JP2002261381A - 駆動電流供給回路 - Google Patents
駆動電流供給回路Info
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Abstract
速度を高速化する駆動電流供給回路を提供する。 【解決手段】 本駆動電流供給回路は、2つの並列ライ
ン1R,2Rを有する第1カレントミラー回路1のライ
ン1Rに接続された負荷50に駆動電流Iを供給する駆
動電流供給回路において、ラインの他方1Lに流れる電
流iを第1制御信号Σφ1の大きさに基づいて制御する
制御回路CONTを備え、第1制御信号Σφ1は定常的
な直流成分φDと所望の時に直流成分φDに加えられて
なる駆動信号成分φ1からなる。
Description
に関する。
ドへの駆動電流供給回路が開発されている。従来の駆動
電流供給回路は、特公平7−31823号公報及び米国
特許5,898,334号明細書に記載されている。光
ピックアップにおけるレーザダイオードへの駆動電流の
大きさは、記憶媒体への読み出し時と書き込み時におい
て異なり、書き込み時の方が大きく設定される。上述の
駆動電流供給回路は、駆動電流の大きさを可変する場合
に有効である。
駆動電流供給回路においては、記憶媒体への書き込み時
においてレーザダイオードの駆動電流を増加させる際
に、その立ち上がりの速度が遅く、読み込みと書き込み
が繰り返される場合には、高速の書き込みが行えないと
いう問題がある。本発明は、このような問題に鑑みてな
されたものであり、負荷としてのレーザダイオードへの
駆動電流の立ち上がり速度を高速化可能な駆動電流供給
回路を提供することを目的とする。
め、本発明の駆動電流供給回路は、2つの並列ラインを
有する第1カレントミラー回路の前記ラインの一方に接
続された負荷に駆動電流を供給する駆動電流供給回路に
おいて、前記ラインの他方に流れる電流を第1制御信号
の大きさに基づいて制御する制御回路を備え、前記第1
制御信号は定常的な直流成分と所望の時に前記直流成分
に加えられてなる駆動信号成分からなることを特徴とす
る。
タからなり、2つの並列ラインを有することが知られて
いる。一方のラインを流れる電流の大きさは、他方のラ
インを流れる電流の大きさに一致又は比例する。したが
って、他方のラインに流れる電流の大きさを制御する
と、一方のラインに接続された負荷を流れる電流の大き
さが制御できる。この制御は、第1制御信号の大きさに
基づいて行われる。
閾値を有している。この閾値以上の電圧をトランジスタ
の制御端子間に印加すると、すなわち、バイポーラトラ
ンジスタにおいてはベース/エミッタ間に、電界効果ト
ランジスタにおいてはソース/ゲート間に印加すると、
トランジスタに電流が流れ、したがって、負荷に電流が
流れる。
回路においては、当該第1制御信号は、読み出し時にお
いては直流成分のみであり、書き込み時においては交流
成分のみであった。したがって、制御回路が、書き込み
時における従来の交流信号を駆動信号とし、これの大き
さに基づいて他方のラインを流れる電流の大きさを制御
すると、上記制御端子間の電圧は零ボルトから立ち上が
り始め、その閾値電圧を超えて所望の電圧レベルにまで
到達する必要がある。
は、第1制御信号が定常的な直流成分と、所望の時、す
なわち書き込み時に当該直流成分に加えられてなる駆動
信号成分とからなるので、当該直流成分によって制御端
子間の電圧は予め或るレベルにまで到達しているので、
これに駆動信号成分までの変動量が小さく、その立ち上
がり時間が短くなる。
まで上記制御端子間電圧を上昇させるかは、必要に応じ
て決定される。本駆動電流供給回路が、光ピックアップ
の読み出し及び書き込みに用いられる場合においては、
読み出し時においてトランジスタの閾値電圧以上に直流
成分を設定し、書き込み時においてはこれに駆動信号成
分増分が重畳されるので、当然トランジスタの閾値電圧
以上の電圧が制御端子間に設定され、書き込み時におい
ては、大きな駆動電流がカレントミラー回路における並
列ラインの一方を介して負荷、すなわち、レーザダイオ
ードに流れる。
いても、また、書き込み時の期間においても変わること
のない連続的な期間を意味するものあり、駆動電流供給
回路自体の電源がオフしている場合や、その他の制御を
行っている場合においても、直流成分が変化しないこと
を意味しない。
ドである場合には、本駆動電流供給回路は、光ピックア
ップに利用することができる。
ジスタから構成することも可能であるが、電力消費を抑
制するという観点からは、電界効果トランジスタである
ことの方が好ましい。
のゲートが共通に接続された2つの電界効果トランジス
タを備え、前記電界効果トランジスタの一方のチャネル
を前記ラインの前記一方とし、前記電界効果トランジス
タの他方のチャネルを前記ラインの前記他方とし、前記
ゲートに印加される直流電圧を前記第1制御信号の前記
直流成分とし、前記ゲートに印加される駆動電圧を前記
第1制御信号の前記駆動信号成分とする。
ース間電圧を制御すると、すなわち、直流電圧又は駆動
電圧を制御回路によって印加すると、カレントミラー回
路の他方のラインに流れる電流の大きさが、当該第1制
御信号の大きさによって変化する。第1制御信号は上述
のように、書き込み時における立ち上がりが高速化され
るように設定されるので、負荷へ供給される駆動電流の
立ち上がりが高速化される。
複数用意し、それぞれの並列ラインの一方を全て接続し
て節点を形成し、この節点に負荷を接続することとすれ
ば、各カレントミラー回路の並列ラインの他方を流れる
電流が加算される。したがって、各カレントミラー回路
の並列ラインの他方を流れる電流を制御回路によって個
別に制御すれば、これらの総和として負荷に流れる電流
の大きさを制御することができる。
は、少なくとも、2つの並列ラインを有する第2カレン
トミラー回路を更に備え、前記第2カレントミラー回路
の前記ラインの一方は前記負荷に接続されており、前記
制御回路は、前記第2カレントミラー回路の前記ライン
の他方に流れる電流を第2制御信号の大きさに基づいて
制御し、前記第2制御信号は定常的な直流成分と、所望
の時に、この直流成分に加えられてなる駆動信号成分か
らなる。
供給回路について説明する。同一要素には同一符号を用
い、重複する説明は省略する。
の回路図である。本駆動電流供給回路は、2つの並列ラ
イン1R,1Lを有する第1カレントミラー回路1のラ
インの一方(1R)に接続された負荷50に駆動電流I
を供給する駆動電流供給回路において、前記ラインの他
方(1L)に流れる電流iを第1制御信号Σφ1の大き
さに基づいて制御する制御回路CONTを備え、第1制
御信号Σφ1は定常的な直流成分φDと所望の時に直流
成分φDに駆動信号成分の増分Δφ1が加えられてなる
駆動信号成分φ1からなる。なお、加えるとは正符号同
士の物理量の加算のみを意味しない。
スタ1QR,1QLからなり、2つの並列ライン1R,
1Lを有する。一方のライン1Rを流れる電流の大きさ
は、他方のライン1Lを流れる電流の大きさに一致又は
比例する。したがって、他方のライン1Lに流れる電流
の大きさを制御すると、一方のライン1Rに接続された
負荷50を流れる電流の大きさが制御できる。この制御
は、第1制御信号Σφ1の大きさに基づいて行われる。
流れる電流i1は、制御回路CONT内の共通部分制御
回路11から与えられる直流成分φDと、第1部分回路
21から与えれる駆動信号成分φ1とによって決定され
る。直流成分φDに駆動信号成分増分Δφ1(負)が加
えられることにより、第1制御信号Σφ1が駆動信号成
分φ1となると、第1制御信号Σφ1は小さくなるが、
本例では、電位の高いトランジスタのソースからゲート
までの電位差に着目しているので、ソース電位から第1
制御信号Σφ1を減じた電圧は大きくなり、電流i1は
増加する。同様に、第2,第3カレントミラー回路2,
3のライン2L.3Lに流れる電流i2,i3は、制御回
路CONT内の共通部分制御回路11から与えられる直
流成分φDと、第2,3部分回路31,41から与えれ
る駆動信号成分φ2,φ3によって決定される。動作は
第1カレントミラー回路1の場合と同一である。
少なくとも、2つの並列ラインを有する第2カレントミ
ラー回路2を更に備え、第2カレントミラー回路2のラ
インの一方2Rは負荷50に接続されており、制御回路
CONTは、第2カレントミラー回路2のラインの他方
(2L)に流れる電流を第2制御信号Σφ2の大きさに
基づいて制御し、第2制御信号Σφ2は定常的な直流成
分φDと、所望の時に、この直流成分に加えられてなる
駆動信号成分φ2からなる。
ンの一方3Rは負荷50に接続されており、制御回路C
ONTは、第3カレントミラー回路3のラインの他方
(3L)に流れる電流i3を第3制御信号Σφ3の大き
さに基づいて制御し、第3制御信号Σφ3は定常的な直
流成分φDと、所望の時に、この直流成分に加えられて
なる駆動信号成分φ3からなる。
御回路21、第2部分制御回路31、第3部分制御回路
41は関数変換回路であり、それぞれ、入力端子(1
2,22,32,42)、制御入力端子(13,23,
33,43)及び出力端子(φD,φ1、φ2,φ3を
与える端子)を備えている。出力φD,φ1、φ2,φ
3は、入力端子12,22,32,42への入力の関
数、好適には比例関係の関数で表される。制御入力端子
13,23,33,43は、出力φD,φ1、φ2,φ
3のオン・オフを制御する信号が入力される。
ラー回路1と同一構造の複数のカレントミラー回路2,
3を備えている。
QR,1QL,ライン1R,1Lを備え、直流成分φ
D、駆動信号成分φ1が与えられ、ライン1L,1Rに
電流i 1が流れたが、カレントミラー回路2は、カレン
トミラー回路1において用いた符号のうちの1を2に読
み替えたものであり、トランジスタ2QR,2QL,ラ
イン2R,2Lを備え、直流成分φD、駆動信号成分φ
2が与えられ、ライン2L,2Rに電流i2が流れる。
回路1において用いた符号のうちの1を3に読み替えた
ものであり、トランジスタ3QR,3QL,ライン3
R,3Lを備え、直流成分φD、駆動信号成分φ3が与
えられ、ライン3L,3Rに電流i3が流れる。
構造は、第1カレントミラー回路1の構造と同一なの
で、以下では、第1カレントミラー回路1について詳し
く説明する。
ジスタ1QR,1QLは、pチャネル型の電界効果トラ
ンジスタであり、そのソースが+Vボルトの電源電位2
5,26に接続され、ゲートが共通に接続されている。
トランジスタ1QLのゲートとドレインは短絡されてお
り、ドレインに加えられる電位によってゲート電圧が制
御されている。pチャネル型の電界効果トランジスタに
おいては、ゲート/ソース間電圧は、ゲートの電位がソ
ースに対して相対的に負となるように設定すると、トラ
ンジスタがオン状態となる。
動電流I)の大きさは、第1制御信号Σφ1の大きさに
基づいて制御されるが、本例においては、正確には、ト
ランジスタ1QLにおけるソース電位(+V)から、ゲ
ート(ドレイン)電位Σφ1を減じた電圧の大きさに応
じて電流i1の大きさが制御されることとなる。
れ始める閾値電圧を有している。この閾値はトランジス
タ1QLにおけるゲート/ソース間電圧、すなわち、ド
レイン/ソース間電圧によって設定される。
さの電圧(|V−Σφ1|)をトランジスタの制御端子
間に印加すると、すなわち、電界効果トランジスタにお
けるゲート/ソース間に印加すると、トランジスタ1Q
Lに電流i1が流れ、ゲートを共通とするトランジスタ
1QRにも同じ電流Iが流れ、したがって、負荷50に
駆動電流が流れる。
ンジスタから構成することも可能であるが、電力消費を
抑制するという観点からは、電界効果トランジスタであ
る方が好ましい。なお、これらのトランジスタがバイポ
ーラトランジスタである場合には、電界効果トランジス
タにおけるソース、ゲート及びドレインは、それぞれエ
ミッタ、ベース及びコレクタに置換することができ、し
たがって、この場合には上記制御端子間の電圧はベース
/エミッタ間電圧ということになる。
り、これは光ピックアップにおける記憶媒体からの情報
の読み出し及び情報の書き込みに用いられる。
は、第1制御信号Σφ1が定常的な直流成分φDと、所
望の時、すなわち書き込み時に当該直流成分φDに加え
られてなる駆動信号成分φ1とからなるので、当該直流
成分φDによって上記制御端子間の電圧は、ソースから
みて予め或る負のレベルにまで到達しているので、これ
に駆動信号成分増分Δφ1を加えて駆動信号成分φ1を
生成した場合には、その負方向への立ち上がり時間が短
くなる。電位でみると、直流成分φDの電位は+Vより
も低く、駆動信号成分φ1の電位は直流成分φDよりも
低い。
直流成分φDを4ボルトとし、パルス信号からなる駆動
信号成分φ1の振幅中心を2.5ボルトに設定する。駆
動信号成分φ1のみの場合、後述の図2に示す電流
i1’を流すためには、φ1は5ボルトから2.5ボル
トまで低下させ、これらの差をゲート/ソース間電圧と
して、ソースからみてゲートに−2.5ボルトの電圧を
印加する必要がある。
例えば4ボルトの電位がφDとして印加されていれば、
φ1が4ボルトから2.5ボルトまで低下するだけで、
ソースからみてゲートに−2.5ボルトの電圧を印加す
ることができる。トランジスタのゲート/ソース間に
は、当然、寄生容量が存在するので、ゲート/ソース間
電圧が変化すると、その容量を充放電するための時間が
かかる。したがって、ゲート/ソース間電圧の変化が小
さければ、出力電流の応答特性は優れることとなる。
を与えるラインとを接続するライン内に、抵抗R1を挿
入してあるが、この抵抗は部分制御回路11内に取り込
むこともできる。
ルにまで上記制御端子間電圧を上昇させるかは、必要に
応じて決定される。本駆動電流供給回路が、光ピックア
ップの読み出し及び書き込みに用いられる場合において
は、読み出し時においてトランジスタ1QLの閾値電圧
以上に直流成分φDを設定し、常に駆動電流Iが流れる
ようにし、書き込み時においてはこれに増分を加えて駆
動信号成分φ1とされるので、当然トランジスタ1QL
の閾値電圧以上の電圧が制御端子間に設定され、書き込
み時においては、大きな電流がカレントミラー回路1に
おける並列ラインの一方を介して負荷50、すなわち、
レーザダイオードに流れる。
(50)を発振させる駆動電流Iの閾値を与える電圧よ
りも低く設定される。
いても、また、書き込み時の期間においても変わること
のない連続的な期間を意味するものあり、駆動電流供給
回路自体の電源がオフしている場合や、その他の制御を
行っている場合においても、直流成分が変化しないこと
を意味しない。
オードである場合には、本駆動電流供給回路は、光ピッ
クアップに利用することができる。
いて纏めれば、第1カレントミラー回路1は、そのゲー
トが共通に接続された2つの電界効果トランジスタ1Q
R,1QLを備え、電界効果トランジスタの一方のチャ
ネルを前記ラインの一方(1R)とし、電界効果トラン
ジスタの他方のチャネルを前記ラインの他方(1L)と
し、前記ゲートに印加される直流電圧φDを前記第1制
御信号の前記直流成分とし、前記ゲートに印加される駆
動電圧φ1を前記第1制御信号の前記駆動信号成分とす
る。制御回路CONTは直流電圧、前記駆動電圧を前記
ゲートに印加する。
ト/ソース間電圧を制御すると、すなわち、直流電圧φ
D及び駆動電圧φ1を制御回路CONTによって印加す
ると、カレントミラー回路1の他方のライン1Lに流れ
る電流i1の大きさが、当該第1制御信号Σφ1の大き
さによって変化し、第1制御信号Σφ1は上述のよう
に、書き込み時における立ち上がりが高速化されるよう
に設定されるので、負荷50へ供給される駆動電流Iの
立ち上がりが高速化される。
1から各ライン1L,2L,3Lに供給され、必要に応
じて抵抗R1,R2,R3が各ライン内に図示の如く挿
入される。
の並列ラインの一方1R,2R,3Rは全て接続され節
点51が形成されている。節点51に負荷50が接続さ
れているので、各カレントミラー回路1,2,3の並列
ラインの他方1L,2L,3Lを流れる電流i1,i2,
i3が加算され、すなわちラインの一方1R,2R,3
Rを流れる電流i1,i2,i3が加算され、駆動電流I
として負荷50に供給される。
インの他方1L,2L,3Lを流れる電流は、制御回路
CONTによって個別に制御されるので、これらの総和
として負荷50に流れる電流Iの大きさを制御すること
ができる。
カレントミラー回路における特定のラインに与えられる
制御信号は、読み出し時においては直流成分のみであ
り、書き込み時においては書き込み情報によって変調さ
れた交流成分のみであった。
のの回路図である。図2における各構成要素は図1と同
一の符号を用いているので、詳細な説明は省略するが、
その接続関係が図示の如く異なる。この回路は複数のカ
レントミラー回路1,2,3,Dを用い、読み出し時に
おいては直流成分φDのみが与えられるカレントミラー
回路Dと、書き込み時においては書き込み情報によって
変調された交流成分のみが与えられるカレントミラー回
路1,2,3を独立して備え、各カレントミラー回路
1,2,3,Dの出力電流i1’,i2’,i3’、iD’
を加算することによって、負荷50への駆動電流Iを構
成している。
ONT’が、書き込み時における交流信号のみからなる
駆動信号成分φ1の大きさに基づいて、特定のカレント
ミラー回路1の並列ラインを流れる電流i1’の大きさ
を制御すると、この駆動信号成分が与えられる特定のカ
レントミラー回路1に着目すると、その制御端子(ゲー
ト/ソース)間電圧の大きさは、ソースからみて零ボル
トから負方向に立ち上がり始め、その閾値電圧を超えて
所望の電圧レベルにまで到達することとなる。したがっ
て、上述の実施形態のものと比較して、このような構成
の回路は立ち上がり速度が遅いこととなる。
詳説する。
ト/ソース間電圧(ゲート電圧)とドレイン電流との関
係を示すグラフである。
してドレイン電流はIA,IB,IC(=IA+IB)に増
加する。図2に示した回路の如く、別々のカレントミラ
ー回路D,1におけるトランジスタに個別のゲート電圧
V1,V2を加えた場合、書き込み時に、ドレイン電流
の総和としての駆動電流I=IC=IA(iD’)+I
B(i1’)を得ることができるが、電流IB(i1’)を
得るためには、ゲート電圧は0ボルトからV2まで上昇
させなくてはならない。
回路においては、単一のカレントミラー回路1における
トランジスタ1QLのゲートに既にゲート電圧V1(V
−φD)が印加されているので、書き込み時にV3(V
−Σφ1(=V−φ1))を加えて電流IC(i1)を得
るためには、ゲート電圧はV1からV3まで上昇させる
だけでよく、したがって、高速化を達成することができ
る。
ートである。
どにおいては時刻T1から定常的に直流電流φDを与え
(制御入力端子13への入力=H)、書き込み時等の所
望の期間(時刻T2からT3)の時には駆動信号成分φ
1を与える(制御入力端子23への入力=H)。この場
合、時刻T2の後に、駆動電流が立ち上がり始めるまで
の期間Td、立ち上がり中の期間Tr、時刻T3の後に
おける立下り中の期間Tfは比較的長い。
ートである。
し時などにおいては時刻T1から定常的に直流電流φD
を与え(制御入力端子13への入力=H)、書き込み時
等の所望の期間(時刻T2からT3)の時に駆動信号成
分φ1を与える(制御入力端子23への入力=H)。こ
の場合、時刻T2の後に、駆動電流が立ち上がり始める
までの期間Td、立ち上がり中の期間Tr、時刻T3の
後における立下り中の期間Tfは、いずれも図4に示し
た期間よりも短く、高速な立ち上がりと立下りが実現さ
れている。
上記回路を用いた光ピックアップを用いた場合、書き込
みのタイミングは、ディスクを読み出している状態に連
続して行われる。光ディスクが回転している場合、読み
出しのためのレーザ光を発するための電流は常に流して
いる状態にある。制御入力端子13を予めオン状態と
し、定常的に直流的駆動電流Iが流れている状態は、実
際の光ピックアップにおいては良く用いられる。ディス
クへの情報の書き込みでは、書き込み速度の高速化に伴
い、レーザ光の応答特性が重要となっているが、上述の
実施形態の駆動電流供給回路を用いれば、負荷50とし
てのレーザダイオードを高速に立ち上げることができ、
読み出しや書き込みが頻繁に行われる光ピックアップに
おいて、その書き込み速度を高速化することができる。
路を用いたが、これは4つ以上であってもよく、また、
上記では各段のカレントミラー回路の出力電流は等分割
されいるが、これは異ならせてもよい。
流供給回路は、負荷としてのレーザダイオードへの駆動
電流の立ち上がり速度を高速化することができる。
ある。
回路図である。
間電圧(ゲート電圧)とドレイン電流との関係を示すグ
ラフである。
る。
る。
路、50…負荷。
Claims (4)
- 【請求項1】 2つの並列ラインを有する第1カレント
ミラー回路の前記ラインの一方に接続された負荷に駆動
電流を供給する駆動電流供給回路において、前記ライン
の他方に流れる電流を第1制御信号の大きさに基づいて
制御する制御回路を備え、前記第1制御信号は定常的な
直流成分と所望の時に前記直流成分に加えられてなる駆
動信号成分からなることを特徴とする駆動電流供給回
路。 - 【請求項2】 前記負荷はレーザダイオードであること
を特徴とする請求項1に記載の駆動電流供給回路。 - 【請求項3】 前記第1カレントミラー回路は、そのゲ
ートが共通に接続された2つの電界効果トランジスタを
備え、前記電界効果トランジスタの一方のチャネルを前
記ラインの前記一方とし、前記電界効果トランジスタの
他方のチャネルを前記ラインの前記他方とし、前記ゲー
トに印加される直流電圧を前記第1制御信号の前記直流
成分とし、前記ゲートに印加される駆動電圧を前記第1
制御信号の前記駆動信号成分とすることを特徴とする請
求項1に記載の駆動電流供給回路。 - 【請求項4】 2つの並列ラインを有する第2カレント
ミラー回路を更に備え、前記第2カレントミラー回路の
前記ラインの一方は前記負荷に接続されており、前記制
御回路は、前記第2カレントミラー回路の前記ラインの
他方に流れる電流を第2制御信号の大きさに基づいて制
御し、前記第2制御信号は定常的な直流成分と、所望の
時に、この直流成分に加えられてなる駆動信号成分から
なることを特徴とする請求項1に記載の駆動電流供給回
路。
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JP (1) | JP2002261381A (ja) |
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