(57)【要約】      （修正有）【課題】出力に温度依存性のある半導体レーザー素子、レーザーモジュールに対応できるレーザーポインターの安全機構を、省スペース、低コストで実現する。【解決手段】レーザー光の出力の一部をひとつのフォトダイオード４で受光し、受光した信号を受光信号分割部５で２つに分割し、ひとつはレーザー光の出力を一定に保つための光出力安定化回路６に用い、もうひとつを故障時に供給電流を遮断するための安全回路７に用いる。また、分割した信号が故障時に互いに及ぼす影響を一定値以内に抑えるために、フォトダイオードで受光した信号電流が光出力安定化回路６および安全回路７に入るルートの抵抗値Ｒ１およびＲ２を一定値以上にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーポインターにおいて、レーザー光の出力を一定に保つための光出力安定化回路、および故障時に電源を遮断するための安全回路を有し、レーザー光の出力の一部をひとつのフォトダイオードで受光し、受光した信号を２つに分割し、ひとつは光出力安定化回路に用いてレーザー光の出力を一定に保つための制御を行い、もうひとつは安全回路に用いて故障時に電源を遮断することを特徴とするレーザーポインター。
【請求項２】
前記レーザーポインターにおいて、光出力安定化回路、および安全回路に関し、フォトダイオードで受光した信号電流が光出力安定化回路、安全回路に入るルートの抵抗値を一定値以上にすることによって、分割した信号が故障時に互いに及ぼす影響を一定値以内に抑えることを特徴とする、請求項１に記載のレーザーポインター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、レーザーポインターに異常が生じた場合の安全対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  講演、プレゼンテーション等で用いられるレーザーポインターは、出力を安定させるために、出力の一部をフォトダイオードで受光し、その信号をフィードバックして、出力が一定となるように制御するのが一般的となっている。【０００３】  レーザー光が集光されて眼に入った場合、その強度が強いと眼に損傷を与える危険性がある。そのため、レーザーポインターでは電気回路の短絡などの故障が生じても光の強度が一定値を越えないような安全対策を施す必要がある。従来より、この対策として電流値を検知して電流値が一定値を越えると電源を遮断するなどの方法が取られている。すなわち、常温において定常状態で回路に流れる電流値に少し余裕を見て閾値を定め、この閾値を越える電流が流れた場合に異常と判断して電源を遮断する。しかし、一般に半導体レーザー素子やレーザーモジュールは温度依存性を示し、レーザー光の出力を一定に保つために、温度変化に伴って回路に流れる電流値は増大する。このため、レーザー光の出力が一定であるにもかかわらず、温度変化によって電流値が増大し、電源が遮断されてしまう場合がある。逆に、温度が変化しても電源が遮断されないように閾値を決定すると、常温で短絡などの故障が生じた場合、電源が遮断されない場合が起こり得る。【０００４】  これに対し、電流値の検知という方法ではなく、レーザー光の出力を検知し、一定値を越えた場合に電源を遮断する方法が発明された。すなわち、レーザー光の出力を一定に保つためのフォトダイオードに加えてもうひとつフォトダイオードを追加し、追加したフォトダイオードで検知したレーザー光の出力が一定値を越えた場合に電源を遮断する機構である。【０００５】  この方法はフォトダイオードを２つ使用する。一般に、レーザーポインターは講演会等で片手に持って操作するものであり、コンパクトなものが好まれる。しかるに、フォトダイオードを２つ取付けるためには、フォトダイオードのみならず、光分割部材や光路スペースが必要である。製造コストもアップする。【０００６】  なお、レーザーポインターは消費生活用製品安全法の対象となっており、その中で技術上の基準に適合することが求められている。これは、ＪＩＳ規格において、すべての正当に予知できる単一故障条件を想定してテストする旨の規定に対応し、一般に能動部品の短絡などがこれに相当すると解釈される。
【特許文献１】特開２００２−３１９７３５号公報
【非特許文献１】消費生活用製品安全法
【非特許文献２】ＪＩＳ  Ｃ６８０２−１９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  解決しようとする課題は、出力が温度依存性のあるレーザー素子、レーザーモジュールにも対応できるレーザーポインターの安全機構を、省スペース、低コストで実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、レーザーポインターにおいて、レーザー光の出力を一定に保つための光出力安定化回路、および故障時に電源を遮断するための安全回路を有し、レーザー光の出力の一部をひとつのフォトダイオードで受光し、受光した信号を２つに分割し、ひとつは光出力安定化回路に用いてレーザー光の出力を一定に保つための制御を行い、もうひとつは安全回路に用いて故障時に電源を遮断するために用いる。また、分割した信号が故障時に互いに影響を及ぼさない様にするために、あるいはその影響を一定値以内に抑えるために、フォトダイオードで受光した信号電流が光出力安定化回路、安全回路に入るルートの抵抗値を一定値以上にすることを特徴とする。【０００９】  ここで、故障とは、光出力安定化回路、あるいは安全回路が短絡した場合を想定している。光出力安定化回路が短絡すると、フォトダイオードの信号が抵抗を介して該回路に流れる量が増加し、基準となる電位が低下し、安全回路に入るフォトダイオードの信号は同一のレーザー光出力に対する正常時の信号よりも弱くなるため、電源を遮断すべき状態で遮断しない場合が生じ得る。また、安全回路が短絡した場合、同様に光出力安定化回路に入るフォトダイオードの信号は同一のレーザー光出力に対する正常時の信号よりも弱くなるため、正常時よりも高いレーザー光出力に制御される。
【発明の効果】
【００１０】  本発明により、出力が温度依存性のあるレーザー素子、レーザーモジュールにも対応できるレーザーポインターの安全機構を、省スペース、低コストで実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  レーザーポインターにおいて、レーザー光の出力を一定に保つための光出力安定化回路、および故障時に電源を遮断するための安全回路を有し、レーザー光の出力の一部をひとつのフォトダイオードで受光し、受光した信号を２つに分割し、ひとつは光出力安定化回路に用いてレーザー光の出力を一定に保つための制御を行い、もうひとつは安全回路に用いて故障時に電源を遮断する。また、分割した信号が互いに影響を及ぼさない様にするために、フォトダイオードで受光した信号電流が光出力安定化回路、安全回路に入るルートの抵抗値を一定値以上にする。
【実施例】
【００１２】  図１に本発明の機能図を示す。レーザー光源（１）を出たレーザー光出力（２）は、光分割部材（３）で２分割され、ひとつは出力、もうひとつはフォトダイオード（４）に入力される。フォトダイオード（４）で受光した信号は、受光信号分割部（５）で２分割され、光出力安定化回路（６）、安全回路（７）に送られる。光出力安定化回路（６）では、受光信号分割部（５）から送られた信号によりレーザー光出力が一定となるようにレーザー光源（１）へ送る電流値を制御する。安全回路（７）は、受光信号分割部（５）から送られた信号を監視し、何らかの原因で信号が一定値を越えた場合に、電源（８）の出力を遮断する。【００１３】  図２に、フォトダイオード（４）、受光信号分割部（５）、光出力安定化回路（６）、安全回路（７）の詳細を示す。フォトダイオード（９）は受光する光の強度に応じて電流Ｉ０を出力する。ここで、光出力安定化回路（１２）、安全回路（１４）にはオペアンプを使用し、これらの内部抵抗はＲ０（１０）、Ｒ１（１１）、Ｒ２（１３）と比較して十分大きいため、フォトダイオード（９）の出力電流によって生じる基準点（１５）の電位Ｅ０は次の式を満たす。【００１４】
【数１】
Ｅ０＝Ｒ０＊Ｉ０
【００１５】  故障原因として光出力安定化回路（１２）、あるいは安全回路（１４）が短絡した場合を想定する。基準点（１５）の電位Ｅ０は短絡によって低下するが、その許容値をＫ＊Ｅ０とする。光出力安定化回路（１２）の短絡においては、回路（１６）全体の抵抗値Ｒは次の式を満たす。
【００１６】
【数２】
１／Ｒ＝１／Ｒ０＋１／Ｒ１
【００１７】  基準点（１５）の電位Ｋ＊Ｅ０の時、回路（１６）において次の式が成り立つ。
【００１８】
【数３】
Ｋ＊Ｅ０＝Ｒ＊Ｉ０
【００１９】    上記３式より、Ｒ１（１１）は次の式の条件が必要である。
【００２０】
【数４】
Ｒ１＞＝（Ｋ／（１−Ｋ））・Ｒ０
【００２１】  同様に、安全回路（１４）の短絡においては、Ｒ２（１３）は次の式の条件が必要である。
【００２２】
【数５】
Ｒ２＞＝（Ｋ／（１−Ｋ））・Ｒ０
【００２３】  本実施例では、Ｋ＝０．８、Ｒ０＝１０ｋΩとし、Ｒ１＝Ｒ２＝４０ｋΩとした。
【００２４】  ここで、受光素子としてフォトダイオードを用いたが、フォトトランジスタなど他の受光素子によっても同様の目的が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の機能図である。（実施例）
【図２】図１の詳細図である。（実施例）
【符号の説明】
【００２６】  １  レーザー光源
２  レーザー光出力
３  光分割部材
４  フォトダイオード
５  受光信号分割部
６  光出力安定化回路
７  安全回路
８  電源
９  フォトダイオード
１０  抵抗Ｒ０
１１  抵抗Ｒ１
１２  光出力安定化回路
１３  抵抗Ｒ２
１４  安全回路
１５  基準点
１６  回路
【図１】
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【図２】
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