JPS62146013A - 光電スイツチ - Google Patents
光電スイツチInfo
- Publication number
- JPS62146013A JPS62146013A JP28895885A JP28895885A JPS62146013A JP S62146013 A JPS62146013 A JP S62146013A JP 28895885 A JP28895885 A JP 28895885A JP 28895885 A JP28895885 A JP 28895885A JP S62146013 A JPS62146013 A JP S62146013A
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- Japan
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- transistor
- laser diode
- circuit
- voltage
- apc circuit
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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】
〔発明の分野〕
本発明は半導体レーザを光源として用いた光電スイッチ
に関し、特に投光部の半導体レーザの駆動回路に特徴を
有する光電スイッチに関するものである。
に関し、特に投光部の半導体レーザの駆動回路に特徴を
有する光電スイッチに関するものである。
本発明による光電スイッチは、半導体レーザに設けられ
るオートパワーコントロール回路（以下ＡＰＣ回路とい
う）のレーザダイオードが駆動された時点での帰還電圧
を積分することによって平滑し、半導体レーザが駆動さ
れたときもレーザダイオードに流れる駆動電流のオーバ
シュートを少なくし、半導体レーザの劣化を防止するよ
うにしたものである。
るオートパワーコントロール回路（以下ＡＰＣ回路とい
う）のレーザダイオードが駆動された時点での帰還電圧
を積分することによって平滑し、半導体レーザが駆動さ
れたときもレーザダイオードに流れる駆動電流のオーバ
シュートを少なくし、半導体レーザの劣化を防止するよ
うにしたものである。
従来半導体レーザを光源として用いた光電スイッチの投
光部は、例えば第３図に示すようにパルス発生回路ｌに
よって動作するスイッチング用のトランジスタＴｒｉに
半導体レーザ２のレーザダイオードＬＤを接続し、パル
ス駆動されるように接続されている。半導体レーザ２に
は通常光量を自動的に調整するためのＡＰＣ回路３が接
続される。
光部は、例えば第３図に示すようにパルス発生回路ｌに
よって動作するスイッチング用のトランジスタＴｒｉに
半導体レーザ２のレーザダイオードＬＤを接続し、パル
ス駆動されるように接続されている。半導体レーザ２に
は通常光量を自動的に調整するためのＡＰＣ回路３が接
続される。
半導体レーザ２内にはその光出力の一部を受光するフォ
トダイオードＰＤが組み込まれており、レーザダイオー
ドＬＤとの共通のカソード端に電流制御用のＰＮＰ型ト
ランジスタＴｒ２と抵抗Ｒ２が接続される。ＡＰＣ回路
３は半導体レーザ２の光出力を一定値に保つようにフィ
ードバックするものであって、フォトダイオードＰＤの
アノード端にトランジスタＴｒ３のベースが接続される
。トランジスタＴｒ３のエミッタには抵抗Ｒ３を介して
トランジスタＴｒ２のベースが接続され、抵抗Ｒ４を介
して接地される。又そのベースは抵抗Ｒ５を介して接地
されている。ＡＰＣ回路３はレーザダイオードＬＤの光
強度をフォトダイオードＰＤで検知してトランジスタＴ
ｒ２にフィードバックすることによって半導体レーザ２
の光出力を一定に保つものである。
トダイオードＰＤが組み込まれており、レーザダイオー
ドＬＤとの共通のカソード端に電流制御用のＰＮＰ型ト
ランジスタＴｒ２と抵抗Ｒ２が接続される。ＡＰＣ回路
３は半導体レーザ２の光出力を一定値に保つようにフィ
ードバックするものであって、フォトダイオードＰＤの
アノード端にトランジスタＴｒ３のベースが接続される
。トランジスタＴｒ３のエミッタには抵抗Ｒ３を介して
トランジスタＴｒ２のベースが接続され、抵抗Ｒ４を介
して接地される。又そのベースは抵抗Ｒ５を介して接地
されている。ＡＰＣ回路３はレーザダイオードＬＤの光
強度をフォトダイオードＰＤで検知してトランジスタＴ
ｒ２にフィードバックすることによって半導体レーザ２
の光出力を一定に保つものである。
このような半導体レーザを用いた光電スイッチのＡＰＣ
回路３では、第４図（ａ）、 （ｂ）に示すようにトラ
ンジスタＴｒｉがパルス発生回路１によって断続的に導
通して半導体レーザ２を駆動するが、立上り時にはトラ
ンジスタＴｒ３のエミッタ電圧の立上りが遅れＡＰＣ回
路３が動作しない。従って第４図（Ｃ１に示すようにレ
ーザダイオードＬＤに流れる電流は立上り時にオーバシ
ュートを有し、それ以後ＡＰＣ回路３によって所定値に
制限される。
回路３では、第４図（ａ）、 （ｂ）に示すようにトラ
ンジスタＴｒｉがパルス発生回路１によって断続的に導
通して半導体レーザ２を駆動するが、立上り時にはトラ
ンジスタＴｒ３のエミッタ電圧の立上りが遅れＡＰＣ回
路３が動作しない。従って第４図（Ｃ１に示すようにレ
ーザダイオードＬＤに流れる電流は立上り時にオーバシ
ュートを有し、それ以後ＡＰＣ回路３によって所定値に
制限される。
特に電源電圧が低くなれば第５図に示すようにフォトダ
イオードＰＤがバイアス電圧が低くその応答時間が長く
なる。従ってレーザダイオード駆動時のオーバシュート
が大きくなる。このようなレーザダイオードに流れるオ
ーバシュート時の電流が最大定格電流を越えると半導体
レーザの特性が劣化し易く寿命が短くなるため、半導体
レーザを用いて長寿命の光電スイッチを構成することは
困難であった。
イオードＰＤがバイアス電圧が低くその応答時間が長く
なる。従ってレーザダイオード駆動時のオーバシュート
が大きくなる。このようなレーザダイオードに流れるオ
ーバシュート時の電流が最大定格電流を越えると半導体
レーザの特性が劣化し易く寿命が短くなるため、半導体
レーザを用いて長寿命の光電スイッチを構成することは
困難であった。
本発明はこのような従来の半導体レーザを用いた光電ス
イッチの投光部の問題点に鑑みてなされたものであって
、レーザダイオードの駆動電流をオーバシュートなくＡ
ＰＣ回路によって所定電流値以下に制限することができ
る光電スイッチを提供することを目的とする。
イッチの投光部の問題点に鑑みてなされたものであって
、レーザダイオードの駆動電流をオーバシュートなくＡ
ＰＣ回路によって所定電流値以下に制限することができ
る光電スイッチを提供することを目的とする。
本発明は発光素子であるレーザダイオード及びレーザダ
イオードに取付けられその光を受光するフォトダイオー
ドを含む半導体レーザと、レーザダイオードに直列に接
続されレーザダイオードに流れる電流を制御する電流制
御トランジスタと、フォトダイオードの受光電流がベー
スに与えられ受光出力を電圧に変換するトランジスタを
含み、電流制御トランジスタに制御電圧を与える自動制
御回路と、を投光部に有する光電スイッチであって、自
動制御回路のトランジスタの制御出力端に積分用コンデ
ンサを設け制御電圧の変動を少なくしたことを特徴とす
るものである。
イオードに取付けられその光を受光するフォトダイオー
ドを含む半導体レーザと、レーザダイオードに直列に接
続されレーザダイオードに流れる電流を制御する電流制
御トランジスタと、フォトダイオードの受光電流がベー
スに与えられ受光出力を電圧に変換するトランジスタを
含み、電流制御トランジスタに制御電圧を与える自動制
御回路と、を投光部に有する光電スイッチであって、自
動制御回路のトランジスタの制御出力端に積分用コンデ
ンサを設け制御電圧の変動を少なくしたことを特徴とす
るものである。
このような特徴を有する本発明によれば、ＡＰＣ回路の
負帰還電圧の出力部に積分用のコンデンサを設けている
ため、半導体レーザがパルス駆動された際にも立上り時
よりＡＰＣ回路を動作させることができる。従ってほと
んどオーバシュートがなくレーザダイオードに流れる電
流をＡＰＣ回路の制御レベルに保つことができる。それ
放生導体レーザの劣化を未然に防止することができ、投
光部に半導体レーザを用いても長期間に渡って安定した
特性を得られる光電スイッチを構成することができる。
負帰還電圧の出力部に積分用のコンデンサを設けている
ため、半導体レーザがパルス駆動された際にも立上り時
よりＡＰＣ回路を動作させることができる。従ってほと
んどオーバシュートがなくレーザダイオードに流れる電
流をＡＰＣ回路の制御レベルに保つことができる。それ
放生導体レーザの劣化を未然に防止することができ、投
光部に半導体レーザを用いても長期間に渡って安定した
特性を得られる光電スイッチを構成することができる。
第１図は本発明による光電スイッチの投光部の一実施例
を示す回路図である。本実施例において従来例と同一部
分は同一符号を用いて示している。
を示す回路図である。本実施例において従来例と同一部
分は同一符号を用いて示している。
本図において半導体レーザ２及びＡＰＣ回路３の構成は
前述した従来の投光部の回路と同様であって、トランジ
スタＴｒｉのエミッタにレーザダイオードＬＤのアノー
ドとＡＰＣ回路３を構成するトランジスタＴｒ３のコレ
クタが接続され、レーザダイオードＬＤのカソード側に
電流制御用のトランジスタＴｒ２と抵抗Ｒ２が直列に接
続される。トランジスタＴｒ３はベースがフォトダイオ
ードＰＤに接続されエミッタが抵抗Ｒ３を介してトラン
ジスタＴｒ２のベースに与えられ、又抵抗Ｒ４を介して
接地されている。トランジスタＴｒ３とフォトダイオー
ドＰＤのアノードは抵抗Ｒ５によって接地される。さて
本実施例ではトランジスタＴｒ３のエミッタには図示の
ようにコンデンサＣＩが接続されている。コンデンサＣ
１はトランジスタＴｒ３のエミッタの帰還電圧を積分す
るものであって、パルス発生回路１より発生するパルス
の周波数とデユーティ比に基づいてその容量を選択する
ものとする。
前述した従来の投光部の回路と同様であって、トランジ
スタＴｒｉのエミッタにレーザダイオードＬＤのアノー
ドとＡＰＣ回路３を構成するトランジスタＴｒ３のコレ
クタが接続され、レーザダイオードＬＤのカソード側に
電流制御用のトランジスタＴｒ２と抵抗Ｒ２が直列に接
続される。トランジスタＴｒ３はベースがフォトダイオ
ードＰＤに接続されエミッタが抵抗Ｒ３を介してトラン
ジスタＴｒ２のベースに与えられ、又抵抗Ｒ４を介して
接地されている。トランジスタＴｒ３とフォトダイオー
ドＰＤのアノードは抵抗Ｒ５によって接地される。さて
本実施例ではトランジスタＴｒ３のエミッタには図示の
ようにコンデンサＣＩが接続されている。コンデンサＣ
１はトランジスタＴｒ３のエミッタの帰還電圧を積分す
るものであって、パルス発生回路１より発生するパルス
の周波数とデユーティ比に基づいてその容量を選択する
ものとする。
次に本実施例の動作について説明する。パルス発生回路
１は第２図（ａ）に示すように所定のデユーティ比の一
連のパルスをスイッチング用のトランジスタＴｒｉに与
えて半導体レーザ２を駆動する。
１は第２図（ａ）に示すように所定のデユーティ比の一
連のパルスをスイッチング用のトランジスタＴｒｉに与
えて半導体レーザ２を駆動する。
従って時刻１．−１．にはトランジスタＴｒ２にコレク
タ電流が流れてそのエミッタ電圧が上昇する。時刻ｔ２
〜ｔ３では半導体レーザ２の駆動が停止されるが、トラ
ンジスタＴｒ２のエミッタに平滑用コンデンサＣ１が挿
入されているためその電圧は除々に低下するものとなる
。従ってパルス発生回路１より一連のパルスが与えられ
ているときには第２図（ｂ）に示すようにトランジスタ
Ｔｒ２のエミッタ電圧は所定範囲で上下動を繰り返す。
タ電流が流れてそのエミッタ電圧が上昇する。時刻ｔ２
〜ｔ３では半導体レーザ２の駆動が停止されるが、トラ
ンジスタＴｒ２のエミッタに平滑用コンデンサＣ１が挿
入されているためその電圧は除々に低下するものとなる
。従ってパルス発生回路１より一連のパルスが与えられ
ているときには第２図（ｂ）に示すようにトランジスタ
Ｔｒ２のエミッタ電圧は所定範囲で上下動を繰り返す。
従ってトランジスタＴｒｉが立上る時刻ｔｌ＋ Ｌ３ｒ
ｔＳにはＡＰＣ回路３が直ちに動作を始める。即ちト
ランジスタＴｒ３のエミッタ電圧は第４図（ｂ）の場合
と異なっである電圧に保たれているため、立上り時とほ
とんど同時にＡＰＣ回路３が動作し、レーザダイオード
ＬＤの駆動電流を制限するためオーバシュートはほとん
どなくすことができる。従って第２図（Ｃ）に示すよう
にレーザダイオードＬＤの電流をほぼＡＰＣ回路で規定
される所定値に制限することができる。そしてレーザダ
イオードＬＤの光量が増加すればフォトダイオードＰＤ
に流れる電流が増加してトランジスタＴｒ３のエミッタ
電流が増加する。
ｔＳにはＡＰＣ回路３が直ちに動作を始める。即ちト
ランジスタＴｒ３のエミッタ電圧は第４図（ｂ）の場合
と異なっである電圧に保たれているため、立上り時とほ
とんど同時にＡＰＣ回路３が動作し、レーザダイオード
ＬＤの駆動電流を制限するためオーバシュートはほとん
どなくすことができる。従って第２図（Ｃ）に示すよう
にレーザダイオードＬＤの電流をほぼＡＰＣ回路で規定
される所定値に制限することができる。そしてレーザダ
イオードＬＤの光量が増加すればフォトダイオードＰＤ
に流れる電流が増加してトランジスタＴｒ３のエミッタ
電流が増加する。
従ってトランジスタＴｒ２に与えられるベース電圧が上
昇しトランジスタＴｒ２のコレクタ電流が減少する。こ
のようなフィードバック制御によりレーザダイオードＬ
Ｄの光量が所定レベルに保たれる。
昇しトランジスタＴｒ２のコレクタ電流が減少する。こ
のようなフィードバック制御によりレーザダイオードＬ
Ｄの光量が所定レベルに保たれる。
従って半導体レーザにはオーバシュート電流が流れず、
その劣化を未然に防止することができる。
その劣化を未然に防止することができる。
第１図は本発明による光電スイッチの投光部の一実施例
を示す回路図、第２図は本実施例による投光部の各部の
波形を示す波形図、第３図は従来の光電スイッチの投光
部の一例を示す回路図、第４図は従来の投光部の各部の
波形を示す波形図、第５図はフォトダイオードのバイア
ス電圧に対する応答時間の変化を示すグラフである。 １−−−−−パルス発生回路 ２−・・−・半導体レ
ーザ３−・−・・ＡＰＣ回路 ＬＤ・−・・・・レー
ザダイオードＰ Ｄ−−−−−−−フォトダイオード
Ｃ１・・・・・・−コンデンサ 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理士
岡本宜喜（他１名）第１図 ３−−−−−−−ＡＰＣ圓絡 ＰＤ−−−−−−Ｖオドグイオード ＣＩ −−−−−−コンテ゛°ン寸 第２図 第５図 ＰＤバイアス電Ｊ五 第３図 第４図
を示す回路図、第２図は本実施例による投光部の各部の
波形を示す波形図、第３図は従来の光電スイッチの投光
部の一例を示す回路図、第４図は従来の投光部の各部の
波形を示す波形図、第５図はフォトダイオードのバイア
ス電圧に対する応答時間の変化を示すグラフである。 １−−−−−パルス発生回路 ２−・・−・半導体レ
ーザ３−・−・・ＡＰＣ回路 ＬＤ・−・・・・レー
ザダイオードＰ Ｄ−−−−−−−フォトダイオード
Ｃ１・・・・・・−コンデンサ 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理士
岡本宜喜（他１名）第１図 ３−−−−−−−ＡＰＣ圓絡 ＰＤ−−−−−−Ｖオドグイオード ＣＩ −−−−−−コンテ゛°ン寸 第２図 第５図 ＰＤバイアス電Ｊ五 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）発光素子であるレーザダイオード及びレーザダイ
オードに取付けられその光を受光するフォトダイオード
を含む半導体レーザと、 前記レーザダイオードに直列に接続されレーザダイオー
ドに流れる電流を制御する電流制御トランジスタと、 前記フォトダイオードの受光電流がベースに与えられ受
光出力を電圧に変換するトランジスタを含み、前記電流
制御トランジスタに制御電圧を与える自動制御回路と、
を投光部に有する光電スイッチにおいて、 前記自動制御回路のトランジスタの制御出力端に積分用
コンデンサを設け制御電圧の変動を少なくしたことを特
徴とする光電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60288958A JP2518201B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60288958A JP2518201B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62146013A true JPS62146013A (ja) | 1987-06-30 |
| JP2518201B2 JP2518201B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=17737000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60288958A Expired - Lifetime JP2518201B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518201B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019164219A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 矢崎総業株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6072282A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | Toshiba Corp | バ−スト光出力駆動方式 |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP60288958A patent/JP2518201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6072282A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | Toshiba Corp | バ−スト光出力駆動方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019164219A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 矢崎総業株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2518201B2 (ja) | 1996-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |