときに、ト
ランジスタＴＲ２に徐々に電流が流れはじめ、トランジ
スタＴＲ１にコレクタ電流ＩＣを流すように働く。この
第７の実施形態では、ツェナーダイオードＤＺとして許
容熱損失の小さいツェナーダイオードが使用可能であ
る。この第７の実施形態においては、トランジスタＴＲ
２とツェナーダイオードＤＺが第３の実施形態の電流バ
イパス回路１における動作電圧監視回路２として機能
し、トランジスタＴＲ２が第３の実施形態の電流バイパ
ス回路１における電流スイッチＳＷを兼ねる。

【００３２】図７は本発明の第８の実施形態を示す。こ
の第８の実施例は、上記第１の実施形態において、電流
バイパス回路１の代りに図７に示す電流バイパス回路を
用いるようにしたものである。この電流バイパス回路
は、トランジスタＴＲ２〜ＴＲ４、抵抗Ｒ３〜Ｒ６、順
方向に直列に接続した３個のダイオードＤからなり、電
圧源ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のコレクタとの間に半
導体レーザＬＤと並列に接続される。

【００３３】シリコントランジスタのエミッタ・ベース
間の順方向降下電圧は約０．７Ｖ、シリコンダイオード
の順方向電圧は約０．７Ｖであるので、トランジスタＴ
Ｒ２〜４とダイオードＤにシリコントランジスタとシリ
コンダイオードを使用した場合、トランジスタＴＲ２と
３個のダイオードＤを接続すると、その動作電圧は約
２．８Ｖになる。この約２．８ＶはＶＯＰ〜ＶＳＯの範
囲の電圧である。

【００３４】半導体レーザＬＤの動作電圧ＶＯＰが約
２．３Ｖである場合、コネクタＣＮ１の接触不良等で半
導体レーザＬＤに電流が流れなくなってＶＳがトランジ
スタＴＲ２と３個のダイオードＤの動作電圧２．８Ｖに
近づいていったときに、トランジスタＴＲ２のコレクタ
に徐々に電流が流れはじめる。そして、抵抗Ｒ５の端子
電圧が上昇し、トランジスタＴＲ３、ＴＲ４がＯＮにな
ってトランジスタＴＲ３、ＴＲ４に電流が流れる。トラ
ンジスタＴＲ４を流れた電流は、トランジスタＴＲ１の
コレクタ電流ＩＣとなり、抵抗Ｒ１を流れる。このと
き、ＶＳはトランジスタＴＲ４のコレクタ・エミッタ間
電圧になる。トランジスタＴＲ４のコレクタ・エミッタ
間電圧は半導体レーザＬＤの動作電圧ＶＯＰより小さい
ので、コネクタＣＮ１の接触不良等が解消されてもトラ
ンジスタＴＲ４がＯＮしている間は半導体レーザＬＤに
は電流が流れない。

【００３５】トランジスタＴＲ３がＯＮしたときにトラ
ンジスタＴＲ２のベース電位が直列に接続した３個のダ
イオードＤの動作電圧よりも低くなるように、且つＶＳ
が半導体レーザＬＤの動作電圧ＶＯＰより小さくてもト
ランジスタＴＲ２に電流が流れるように設定してあるの
で、トランジスタＴＲ２に電流を流しはじめてトランジ
スタＴＲ３がＯＮすると、ＶＳが半導体レーザＬＤの動
作電圧ＶＯＰより小さい状態を保持し続ける。したがっ
て、この第８の実施形態では、コネクタＣＮ１の接触不
良等で半導体レーザＬＤに一度電流が流れなくなると、
この電流バイパス回路の接続を断ち切らない限り、電流
指示信号電圧ＶＣの指示する電流が半導体レーザＬＤに
は流れなくなる。

【００３６】この第８の実施形態では、ダイオードＤは
許容熱損失の小さいダイオードが使用可能である。この
第８の実施形態においては、トランジスタＴＲ２、ＴＲ
３、３個のダイオードＤ、抵抗Ｒ３〜Ｒ６が第３の実施
形態の電流バイパス回路１における動作電圧監視回路２
として機能し、トランジスタＴＲ４が第３の実施形態の
電流バイパス回路１における電流スイッチＳＷとして機
能している。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、上記構成
により、コネクタの接触不良等が解消されて電流経路が
接続されたときに半導体レーザに過大電流が流れること
を防止することができ、半導体レーザを破壊してしまっ
たり、半導体レーザにダメージを与えたりすることがな
い半導体レーザ駆動装置を安価に実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す回路図である。

【図２】同第１の実施形態をより詳しく示す回路図であ
る。

【図３】本発明の第４の実施形態を示す回路図である。

【図４】本発明の第５の実施形態を示す回路図である。

【図５】本発明の第６の実施形態を示す回路図である。

【図６】本発明の第７の実施形態を示す回路図である。

【図７】本発明の第８の実施形態を示す回路図である。

【図８】従来の半導体レーザ駆動装置の例を示す回路図
である。

【図９】半導体レーザの電圧Ｖ−電流Ｉ特性を示す特性
図である。

【図１０】上記第１の実施形態における動作電圧監視回
路の処理フローを示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第２の実施形態における動作電圧監
視回路の処理フローを示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第３の実施形態における動作電圧監
視回路の処理フローを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 電流バイパス回路 ２ 動作電圧監視回路 Ｖｃｃ 電圧源 ＳＷ 電流スイッチ ＣＮ１ コネクタ ＴＲ１〜４ トランジスタ Ｒ１〜６ 抵抗 Ｄ ダイオード ＤＺ ツェナーダイオード Ａ１ オペアンプ ＬＤ 半導体レーザ Ｉｏｐ 半導体レーザに流れる電流 ＩＣ トランジスタＴＲ１のコレクタ電流 ＩＢ トランジスタＴＲ１のベース電流 ＩＥ トランジスタＴＲ１のエミッタ電流 ＩＲ 抵抗Ｒ１に流れる電流 Ｖｏｐ 半導体レーザの動作電圧 ＶＳ 半導体レーザ駆動装置側のコネクタの両端に
発生する電圧 ＶＳＯ コネクタの接触不良等で半導体レーザＬＤ
に電流が流れなくなったときにコネクタの両端に発生す
る電圧源ＶＣＣの電圧とトランジスタＴＲ１のコレクタ
電圧との差の電圧 ＶＣ 電流指示信号電圧 ＶＲ 抵抗Ｒ１の端子電圧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザを点灯駆動する半導体レーザ
   駆動装置において、所定の電圧を発生する電圧源と、前
   記半導体レーザに流す電流を決定する電流源と、前記電
   圧源と前記電流源との間に直列に且つ前記半導体レーザ
   と並列に接続される電流バイパス回路とを有し、当該半
   導体レーザ駆動装置の使用状態において前記電圧源と前
   記電流源と少なくとも点灯駆動される前記半導体レーザ
   によって電流ループを構成し、前記電流バイパス回路は
   当該半導体レーザ駆動装置の使用状態において前記半導
   体レーザと前記電圧源及び／または前記半導体レーザと
   前記電流源との接続が断たれた場合に前記電圧源と前記
   電流源を電気的に接続して前記電圧源と前記電流源と前
   記電流バイパス回路とで電流ループを構成することを特
   徴とする半導体レーザ駆動装置。