专利名称：电流驱动设备控制电路和使用该电路的固体激光装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及控制串联到恒流电源上的多个电流驱动设备的电流驱动设备控制电路和使用该电路的固体激光装置。
背景技术：
通常，作为由Nd3+YAG(Y3Al5O12)、Nd3+YVO4等发出的光来激发固体激光介质的固体激光装置，已经提出了由激光二极管激发的装置，其中固体激光介质的光吸收效率高于电子管。具体来说，已经提出了多种固体激光装置作为激发系统，它们具有适于激光二极管的线性光发射分布，被称为侧激发固体激光装置，其在沿激光振荡束轴线方向的长形固体激光介质的一侧布置着多个激光二极管，从各自的形状来看，该激发系统具有很好的光发射源和固体激光介质的一致性；而且这种侧激发固体激光装置更适于生产(请参看日本专利申请公开特开平7-106682号公报)。
利用激发上文所述固体激光介质的激光二极管，可以减小光发射源的大小，并且可以提供高效率、长寿命的固体激光装置。但是，固体激光介质的激发条件取决于激光二极管的激发光量。即，由于二极管的电特性存在差异并随时间变化，各个激光二极管的激发光量会产生差异，因而致使固体激光介质的激发条件受到影响。因此，为了使每个激光二极管的激发光量均匀，就需要单独控制存在差异的各个激光二极管的驱动电流。
然而，在通常使用的传统固体激光装置中，只是将多个用于激发的激光二极管串联连接，并且只能对处于串联状态下的所有电流进行监视/控制。图5显示了一个传统电流驱动设备控制电路的实例，其中多个激光二极管串联连接。即，如图5所示，在恒流电源D0’(下文中简称其为电源)和地之间串联连接了多个用于激发固体激光介质的激光二极管LD1至LDn，其中恒流电源即为恒定电流供应源。此外，在激光二极管LDn和地之间配备了驱动电流传感器CS0’，用于检测串联连接的激光二极管LD1至LDn的驱动电流，并且驱动电流传感器CS0’还测量流经其中的电流。
并且把与驱动电流传感器CS0’所测量的电流成比例的传感器检测电流IS0’提供给比较器A0’的一个输入端子2。另外，把对应于预定电流的基准信号I0’输入到比较器A0’的另一个输入端子1。相应的，向电源D0’提供了一个控制信号IC0’，用以补偿传感器检测电流IS0’和基准信号I0’之间的误差。因此，电源D0’把流经激光二极管LD1至LDn的电流控制为预定的驱动电流ID0’。因此，可以总是向各个激光二极管LD1至LDn提供相同的驱动电流ID0’。
另外，一种固体激光装置也是众所周知的，其中，通过分别在单独的电路中并联地布置用于激发的激光二极管，提供了用于操作多个激光二极管的激发电路。图6显示了单独驱动多个激光二极管的传统电流驱动设备控制电路的实例。
如图6所示，在各个激光二极管LD1到LDn布置在各个电路中的固体激光装置中时，在各个激光二极管处分别独立配置了各个电源D1’至Dn’、各个驱动电流传感器CS1’至CSn’以及各个比较器A1’至An’。
根据这种配置，把对应于预定电流值的基准信号I1’至In’和从各个驱动电流传感器CS1’至CSn’输出的传感器检测信号IS1’至ISn’也分别提供给各个比较器A1’到An’。因此，分别从独立的各个比较器A1’至An’的各个端子3把各个控制信号IC1’至ICn’提供给各个电源D1’至Dn’。因此，独立于各个电源D1’至Dn’的驱动电流ID1’至IDn’最终流入各个激光二极管LD1’到LDn’(请参看日本专利申请公开特开平11-135860号公报的权利要求)。
然而，根据如图5所示的用于串联地驱动多个激光二极管的电流驱动设备控制电路的系统，在向比较器A0’提供驱动电流传感器CS0’的传感器检测信号IS0’和指示基准电流值的基准信号I0’时，由比较器A0’的输出端子3输出的控制信号IC0’统一地控制电源D0’，因此，相同的驱动电流ID0’流入所有的激光二极管LD1至LDn。即，不能单独地控制各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流。因此，在各个激光二极管LD1至LDn的电特性有所变化的情况下，固体激光介质(未示出)的激发光就会产生差异，结果就会出现激发固体激光介质不能产生预定特性的问题。
另外，根据如图6所示的用于驱动多个激光二极管的电流驱动设备控制电路的另一个系统，由于电源、电流传感器以及比较器等电路元件随驱动电路的数量而增加，致使控制电路增大并且其成本也增加。此外，由于各个电源D1’至Dn’需要提供使各个电流驱动设备控制电路正常工作所需的最小电压，例如，假设各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流为30A至50A，各个电源D1’至Dn’所需要的最小电压为0.7V，那么各个电流驱动设备控制电路就需要21W至35W的电功率。
换句话说，在如图6所示的向各个激光二极管LD1至LDn单独提供电功率的系统中，与如图5所示的激光二极管串联的另外一个系统相比，需要n倍的电功率。此外，由于电流供应源(即，电源)和激光二极管通常是分开的，所以需要通过能提供大电流的电缆将各个电源D1’至Dn’和各个激光二极管LD1至LDn连接起来。即，与串联驱动系统相比，该驱动系统中电缆的容量也变为n倍。由于这些问题的组合，图6所示的电流驱动设备控制电路的驱动系统就会变大，而且包括该控制电路的装置的成本也越来越高。
发明内容
考虑到上述情况提出了本发明，本发明的一个示例性目的是使用相对简单的电路结构单独地控制在各个电流驱动设备中流过的电流，并且提供电功率消耗较少的电流驱动设备控制电路。
为了达到该目的，配置了基于本发明的第一方面的电流驱动设备控制电路，该电路控制多个串连地连接到恒流电源上的电流驱动设备中流经的驱动电流，该电路包括多个与所述多个电流驱动设备中的各个并联的旁路电路，其中所述多个旁路电路中的每一个都控制流经它自己的旁路电流，并且还控制与其旁路电流得到控制的这些旁路电路相对应的电流驱动设备的驱动电流。
根据本发明的第一方面的电流驱动设备控制电路，当该多个电流驱动设备串行地连接到恒流电源上时，如果对为各个电流驱动设备提供的旁路电路中流经的电流进行控制，就能可变地控制流经相应电流驱动设备的驱动电流。因此，即使当各个电流驱动设备中存在电特性的差异时，如果可以控制旁路电路中流经的电流，这个差异就可以得到补偿。
配置了基于本发明的第二方面的电流驱动设备控制电路，该电路控制多个串行地连接到恒流电源上的电流驱动设备中流经的驱动电流，该电路包括多个与该多个电流驱动设备中的各个并联的旁路电路；多个电流检测装置，用于检测流经该多个旁路电路中的每一个的任何旁路电流和各个电流驱动设备中流经的驱动电流；多个比较控制装置，用于通过将与各个电流检测装置所检测到的检测电流相对应的检测信号和决定驱动电流的基准水平的基准信号进行比较，从而产生控制信号；以及电流控制装置，用于根据所述多个比较控制装置中的每一个所输出的控制信号电平，控制所述多个旁路电路中相应旁路电路中流经的旁路电流。
根据本发明的第二方面的电流驱动设备控制电路的配置，因为各个电流检测装置检测流经相应旁路电路的任何旁路电流和相应电流驱动设备中流经的驱动电流，并且向电流控制装置发出控制信号，所以电流控制装置可以对旁路电路中的旁路电流进行控制。换句话说，各个驱动电流和各个旁路电流的总电流是恒定的，因此如果各个电流控制装置根据各个电流驱动设备的电特性增大/减小旁路电路中的旁路电流，各个电流驱动设备中的驱动电流就会互补性地增大/减小。因此，可以将驱动电流控制为预期值。这样，所有串连的电流驱动设备的差异就可以得到补偿。
另外，本发明的第三方面的电流驱动设备控制电路其特征在于除了本发明的第二方面所述配置外，还包括复合电流检测装置，用于检测多个电流驱动设备中流经的驱动电流和多个旁路电路中流经的旁路电流的复合电流；以及复合电流比较控制装置，用于通过将与复合电流检测装置所检测到的复合电流相对应的复合检测信号和决定复合电流的基准水平的复合基准信号进行比较，从而产生复合控制信号，其中，恒流电源根据复合电流比较控制装置所输出的复合控制信号的电平，来控制向该多个电流驱动设备提供的电流量。
根据本发明的第三方面的电流驱动设备控制电路的配置，通过检测串行地连接到恒流电源上的多个电流驱动设备中所流经的复合电流，可以对恒流电源进行控制。因此，通过恒定地将从恒流电源提供到多个电流驱动设备的电流控制为预期值，可以实现电流驱动设备控制电路的总电流平衡。
另外，根据本发明第四方面的电流驱动设备控制电路的特征在于上述的基于本发明的各个方面的多个电流驱动设备中的每一个都是激光二极管。即，虽然优选使用激光二极管作为光发射源，但是如果激光二极管的电特性存在差异，那么各个激光二极管的发光量就会出现差异。因此，如果根据各个激光二极管的偏差使用本发明的电流驱动设备控制电路来控制各个旁路电路中的旁路电流，就可以分别控制各个激光二极管的驱动电流。
此外，本发明的第五方面的电流驱动设备控制电路的特征在于其包括多个光学检测装置，用于分别检测多个激光二极管中的每一个的发光量，其中，根据多个光学检测装置中的每一个所检测到的光量水平，对多个电流控制装置中的至少一个电流控制装置进行控制，其中，电流控制装置使流经相应电路的旁路电流的电流量可变。
换句话说，根据本发明的第五方面的电流驱动设备控制电路，各个光学检测装置独立地检测各个激光二极管的发光量。因此，当由于激光二极管的电特性的差异或者类似原因而使发光量发生变化时，利用来自相关光学检测装置的光学检测信号来控制相关电流控制装置，可以改变相关旁路电路的旁路电流。因此，通过将相关激光二极管的驱动电流控制在预期值，可以补偿发光量的变化。
另外，本发明第六方面的电流驱动设备控制电路包含根据本发明第五方面的多个光学检测装置，其特征在于根据多个光学检测装置中的每一个所检测到的光量水平来控制恒流电源，于是，恒流电源提供给多个激光二极管的电流量是可变的。即，根据本发明第六方面的电流驱动设备控制电路，当比较/检测各个激光二极管的发光量时，相互比较的光学检测装置控制恒流电源。因此，通过使由恒流电源向多个激光二极管提供的电流量可变，可以实现激光二极管的总发光量平衡。
此外，在本发明的第七方面的电流驱动设备控制电路中，多个电流控制装置中的每一个都配备了FET(场效应晶体管)，其中FET的特征在于漏极与多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与该激光二极管的负极相连；并且栅极与多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。即，根据本发明的第七方面的电流驱动设备控制电路，电流控制装置中配置了FET，并且任何一个旁路电流和驱动电流的检测信号提供给FET的栅极，由此，通过极其简单的电路配置就可以控制旁路电流的电流量，并且因此可以将各个激光二极管的驱动电流控制为预期值。
同时，本发明的第四至第七方面的电流驱动设备控制电路中的多个激光二极管可以布置在固体激光介质的周围，并制成固体激光装置，使得固体激光介质由来自其它多个激光二极管的激发光激发。另外，本发明的第四至第七方面的电流驱动设备控制电路中的多个激光二极管也可以布置在线性排列的固体激光介质的周围，并制成另一个固体激光装置，使得固体激光介质由来自其它多个激光二极管的激发光激发。
通过这种配置，即使当由于电学的原因而存在偏差时，固体激光装置仍可以在它的一端发出均衡的激发光；另外，可以在线性排列的固体激光装置的一端发出均衡的激发光。
同时，电流驱动设备是指电流驱动类型的具有两个端子的设备，例如二极管、激光二极管、电子管和以及线圈。
图1是本发明的一个实施例中电流驱动设备控制电路的控制电路的结构图，其中多个激光二极管串行地连接。
图2是显示了作为图1的旁路电路中的电流控制装置的FET的电路图。
图3是显示了包括图1所示的电流驱动设备控制电路的本发明的固体激光装置的一个实例的示意图。
图4是显示了包括图1所示的电流驱动设备控制电路的本发明的固体激光装置的另一个实例的示意图。
图5显示了传统的多个激光二极管串行连接的电流驱动设备控制电路的一个实例。
图6显示了多个激光二极管独立且并联驱动的传统电流驱动设备控制电路的一个实例。
优选实施方式下文中将描述本发明的实施例。在此，将详细描述合适的激光二极管作为固体激光装置的电流驱动设备的情形，重点将描述电流驱动设备控制电路。
图1是本发明的一个实施例中电流驱动设备控制电路的控制电路的结构图，其中多个激光二极管串行地连接。在图1中，电流驱动设备的n个(n为大于1的整数)激光二极管LD1至LDn串行地连接在恒流电源(下文称为电源)D0和地之间，而旁路电路BP1至BPn分别并连在激光二极管LD1至LDn上。旁路电路BP1至BPn分别具有电流控制装置B1至Bn。同时，各个电流控制装置B1至Bn都配备了图2所示的FET。
各个电流控制装置B1至Bn通过端子6从各个FET的漏极(D)连接到各个激光二极管LD1至LDn的正极上，并且通过端子7从各个FET的源极(S)经由偏压电阻R连接到激光二极管LD1至LDn的负极上。同时，各个FET的栅极(G)经过端子8连接在各个比较器(比较控制装置)A1至An的输出端子3上。
另外，在各个旁路电路BP1至BPn中，配备了相应的旁路电流传感器(旁路电流检测装置)BS1至BSn，用于检测其电路中流经的电流。即，在各个旁路电路BP1至BPn中，由各个旁路电流传感器BS1至BSn和各个比较器A1至An构成了负反馈电路。
根据旁路电路BP1至BPn的数目提供各个比较器A1至An，并且各个比较器A1至An具有第一端子1、第二端子2和第三端子3。与相关旁路电路(BP1至BPn中的任何一个)的电流基准值相对应的基准信号(I1至In中的任何一个)被输入到各个比较器A1至An的第一端子1；与旁路电路相应的检测信号(IS1至ISn中的任何一个)从相关旁路传感器(BS1至BSn中的任何一个)被输入到各个旁路电路BP1至BPn的第二端子2。而且各个控制信号(IC1至ICn中的任何一个)从各个比较器A1至An的端子3、经过各个电流控制装置B1至Bn的端子8，输入到各个FET的栅极(G)。
另一方面，复合电流传感器(复合电流检测装置)CS0位于电源D0和地之间，用于检测复合电流IL，复合电流IL是流经各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn和流经各个旁路电路BP1至BPn的旁路电流IB1至IBn的复合值；另外，配备了用于根据复合电流传感器CS0的复合检测信号IS0控制复合电流IL的复合电流比较器A0(复合电流比较控制装置)，并且比较器A0连接在电源D0上。
换句话说，复合电流比较器A0具有第一端子1、第二端子2和第三端子3。与流经各个激光二极管LD1至LD2和流经各个旁路电路BP1至BPn的电流的总电流值，即复合电流IL的基准值相对应的复合基准信号I0被输入到第一端子1；从用于测量流经各个激光二极管LD1至LD2和流经各个旁路电路BP1至BPn的复合电流IL的复合电流传感器CS0输出的对应于复合电流IL的复合检测信号IS0被输入给第二端子2。
从复合电流比较器A0的输出端子3输出与复合基准信号I0和来自复合电流传感器CS0的复合检测信号IS0之间的误差成比例的复合控制信号IC0，而且复合控制信号IC0被提供给电源D0。由此，根据从复合电流比较器A0输出的复合控制信号IC0的电平而从电源D0向各个激光二极管LD1至LDn和各个旁路电路BP1至BPn提供电流(即复合电流IL)。这样，由复合电流传感器CS0、复合电流比较器A0和电源D0构成了一个负反馈电路。
另外，如图1所示，为了检测各个激光二极管LD1至LDn的输出光，针对各个激光二极管LD1至LDn配备了各个光学传感器OS1至OSn(光学检测装置)。同时，虽然各个激光二极管LD1至LDn和各个光学传感器OS1至OSn都相邻地布置，但是它们并不电连接。另外，各个光学传感器OS1至OSn的输出端子都独立地连接在控制电路CNT上。
根据这样的电路配置，在控制电路CNT中执行的控制如下将一个光传感器检测到的光信号作为基准，将它与其它光传感器检测到的光信号进行比较，比如光传感器OS1与OS2、光传感器OS1与OSn-1以及光传感器OS1与OSn；而且将依照各个比较结果的输出信号从控制电路CNT提供给各个比较器A1至An。
另外，在控制电路CNT中，当所有激光二极管LD1至LDn的总激发光变得低于预定值时，引入一个用于改变提供给复合电流比较器A0的复合基准信号I0的装置，以根据减少后的光量和预定的光量之间的比较结果来增大复合电流IL。当然，在控制电路CNT中，假设将光传感器OS1检测到的光输出信号作为基准，将它与除该光传感器OS1之外的其它各个光学传感器所对应的激光二极管的光传感器所检测到的其它光输出信号进行比较，从而总的光量也需要进行平衡。
接下来，将详细描述如图1所配置的电流驱动设备控制电路的工作。在图1中，例如，为了激发固体激光介质(未示出)，假定激光二极管LD1所需要的驱动电流ID1为30A，并且流经旁路电路BP1的旁路电流IB1为2A。在这种情形下，从图1所示的电源D0输出32A的恒定电流作为电流供应。然后，在稳定的状态下，供给预定的电流30A作为流经各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn，并且流经各个旁路电路BP1至BPn的旁路电流IB1至IBn的电流为2A。由此，可以从各个激光二极管LD1至LDn向固体激光介质(未示出)提供预定的激发光，藉此就可正常地激发。
在这种状态下，各个旁路传感器BS1至BSn检测到2A的旁路电流IB1至IBn，而且输出与2A的旁路电流相应的检测信号IS1至ISn给各个比较器A1至An的第二输入端子2。另一方面，从控制电路CNT向比较器A1至An的第一输入端子1输入与2A的旁路电流相应的基准信号I1至In。
因此，由于在各个比较器A1至An中，第一输入端子1的基准信号I1至In与第二输入端子2的检测信号IS1至ISn之间不存在误差，所以从所有的比较器A1至An的第三端子3输出的控制信号IC1至ICn处于同一电平。相应地，各个电流控制装置B1至Bn的FET就保持预定的导通状态。因此，流经各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn保持在30A的状态；并且流经各个旁路电路BP1至BPn的旁路电流IB1至IBn保持在2A的状态。
另一方面，例如，假定虽然激光二极管LD1的驱动电流ID1为30A，但是由于某种原因，例如激光二极管LD2的正向电压降出现了变化，则激光二极管LD2的驱动电流ID2变为29A，低于预定值30A。像这样的电流的减小会导致固体激光介质(未示出)的激发光不足，因此这对于固体激光介质获得预期的激光会造成麻烦。在这种状态下，因为旁路电路BP2的旁路电流IB2变成3A，旁路电流传感器BS2检测到偏离预定值2A的1A增量，作为检测信号IS2。
把旁路传感器BS2的检测信号IS2提供给比较器A2的第二输入端子2。因此，从比较器A2的输出端子3，通过电流控制装置B2的端子8，把对应于误差信号的控制信号IC2提供给电流控制装置B2中的FET的栅极，进行负反馈，从而使流经旁路电路BP2的旁路电流IB2变成2A。结果，流经旁路电路BP2的旁路电流IB2变成2A；流经激光二极管LD2的驱动电流ID2恢复为30A。当其它的激光二极管中的驱动电流也发生改变时，通过与上述类似的负反馈操作，流经相关激光二极管的驱动电流也恢复为30A。
另外，当由于某种原因，各个旁路电路BP1至BPn的旁路电流IB1至IBn减少到预定值时，即，虽然相关激光二极管正常工作，但其中的驱动电流增加，此时，相关旁路电路(BP1至BPn的任何一个)的旁路电流传感器(BS1至BSn中的任何一个)检测其中流动的旁路电流的减少量，并且通过负反馈操作将流经相关激光二极管(LD1至LDn中的任何一个)的驱动电流恢复为正常的状态。
另外，当各个激光二极管LD1至LDn的光输出出现不平衡时，本实施例具有补偿这种不平衡的功能。例如，假定激光二极管LD2的光输出降低。在这种情形下，比较其它激光二极管的光输出，例如比较激光二极管LD1的光输出和激光二极管LD1的光输出，由此，控制电路CNT根据其中的比较结果减小输入到比较器A2的基准信号I2。
因此，流经旁路电路BP2的旁路电流IB2减小；流向激光二极管LD2的驱动电流ID2相对增加。因此，激光二极管LD2的激发光量就会增加，因此可以与其它激光二极管的光输出保持平衡。同时，当激光二极管LD2的激发光量比其它激光二极管多时，将会很容易理解通过进行与上述相反的操作来减少激光二极管LD2的驱动电流ID2，可以保持该光输出与其它激光二极管的光输出的平衡。
另外，在由于长期使用固体激光装置而使各个激光二极管LD1至LDn的特性恶化时，导致对固体激光介质的激发光在总量上减少。可以通过把各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn提高到超过初始值来应对这种状态。根据本发明的实施例，将各个激光二极管LD1至LDn总的光输出量与预定的光量进行比较，并从控制电路CNT向复合电流比较器A0给出反馈，从而获得预定的光量。
换句话说，当各个激光二极管LD1至LDn总的光输出量减少时，由各个光学传感器OS1至OSn将其与其基准量进行比较，并从控制电路CNT向复合电流比较器A0的第一端子1给出反馈，以获得预定的光量。另一方面，从检测复合电流IL的复合电流传感器CS0向复合电流比较器A0的第二输入端子2提供复合检测信号IS0。因此，由于来自控制电路CNT的反馈，在复合基准信号I0与复合检测信号IS0之间产生了误差，并且响应于这个误差，通过来自复合电流比较器A0的输出端子3的复合控制信号IC0，指示电源D0增大复合电流IL。结果，各个激光二极管LD1至LDn的总光输出量就变成了预定的光输出量，而且这样的反馈操作一直持续到反馈变得稳定为止。因此，通过增大流经各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn，可以补偿各个二极管的激发光，以此弥补激发的不足。
同时，在图1的电路所示的实施例中，虽然通过检测流经各个旁路电路BP1至BPn的旁路电流IB1至IBn，把作为检测输出的检测信号IS1到ISn设计为提供给各个旁路电路BP1至BPn的电流控制装置B1至Bn的负反馈，但是也可以检测流经各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn，并将检测信号IS1至ISn与基准信号I1至In进行比较，从而把检测信号设计为向各个旁路电路BP1至BPn的电流控制装置B1至Bn提供的负反馈。由于可以使电路配置与检测各个旁路电路BP1至BPn的电流的情况相同而实现对流经各个激光二极管LD1至LDn的驱动电流ID1至IDn的检测，所以省略其详细描述。同时，以下情况就不用说了如果各个旁路电流IB1至IBn发生了改变，则流经各个激光二极管LD1至LDn的各个驱动电流ID1至Idn响应于该变化量而互补地变化。
图3是示意图，显示了包括图1所示的电流驱动设备控制电路的本发明的固体激光装置的一个实例。把图3与图1相比，图3中的电流驱动设备控制电路100就是图1中电流驱动设备控制电路中不包括各个激光二极管LD1至LDn的电路部分。即，图3的电流驱动设备控制电路100包括图1中的电源D0、旁路电路BP1至BPn、电流控制装置B1至Bn、复合电流传感器CS0、旁路电流传感器BS1至BSn、复合电流比较器A0、比较器A1至An、光学传感器OS1至Osn、以及控制电路CNT，只是不包括激光二极管LD1至LDn。
在图3的固体激光装置中，三个激光二极管102、104和106串行地连接到电流驱动设备控制电路100上，而且以相同间隔布置在截面是圆形的棒状固体激光介质8的侧围。固体激光介质8配置为可以用激光二极管102、104和106的激发光来激发。根据如图1的实施例所详细描述的固体激光装置，把来自各个激光二极管102、104和106的激发光提供给固体激光介质108，并总是平衡的。因此，在固体激光介质108中，能够以高的质量水平执行激发操作。
图4是示意图，显示了包括图1所示的电流驱动设备控制电路的本发明的固体激光装置的另一个实例。在图4中，电流驱动设备控制电路110包括图1中的电源D0、旁路电路BP1至BPn、电流控制装置B1至Bn、复合电流传感器CS0、旁路电流传感器BS1至BSn、复合电流比较器A0、比较器A1至An、光学传感器OS1至OSn、控制电路CNT，只是不包括激光二极管LD1至LDn。三个激光二极管112、114和116串行地连接到电流驱动设备控制电路110上。
另外，三个棒状固体激光介质120、122和124沿着激光束轴线LL直线排列，并且激光二极管112、114和116相应地布置在固体激光介质120、122和124的侧围。各个激光介质可以由相应的激光二极管112、114和116激发。根据如图1的实施例所详细描述的固体激光装置，可以总是平衡地向固体激光介质120、122和124提供来自各个激光二极管112、114和116的激发光。因此，在固体激光介质120、122和124中能够以高的质量水平执行激发操作。
如上所述，在本发明的电流驱动设备控制电路中，为串行地连接在恒流电源上的多个电流驱动设备并联地配备了各个旁路电路。可以通过控制流经相关旁路电路中的电流来控制各个电流驱动设备中的驱动电流。
具体来说，通过将多个激光二极管用作电流驱动设备，并且根据其特性单独地控制各个激光二极管的驱动电流，可以使用各个激光二极管发出的均匀激发光来均匀地激发固体激光介质。因此，可以提供用于固体激光装置的合适的电流驱动设备控制电路。
这些实施例只是用于描述本发明的一些实例，本发明并不局限于这些实施例，可以在不背离本发明的原理和范围的情况下进行多方面的改动。在这些实施例中描述了使用激光二极管作为电流驱动设备的情形，然而却并不局限于此，不用说，如果使用了普通的二极管或者电子管，照样可获得类似的操作/效果。
另外，虽然在这些实施例中，通过相互比较激光二极管的光输出量，并检测其不平衡量，从而执行控制以达到各个激光二极管的光输出的平衡，但也可以将各个激光二极管的光输出量和其基准值的量进行比较，将偏离基准值光量的误差作为光量不平衡的输出信号。此外，即使除掉源极一端的偏压电阻R，电流驱动设备控制电路的基本操作也没有问题。同时，即使电流控制装置由晶体管构成，并且使用IGBT(绝缘栅双级晶体管)或者用其复杂电路来替代FET，在电流驱动设备控制电路的效果上也不会出现差异。
权利要求
1.一种电流驱动设备控制电路，用于控制串行地连接在恒流电源上的多个电流驱动设备中流动的驱动电流，该电路包括多个旁路电路，其与所述多个电流驱动设备中的各个并联，其中，所述多个旁路电路中的各个控制其自身电路中流动的旁路电流和与所述旁路电流得到控制的旁路电路相对应的所述电流驱动设备的驱动电流。
2.一种电流驱动设备控制电路，用于控制串行地连接在恒流电源上的多个电流驱动设备中流动的驱动电流，该电路包括多个旁路电路，其与所述多个电流驱动设备中的各个并联；多个电流检测装置，用于检测各个所述多个旁路电路中流动的旁路电流和各个所述多个电流驱动设备中流动的驱动电流中的任何一个；多个比较控制装置，用于把与各个所述多个电流检测装置所检测的电流相对应的检测信号与决定所述驱动电流的基准水平的基准信号进行比较，从而生成控制信号；以及电流控制装置，用于根据各个所述多个比较控制装置输出的控制信号的电平，控制所述多个旁路电路中相应的旁路电路中流过的旁路电流。
3.根据权利要求2所述的电流驱动设备控制电路，该电路包括复合电流检测装置，用于检测所述多个电流驱动设备中流动的驱动电流和所述多个旁路电路中流动的旁路电流的复合电流；及复合电流比较控制装置，用于把与所述复合电流检测装置检测到的复合电流相对应的复合检测信号和用于确定所述复合电流的基准水平的复合基准信号进行比较，从而生成复合控制信号，其中，所述恒流电源根据所述复合电流比较控制装置所输出的复合控制信号的电平，控制供给所述多个电流驱动设备的电流量。
4.根据权利要求2所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流驱动设备是激光二极管。
5.根据权利要求3所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流驱动设备是激光二极管。
6.根据权利要求4所述的电流驱动设备控制电路，包括多个光学检测装置，用于独立地检测各个所述多个激光二极管所发出的光量，其中，根据各个所述多个光学检测装置所检测到的光量水平，对所述多个电流控制装置中的至少一个电流控制装置进行控制，并且，相关的电流控制装置使流经相应旁路电路的旁路电流的电流量可变。
7.根据权利要求5所述的电流驱动设备控制电路，包括多个光学检测装置，用于独立地检测各个所述多个激光二极管所发出的光量，其中，根据各个所述多个光学检测装置检测到的光量水平，对所述多个电流控制装置中的至少一个电流控制装置进行控制，并且相关的电流控制装置使流经相应旁路电路的旁路电流的电流量可变。
8.根据权利要求4所述的电流驱动设备控制电路，其中，根据各个所述多个光学检测装置所检测到的光量水平，对所述恒流电源进行控制，并且相关的恒流电源使提供给所述多个激光二极管的电流量可变。
9.根据权利要求5所述的电流驱动设备控制电路，其中，根据各个所述多个光学检测装置所检测到的光量水平，对所述恒流电源进行控制，并且相关的恒流电源使提供给所述多个激光二极管的电流量可变。
10.根据权利要求6所述的电流驱动设备控制电路，其中，根据各个所述多个光学检测装置所检测到的光量水平，对所述恒流电源进行控制，并且相关的恒流电源使提供给所述多个激光二极管的电流量可变。
11.根据权利要求7所述的电流驱动设备控制电路，其中，根据各个所述多个光学检测装置所检测到的光量水平，对所述恒流电源进行控制，并且相关的恒流电源使提供给所述多个激光二极管的电流量可变。
12.根据权利要求4所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，并且在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
13.根据权利要求5所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
14.根据权利要求6所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
15.根据权利要求7所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
16.根据权利要求8所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
17.根据权利要求9所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
18.根据权利要求10所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
19.根据权利要求11所述的电流驱动设备控制电路，其中，各个所述多个电流控制装置配置有FET，其中，在所述FET中，漏极与所述多个激光二极管中相应的激光二极管的正极相连；源极与相关激光二极管的负极相连；并且栅与所述多个比较控制装置中相应的比较控制装置的输出端子相连。
20.一种固体激光装置，其包括权利要求4至19中任何一个所描述的电流驱动设备控制电路，其中，所述电流驱动设备控制电路中的多个激光二极管布置在固体激光介质的外围，并且固体激光介质配置为由所述多个激光二极管的激发光进行激发。
21.一种固体激光装置，其包括权利要求4至19中任何一个所述的电流驱动设备控制电路，其中，所述电流驱动设备控制电路中的多个激光二极管布置在直线排列的多个固体激光介质的周围，并且固体激光介质配置为由所述多个激光二极管的激发光进行激发。
全文摘要
一种电流驱动设备控制电路，用于控制串行地连接到恒流电源上的多个电流驱动设备中流动的驱动电流，其特征在于包括与多个电流驱动设备中的各个并联的多个旁路电路，其中，所述多个旁路电路中的各个控制其自身电路中流动的旁路电流和与所述旁路电流得到控制的旁路电路相对应的所述电流驱动设备的驱动电流。
文档编号H01S3/094GK1525610SQ20041000318
公开日2004年9月1日 申请日期2004年2月26日 优先权日2003年2月26日
发明者岩仓光夫 申请人:株式会社Orc制作所