JP2003218456A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents

半導体レーザ駆動回路

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JP2003218456A JP2002017719A JP2002017719A JP2003218456A JP 2003218456 A JP2003218456 A JP 2003218456A JP 2002017719 A JP2002017719 A JP 2002017719A JP 2002017719 A JP2002017719 A JP 2002017719A JP 2003218456 A JP2003218456 A JP 2003218456A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線数を減少させ、配線長の違いによるパル
スのタイミングずれも解消できるとともに、高転送レー
ト時の発光時間のより短い光パルスの発光を可能にす
る。 【解決手段】 一系統のアナログ信号入力を備えるエミ
ッタ接地回路１８は、入力端子１８ａから入力された電
圧信号Ｊ１を電流信号に変換するとともに、再生時に高
周波発振回路２０から出力される信号がエミッタ接地回
路１８の電流信号に加算するように構成する。J1側の信
号はトランジスタＱ６の帯域内で高域をブーストされる
一方、高周波発振回路２０の出力信号は、トランジスタ
Ｑ６のベース接地回路により信号の劣化を最小限に抑え
る。そして、電流スイッチ回路１６は次段のカレントミ
ラー回路１２に入力される電流を遮断または通過させ、
カレントミラー回路１２の出力電流を遮断または出力さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、光ディスクにレーザ光を照射す
ることにより光ディスクに対する情報の記録及び消去並
びに光ディスクからの情報の再生を行う光学ディスク装
置に組み込まれて使用される半導体レーザ駆動回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学ディスク装置の半導体レーザは、光
ディスクからの情報再生に用いられ、更にＣＤ−ＲＷで
知られる相変化型光ディスクなどの書き換え可能な光デ
ィスクの場合には光ディスクに対する情報の記録にも用
いられている。このような半導体レーザのレーザ光の出
力レベルは、光ディスクに対して情報を記録するか、あ
るいは再生するか、または消去するかによって切り換え
られる構成になっている。例えば、再生時には記録時よ
り出力レベルのレーザ光を光ディスクに照射すること
で、光ディスクの記録ピットを破壊することなく情報の
読み取りを行うようにしている。
【０００３】ところで、光ディスクから情報を再生すべ
く光ディスクに照射されたレーザ光は、光ディスクから
反射されて光電変換素子に導かれるが、その反射光の一
部は同時に光源である半導体レーザ側にも入射される。
その結果、この戻り光と照射光とが干渉してスクープノ
イズ、モードホッピングノイズが発生し、再生信号のＣ
／Ｎ劣化の原因となっている。そこで、従来の半導体レ
ーザ駆動回路では、半導体レーザの駆動電流に２００Ｍ
Ｈｚ〜６００ＭＨｚの高周波電流を重畳させる高周波重
畳法が用いられ、これにより、上記ノイズの低減が図ら
れている。
【０００４】一方、光ディスクに情報を記録する場合に
は、情報の記録密度を高め、かつ情報の転送速度を高め
るため、半導体レーザの出力に対してパルス幅変調を行
い、更に強度変調を行う方式が採られている。この方式
では、レーザ光の強度を複数のレベルに切り換える必要
があり、また高転送レート化につれてレーザ光の最短パ
ルス幅も数ｎｓ程度まで短くなってきている。このよう
な要求を満足するには、半導体レーザ駆動回路の応答速
度が高速であることが必要条件であり、言い換えれば広
帯域の半導体レーザ駆動回路が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の相変化
型光ディスクなどに用いられる半導体レーザ駆動回路は
半導体レーザの入力端子にてパルス電流源を加算する方
式のもの、またはレーザの戻り光によるスクープノイズ
を軽減するための高周波重畳方式のものは、半導体レー
ザの入力端子と高周波発振器の出力間をカップリングコ
ンデンサで接続して行う方式であるため、その出力容量
により帯域を狭める傾向にあり、結果として応答時間が
遅くなる傾向がある。また、レーザ駆動部と波形発生部
の構成が一体型のため、半導体レーザの駆動制御に与え
なくてはならない信号が多く、かつ複数のパルス信号を
伝送する際に配線長の違いによるタイミングのずれが発
生し、これを軽減することは極めて困難となる。さらに
また、回路構成が駆動部のみと比較して複雑になり、そ
の分だけ素子数も多くなるため、消費電力が大きく放熱
処理の面でも不利となる。
【０００６】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するためになされたもので、その目的は、配線数を減少
させ、配線長の違いによるパルスのタイミングずれも解
消できるとともに、高転送レート時の発光時間のより短
い光パルスの発光を可能し、併せて、低ノイズ型レーザ
及び高出力型レーザの切り換えを可能にした放熱処理に
も有利な半導体レーザ駆動回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、相変化型光ディスクにレーザ光を照射して
前記光ディスクに対する記録及び消去並びに前記光ディ
スクからの情報の再生を行う光学ディスク装置に組み込
まれて使用される半導体レーザの駆動回路であって、前
記記録及び消去並びに再生に際して前記記録及び消去並
びに再生に対応したレーザ光を発生させるための電気信
号を生成する波形発生部と、前記電気信号を前記波形発
生部から出力する一系統のラインと、前記一系統のライ
ンに出力された前記電気信号に比例した電流を前記半導
体レーザに供給して該半導体レーザを駆動するレーザ駆
動部とを備えることを特徴とする。
【０００８】本発明の半導体レーザ駆動回路では、波形
発生部で記録及び消去並びに再生に際して記録及び消去
並びに再生に対応したレーザ光を発生させるための電気
信号を生成する。そして、レーザ駆動部は一系統のライ
ンに出力された電気信号に比例した電流を半導体レーザ
に供給して該半導体レーザを駆動する。よって、配線数
が減少し、配線長の違いによるパルスのタイミングずれ
も解消すできるとともに、高転送レート時の発光時間の
より短い光パルスの発光が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の半導体レーザ
駆動回路におけるレーザ駆動部の構成を示す１レーザ仕
様のブロック図、図２は図１におけるレーザ駆動部の回
路構成の一例を示す回路図である。
【００１０】図１及び図２において、半導体レーザ駆動
回路１０は、カレントミラー回路１２、ベース接地回路
１４、電流スイッチ回路１６、エミッタ接地回路（電圧
電流変換回路）１８、高周波発振回路２０及び結合回路
２２を備えている。
【００１１】前記カレントミラー回路１２は、再生、記
録及び消去の各モード選択時にレーザダイオードＬＤ１
を発光すべくレーザダイオードＬＤ１に電流を供給する
ためのもので、ベースを共通に接続したＰＮＰ型のトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサ
Ｃ１，Ｃ２とからなり、トランジスタＱ１及びＱ２のエ
ミッタは抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源Ｖcc１に接続さ
れ、コンデンサＣ２は抵抗Ｒ２に並列に接続され、ま
た、コンデンサＣ１は電源Ｖcc１とグランド間に接続さ
れている。前記ベース接地回路１４は、レーザダイオー
ドＬＤ１を発光すべくレーザダイオードＬＤ１を電流駆
動するもので、ＰＮＰ型のトランジスタＱ５と抵抗Ｒ
３，Ｒ６及びコンデンサＣ４とからなり、トランジスタ
Ｑ５のエミッタはカレントミラー回路１２のトランジス
タＱ２のコレクタに抵抗Ｒ３を介して接続され、トラン
ジスタＱ５のコレクタとグランド間にはレーザダイオー
ドＬＤ１が接続されている。また、トランジスタＱ５の
ベースは抵抗Ｒ６を介して電源Ｖcc３に接続されてい
る。
【００１２】前記電流スイッチ回路１６は、レーザダイ
オードＬＤ１をオンオフ制御するためのもので、抵抗Ｒ
７を介してエミッタを共通に接続したエミッタ結合型の
ＮＰＮ型のトランジスタＱ３，Ｑ４と、トランジスタＱ
３のベースに接続した抵抗Ｒ４，Ｒ８と、トランジスタ
Ｑ４のベースに接続した抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ３
と、トランジスタＱ３のベースに接続したスイッチング
用のトランジスタＱ７及び抵抗Ｒ１２，Ｒ１６とからな
り、トランジスタＱ３のコレクタは電源Ｖcc１に直結さ
れ、トランジスタＱ４のコレクタはカレントミラー回路
１２のトランジスタＱ１のコレクタ及びベースに接続さ
れ、さらに、トランジスタＱ４のベースは抵抗Ｒ５を介
して電源Ｖcc２に接続されている。また、トランジスタ
Ｑ７のベースには抵抗Ｒ１２を介してレーザダイオード
イネーブル信号ＬＤ−Ｅnを入力するための入力端子１
６ａが接続されている。
【００１３】前記エミッタ接地回路１８は、ＮＰＮ型の
トランジスタＱ６及び抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を備え、トラ
ンジスタＱ６のベースはアナログ信号入力端子１８ａに
接続され、このアナログ信号入力端子１８ａには波形発
生部３０から出力される電気信号、すなわちアナログ信
号Ｊ１が一系統のライン３０１を通して印加できるよう
に構成されている。また、トランジスタＱ６のコレクタ
は電流スイッチ回路１６のトランジスタＱ３及びＱ４の
エミッタに共通に接続され、さらに、トランジスタＱ６
のエミッタは、抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ６との結合回
路２２を介して高周波発振回路２０の出力端に接続され
ている。
【００１４】前記高周波発振回路２０は、再生信号のＣ
／Ｎの劣化を防止するためにレーザダイオードＬＤ１の
駆動電流に重畳させる２００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚの高
周波電流を発振させるもので、ＮＰＮ型のトランジスタ
Ｑ８，Ｑ９と抵抗Ｒ９，Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１７〜Ｒ１
９とコンデンサＣ５，Ｃ７〜Ｃ９及びコイルＬ１とから
なり、トランジスタＱ８のコレクタは電源Ｖcc４に接続
され、トランジスタＱ９のベースには高周波重畳用オン
／オフ信号であるＨＦ−En信号を入力するためのＨＦ−
En入力端子２０ａが接続されている。
【００１５】次に、このように構成された本実施の形態
における半導体レーザ駆動回路の動作について説明す
る。まず、光ディスクの再生時について述べる。アナロ
グ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1はエミッ
タ接地回路１８のトランジスタＱ６のベースに入力され
る。一方、再生時に高周波発振回路２０のＨＦ−En入力
端子２０ａに加えられる高周波重畳用オン／オフ信号は
「Ｌ」レベルに設定される。このため、トランジスタＱ
９がオフされ、トランジスタＱ８がオンとなる。これに
より、高周波発振回路２０が発振動作し、その出力信号
は抵抗Ｒ１０を介して、エミッタ接地回路１８のトラン
ジスタＱ６のエミッタに入力される。すると、トランジ
スタＱ６のコレクタには高周波発振信号との電圧信号J1
を加算した電流信号が流れる。ここで、アナログ信号入
力端子１８ａに印加された電圧信号J1は直流電圧である
ので、トランジスタＱ６のコレクタには電流iQ6-Cが流
れ、この電流iQ6-Cは次式で表される。
【００１６】
【数１】 また、IDC、iHFは次式で表される。
【００１７】
【数２】 ここで、VQ6-bはトランジスタＱ６のベース電圧、VQ6-b
eはトランジスタＱ６のベース−エミッタ間電圧、vQ8-e
はトランジスタＱ８のエミッタの振幅電圧である。
【００１８】また、再生時の電流スイッチ回路１６にお
いて、その入力端子１６ａに加えられたレーザダイオー
ドイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｈ」レベルの場合は、
トランジスタＱ７がオンされるため、トランジスタＱ３
はオフされ、トランジスタＱ４がオンされる。その結
果、上記電流信号iQ6-cは電流スイッチ回路１６のトラ
ンジスタＱ４を通して流れることになる。このため、カ
レントミラー回路１２が動作し、カレントミラー回路１
２からはその入力信号に比例した電流信号が出力され、
この電流信号はベース接地回路１４を通してレーザダイ
オードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオ
ードＬＤ１は点灯され、電流信号に対応する強度のレー
ザ光が不図示の光ディスクに照射され、その反射光によ
り情報が再生される。
【００１９】また、電流スイッチ回路１６の入力端子１
６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ
−Ｅnが「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオ
フされるため、トランジスタＱ３はオンされ、トランジ
スタＱ４がオフされる。その結果、トランジスタＱ６の
コレクタには電源Ｖcc１からトランジスタＱ３及び抵抗
Ｒ７を通して電流信号iQ6-cが流れる。そして、カレン
トミラー回路１２が停止し、レーザダイオードＬＤ１は
消灯される。
【００２０】次に、書き込み可能な光ディスクの記録及
び消去時の動作について、図１を参照して説明する。ア
ナログ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1はエ
ミッタ接地回路１８のトランジスタＱ６のベースに入力
される。一方、記録及び消去時に高周波発振回路２０の
ＨＦ−En入力端子２０ａに加えられる高周波重畳用オン
／オフ信号は「Ｈ」レベルに設定される。このため、ト
ランジスタＱ９がオンされ、トランジスタＱ８がオフと
なる。これにより、高周波発振回路２０の非動作状態と
なるため、高周波発振回路２０の出力は０ボルトであ
る。この場合、エミッタ接地回路１８のトランジスタＱ
６のコレクタには高周波発振信号と電圧信号Ｊ１を加算
した電流信号が流れるが、高周波発振回路２０の発振振
幅がゼロであり、入力端子１８ａには直流電圧が印加さ
れているので、トランジスタＱ６のコレクタには電流iQ
6-Cが流れ、この電流iQ6-Cは次式で表される。
【００２１】
【数３】 また、IDCは次式で表される。
【００２２】
【数４】 ここで、VQ6-bはトランジスタＱ６のベース電圧、VQ6-b
eはトランジスタＱ６のベース−エミッタ間電圧であ
る。
【００２３】また、記録及び消去時の電流スイッチ回路
１６において、その入力端子１６ａに加えられたレーザ
ダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｈ」レベルの
場合は、トランジスタＱ７がオンされるため、トランジ
スタＱ３はオフされ、トランジスタＱ４がオンされる。
その結果、上記電流信号iQ6-cは電流スイッチ回路１６
のトランジスタＱ４を通して流れることになる。このた
め、カレントミラー回路１２が動作し、カレントミラー
回路１２からはその入力信号に比例した電流信号が出力
され、この電流信号はベース接地回路１４を通してレー
ザダイオードＬＤ１に供給される。これにより、レーザ
ダイオードＬＤ１は点灯され、電流信号に対応する強度
のレーザ光が不図示の光ディスクに照射されると、レー
ザ光の熱で光ディスクの記録層を結晶から非晶質に変化
させ、「相変化」の技術でデータの記録・消去すなわち
データの書き換えを行う。
【００２４】また、電流スイッチ回路１６の入力端子１
６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ
−Ｅnが「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオ
フされるため、トランジスタＱ３はオンされ、トランジ
スタＱ４がオフされる。その結果、トランジスタＱ６の
コレクタには電源Ｖcc１からトランジスタＱ３及び抵抗
Ｒ７を通して電流信号iQ6-cが流れる。そして、カレン
トミラー回路１２が停止し、レーザダイオードＬＤ１は
消灯される。
【００２５】このような実施の形態における半導体レー
ザ駆動回路によれば、一系統のアナログ信号入力を備え
るエミッタ接地回路１８は、その入力端子１８ａから入
力された電圧信号Ｊ１を電流信号に変換するとともに、
再生時に高周波発振回路２０から出力される信号がエミ
ッタ接地回路１８の電流信号に加算するトランジスタＱ
６のエミッタに入力されるように構成したので、Ｊ１側
の信号はトランジスタＱ６の帯域内で高域をブーストさ
れる一方、高周波発振回路２０の出力信号は、この出力
端から見た場合、トランジスタＱ６はベース接地回路と
して働くので、信号の劣化は最小限に抑えられる。
【００２６】電流スイッチ回路１６は次段のカレントミ
ラー回路１２に入力される電流を遮断または通過させ、
カレントミラー回路１２の出力電流を遮断または出力さ
せるためのものである。またさらに、電流スイッチ回路
１６がカレントミラー回路１２側を選択している場合、
トランジスタＱ４はベース接地回路と等価になり、トラ
ンジスタＱ６で発生するミラー効果を軽減する。また、
カレントミラー回路１２はトランジスタＱ６（またはト
ランジスタＱ４）で得られた電流の方向を反転（Sink型
→Source型）させるためのものである。さらに、トラン
ジスタＱ５のベース接地回路は流入電流によって変化す
る半導体レーザの微分抵抗の影響を軽減し、特に小電流
駆動の場合、半導体レーザの微分抵抗の増大によるトラ
ンジスタＱ２のミラー効果を軽減できる。
【００２７】図３により本発明にかかる半導体レーザ駆
動回路の他の実施の形態について説明する。図３は本発
明の他の実施の形態における２レーザ仕様のレーザ駆動
部の回路構成を示す回路図である。この図３において、
半導体レーザ駆動回路１０は、図２に示す場合と同様に
構成されたカレントミラー回路１２、電流スイッチ回路
１６、エミッタ接地回路１８、高周波発振回路２０及び
結合回路２２を有するほか、記録・消去用レーザダイオ
ードＬＤ１にカレントミラー回路１２からの電流を供給
する第１ベース接地回路１４Ａと、再生用レーザダイオ
ードＬＤ２にカレントミラー回路１２からの電流を供給
する第２ベース接地回路１４Ｂと、カレントミラー回路
１２から第１ベース接地回路１４Ａまたは第２ベース接
地回路１４Ｂへの電流経路の切り替えを行うスイッチ回
路２４とを備えている。
【００２８】前記第１ベース接地回路１４Ａは、ＰＮＰ
型のトランジスタＱ５を有し、このトランジスタＱ５の
エミッタは抵抗Ｒ３を介してカレントミラー回路１２の
トランジスタＱ２のコレクタに接続され、トランジスタ
Ｑ５のコレクタとグランド間には記録・消去用レーザダ
イオードＬＤ１が接続されている。また、トランジスタ
Ｑ５のベースは抵抗Ｒ６を介して電源Ｖcc３に接続さ
れ、さらに、コンデンサＣ４を介してグランドに接続さ
れている。また、トランジスタＱ５のベースと電源Ｖcc
１間にはトランジスタＱ５をオン・オフ制御するトラン
ジスタ１１のコレクタ−エミッタ間が接続されている。
【００２９】前記第２ベース接地回路１４Ｂは、ＰＮＰ
型のトランジスタＱ１０を有し、このトランジスタＱ１
０のエミッタは抵抗Ｒ３を介してカレントミラー回路１
２のトランジスタＱ２のコレクタに接続され、トランジ
スタＱ１０のコレクタとグランド間には再生用レーザダ
イオードＬＤ２が接続されている。また、トランジスタ
Ｑ１０のベースは抵抗Ｒ２０を介して電源Ｖcc３に接続
され、さらに、コンデンサＣ４を介してグランドに接続
されている。また、トランジスタＱ１０のベースと電源
Ｖcc１間にはトランジスタＱ１０をオン・オフ制御する
トランジスタ１２のコレクタ−エミッタ間が接続されて
いる。
【００３０】前記スイッチ回路２４は、エミッタを共通
に接続したトランジスタＱ１３，Ｑ１４を備え、この両
トランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッタは共通の抵抗Ｒ
２５を介してグランドに接続されている。トランジスタ
Ｑ１３のコレクタは抵抗Ｒ２１，Ｒ２３を介して電源Ｖ
cc１に接続され、この抵抗Ｒ２１とＲ２３との接続点は
前記トランジスタ１２のベースに接続されている。さら
に、トランジスタＱ１３のベースには高周波重畳用オン
／オフ信号であるＨＦ−En信号を入力するためのＨＦ−
En入力端子２０ａが抵抗Ｒ２８を介して接続されてい
る。また、トランジスタＱ１４のコレクタは抵抗Ｒ２
２，Ｒ２４を介して電源Ｖcc１に接続され、この抵抗Ｒ
２２とＲ２４との接続点は前記トランジスタ１１のベー
スに接続されている。さらに、トランジスタＱ１４のベ
ースにはバイアス抵抗Ｒ２６，Ｒ２７が接続されてい
る。
【００３１】このような半導体レーザ駆動回路におい
て、光ディスクの再生、記録及び消去時の動作は前記図
２に示す場合と基本的に同じであるが、図２と異なる点
は、スイッチ回路２４が高周波重畳用オン／オフ信号で
あるＨＦ−En信号の「Ｈ」，「Ｌ」に応じてカレントミ
ラー回路１２から第１ベース接地回路１４Ａまたは第２
ベース接地回路１４Ａへの電流経路が切り替えられると
ころにある。すなわち、再生時において、ＨＦ−En信号
が「Ｌ」レベルに設定されると、スイッチ回路２４のト
ランジスタＱ１３がオフされ、トランジスタＱ１４がオ
ンされる。これにより、トランジスタＱ１２がオンさ
れ、第２ベース接地回路１４ＢのトランジスタＱ１０が
導通するため、カレントミラー回路１２からはその入力
信号に比例した電流信号が出力され、この電流信号はト
ランジスタＱ１０を通して再生用レーザダイオードＬＤ
２に供給される。これにより、レーザダイオードＬＤ２
は点灯され、電流信号に対応する強度のレーザ光が不図
示の光ディスクに照射され、その反射光により情報が再
生される。
【００３２】また、記録及び消去時においては、ＨＦ−
En信号は「Ｈ」レベルに設定されるため、スイッチ回路
２４のトランジスタＱ１３がオンされ、トランジスタＱ
１４がオフされる。これにより、トランジスタＱ１１が
オンされ、第１ベース接地回路１４ＡのトランジスタＱ
５が導通するため、カレントミラー回路１２からはその
入力信号に比例した電流信号が出力され、この電流信号
はトランジスタＱ５０を通して記録・消去用レーザダイ
オードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオ
ードＬＤ１は点灯され、「相変化」の技術で光ディスク
へのデータの記録・消去すなわちデータの書き換えが行
われる。
【００３３】次に、図４及び図５により本発明の半導体
レーザ駆動回路に使用される波形発生部について説明す
る。図４は本発明の半導体レーザ駆動回路における波形
発生部の構成を示すブロック図、図５は図４における波
形発生部の回路構成の一例を示す回路図である。
【００３４】図４及び図５において、波形発生部３０
は、再生用のカレントミラー回路３２と電流スイッチ回
路３４及びエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６
と、記録及び消去用のカレントミラー回路３８と電流ス
イッチ回路４０及びエミッタ接地回路（電圧制御電流
源）４２と、消去用の電流スイッチ回路４６及びエミッ
タ接地回路（電圧制御電流源）４８と、バイアス電圧発
生用電源回路５０と、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路
５２と、第１ｐＥＣＬドライバ５４と、第２ｐＥＣＬド
ライバ５６とを備えている。
【００３５】前記再生用のカレントミラー回路３２は、
ベース結合されたＰＮＰ型トランジスタＱ１，Ｑ２を備
え、このトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタは抵抗Ｒ
１，Ｒ２を介して電源回路５０のパワーライン５８に接
続されている。また、トランジスタＱ２のコレクタとグ
ランド間にはトランジスタＱ２のコレクタ電流を電圧に
変換する抵抗Ｒ１３が抵抗Ｒ７を介して接続され、この
抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ７との接続点には、図２または図３
に示す半導体レーザ駆動回路１０に一系統のアナログ信
号を供給するための出力電圧ＶＯＵＴを送出する出力端
子３２ａが接続されている。
【００３６】前記再生用の電流スイッチ回路３４は、抵
抗Ｒ１４，Ｒ１５を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型
トランジスタＱ７，Ｑ８を備え、このトランジスタＱ７
のコレクタは抵抗Ｒ９を介してパワーライン５８に接続
され、トランジスタＱ８のコレクタは抵抗Ｒ１０を介し
てカレントミラー回路３２のトランジスタＱ１のコレク
タ及びベースに接続されている。また、トランジスタＱ
７，Ｑ８のベースには抵抗Ｒ１２，Ｒ１７を介してＴＴ
Ｌ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２から信号ＷＤ０(−)及
び信号ＷＤ０(＋)が入力されるように構成されている。
また、前記再生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流
源）３６は、ＮＰＮ型トランジスタＱ１１と抵抗Ｒ２
５，Ｒ２７，Ｒ２８及びバリスタＤ１とからなり、トラ
ンジスタＱ１１のコレクタは抵抗Ｒ２０を介して電流ス
イッチ回路３４のトランジスタＱ７，Ｑ８のベースに接
続され、さらに、トランジスタＱ１１のベースには抵抗
Ｒ２５を介してパワーコントロール信号ＡＰＣ０が入力
されるように構成されている。
【００３７】前記記録用のカレントミラー回路３８は、
ベース結合されたＰＮＰ型トランジスタＱ３，Ｑ４を備
え、このトランジスタＱ３のエミッタは抵抗Ｒ３とコン
デンサＣ３の並列回路を介して電源回路５０のパワーラ
イン５８に接続され、さらに、トランジスタＱ４のエミ
ッタは抵抗Ｒ４を介して電源回路５０のパワーライン５
８に接続されている。また、トランジスタＱ３のコレク
タは抵抗Ｒ６及びベース接地回路を構成するＰＮＰ型ト
ランジスタＱ６を介して出力端子３２ａに接続され、そ
して、トランジスタＱ６のベースは抵抗Ｒ１１を介して
電源Ｖcc５に接続されている。また、トランジスタＱ４
のコレクタはベース接地回路を構成するＮＰＮ型トラン
ジスタＱ５が直列に接続され、このトランジスタＱ５の
ベースは抵抗Ｒ８を介して電源Ｖcc６に接続されてい
る。
【００３８】前記記録用の電流スイッチ回路４０は、抵
抗Ｒ２１，Ｒ２２を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型
トランジスタＱ９，Ｑ１０を備え、このトランジスタＱ
９のコレクタはトランジスタＱ５のエミッタに接続さ
れ、トランジスタＱ１０のコレクタは抵抗Ｒ５を介して
パワーライン５８に接続されている。また、トランジス
タＱ９，Ｑ１０のベースには抵抗Ｒ２４，Ｒ１９を介し
て第１ｐＥＣＬドライバ５４から信号ＷＤ１−ｐ及び信
号ＷＤ１−ｎが入力されるように構成され、さらに、ト
ランジスタＱ９のコレクタとトランジスタＱ５のエミッ
タとの接続点はアイドル電流を発生させるための抵抗Ｒ
１８を介してグランドに接続されている。また、前記再
生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４２は、Ｎ
ＰＮ型トランジスタＱ１２と抵抗Ｒ２９，Ｒ３２，Ｒ３
６及びバリスタＤ２とからなり、トランジスタＱ１２の
コレクタは抵抗Ｒ２６を介して電流スイッチ回路４０の
トランジスタＱ９，Ｑ１０のベースに接続され、さら
に、トランジスタＱ１２のベースには抵抗Ｒ２９を介し
てパワーコントロール信号ＡＰＣ１が入力されるように
構成されている。
【００３９】前記消去用の電流スイッチ回４６は、抵抗
Ｒ４８，Ｒ４９を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型ト
ランジスタＱ１６，Ｑ１７を備え、このトランジスタＱ
１６のコレクタはトランジスタＱ９のコレクタとトラン
ジスタＱ５のエミッタとの接続点に接続され、トランジ
スタＱ１７のコレクタは抵抗Ｒ４２を介してパワーライ
ン５８に接続されている。また、トランジスタＱ１６，
Ｑ１７のベースには抵抗Ｒ５４，Ｒ４６を介して第２ｐ
ＥＣＬドライバ５６から信号ＷＤ２−ｐ及び信号ＷＤ２
−ｎが入力されるように構成されている。また、前記再
生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４８は、Ｎ
ＰＮ型トランジスタＱ２０と抵抗Ｒ５８，Ｒ６２，Ｒ６
６及びバリスタＤ６とからなり、トランジスタＱ２０の
コレクタは抵抗Ｒ５６を介して電流スイッチ回路４６の
トランジスタＱ１６，Ｑ１７のベースに接続され、さら
に、トランジスタＱ２０のベースには抵抗Ｒ５８を介し
てパワーコントロール信号ＡＰＣ２が入力されるように
構成されている。
【００４０】前記バイアス電圧発生用電源回路５０は、
トランジスタＱ１３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１８，Ｑ１９
と抵抗Ｒ３７〜Ｒ４１，Ｒ４３〜Ｒ４５，Ｒ４７，Ｒ５
１〜Ｒ５３，Ｒ５５，Ｒ５７，Ｒ５９，Ｒ６５，Ｒ６７
とダイオードＤ３，Ｄ４とツェナーダイオードＤ５，Ｄ
７とコンデンサＣ７，Ｃ８，Ｃ１０などから構成され、
トランジスタＱ１８のベースにはレーザダイオードイネ
ーブル信号ＬＤ−Ｅnが入力されるようになっている。
【００４１】次に、上記のように構成された波形発生部
３０の動作について説明する。まず、再生時について述
べる。エミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２
及び４８のそれぞれにパワーコントロール信号ＡＰＣ０
１〜ＡＰＣにより必要なバイアス電圧を印加する。する
と、これらエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、
４２及び４８のトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０の
コレクタに電流が発生する。得られたそれぞれの電流信
号は、対応する電流スイッチ回路３４、４０及び４６に
入力される。
【００４２】ここで、再生（Read）系の電流スイッチ回
路３４は、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの
信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ
８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択さ
れているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に
伝達される。一方、記録（Write）系の電流スイッチ回
路４０は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４からの信
号により、トランジスタＱ９がオフ、トランジスタＱ１
０がオンすることで電源側が選択されている。また、消
去（Erase）系の電流スイッチ回路４６は、対応する第
２ｐＥＣＬドライバ５６からの信号により、トランジス
タＱ１６がオフ、トランジスタＱ１７がオンすることで
電源側が選択されている。このため、それぞれの電流IW
とIeはそれぞれのカレントミラー回路３８に伝達されな
い。再生（Read）系と記録（Write）系および消去（Era
se）系のカレントミラー回路３２，３８，４４の入出力
結合定数をＡとすると、波形発生部３０より出力される
合成電流IOUTは次式で表される。
【００４３】
【数５】 ここで、Ibiasは記録（Write）系および消去（Erase）
系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするた
め、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものであ
る。よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆動回路１
０とを結合した場合、レーザ駆動回路１０の出力が半導
体レーザの閾値電流に比べて小さい値であれば、このア
イドル電流が存在することによるレーザパワー制御への
影響は皆無である。従って、半導体レーザ駆動回路と接
続した場合の出力電圧ＶOUTは、半導体レーザ駆動回路
の入力インピーダンスをZinとすると、出力電圧ＶOUTは
次式で表される。
【００４４】
【数６】
【００４５】次に、記録時について述べる。エミッタ接
地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞ
れにパワーコントロール信号ＡＰＣ０１〜ＡＰＣにより
必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッ
タ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のト
ランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が
発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電
流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００４６】記録時、再生（Read）系の電流スイッチ回
路３４は、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの
信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ
８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択さ
れているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に
伝達される。一方、記録（Write）系および消去（Eras
e）系のカレントミラー回路３８は、対応する第１ｐＥ
ＣＬドライバ５４及び第２ｐＥＣＬドライバ５６からの
信号（２値のパルス）により電源側またはカレントミラ
ー回路３８に図６に示すようなタイミングで切り替えら
れる。このため、それぞれの電流IWとIeはパルス電流と
してカレントミラー回路に伝達される。ここで、IWとIe
をパルス状にしたものをI^WとI^eとし、再生（Read）系
と記録（Write）系および消去（Erase）系のカレントミ
ラー回路３２，３８，４４の入出力結合定数をＡとする
と、抵抗Ｒ１３に流入する電流IOUTは次式で表される。
【００４７】
【数７】 ここで、Ibiasは記録（Write）系および消去（Erase）
系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするた
め、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものであ
る。
【００４８】よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆
動回路１０とを結合した場合、半導体レーザ駆動回路１
０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値で
あれば、このアイドル電流が存在することによるレーザ
パワー制御への影響は皆無である。また、記録時の電流
IR はクーリングパワーの制御に寄与する。従って、半
導体レーザ駆動部と接続した場合の出力電圧ＶOUTは、
半導体レーザ駆動回路１０の入力インピーダンスをZin
とすると、出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００４９】
【数８】
【００５０】次に、消去時について述べる。エミッタ接
地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞ
れにパワーコントロール信号ＡＰＣ０１〜ＡＰＣにより
必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッ
タ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のト
ランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が
発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電
流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００５１】消去時、再生（Read）系の電流スイッチ回
路３４は、対応するＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５
２からの信号により、トランジスタＱ７がオフ、トラン
ジスタＱ８がオンすることでカレントミラー回路３２側
が選択されているため、その電流IRはカレントミラー回
路３２に伝達される。また、消去（Erase）系の電流ス
イッチ回路４６は、対応する第２ｐＥＣＬドライバ５６
からの信号により、トランジスタＱ１６がオン、トラン
ジスタＱ１７がオフすることでカレントミラー回路３８
側が選択されているため、その電流Iｅはベース接地回
路を構成するＮＰＮ型トランジスタＱ５を介してカレン
トミラー回路３８に伝達される。
【００５２】一方、記録（Write）系の電流スイッチ回
路４０は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４からの信
号（ＷＤ１_p）を「Ｌ」レベルとするので、電源側に伝
達される。すると、波形発生部３０が出力される合成電
流IOUTは次式で表される。
【００５３】
【数９】 ここで、Ibiasは記録（Write）および消去（Erase）系
のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするため、
抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものである。
【００５４】よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆
動回路１０とを結合した場合、半導体レーザ駆動回路１
０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値で
あれば、このアイドル電流が存在することによるレーザ
パワー制御への影響は皆無である。また、記録時の電流
IRはクーリングパワーの制御に寄与する。従って、半導
体レーザ駆動回路１０と接続した場合の出力電圧ＶOUT
は、半導体レーザ駆動回路１０の入力インピーダンスを
Zinとすると、その出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００５５】
【数１０】
【００５６】以上、再生時および記録時、消去時におい
て、実際の使用状態では半導体レーザ駆動回路１０と波
形発生部３０と接続するので、半導体レーザ駆動回路１
０の動作説明にある式４中のVQ6-bとの関係式は次式で
表される。
【００５７】
【数１１】
【００５８】次に，レーザダイオードの消灯および点灯
時について説明する。消灯時は、バイアス電圧発生用電
源回路５０のLD_En信号はTTL/CMOSレベルの「Ｌ」レベ
ルを受信する。すると、バイアス電圧発生用電源回路５
０のトランジスタＱ１８はオフ状態になり、トランジス
タＱ１５もオフ状態となる。このとき、ツェナ−ダイオ
ードＤ５にはバイアス電流が流れないので、ツェナ−ダ
イオードＤ５のカソード電圧はほぼゼロボルトになり、
トランジスタＱ１３の出力（エミッタ）もゼロボルトと
なる。このトランジスタＱ１３の出力は波形発生部３０
の主電源として利用しているので、この電圧がゼロボル
トならば回路は全て非動作状態となるので、波形発生部
３０の出力電流信号はゼロとなる。
【００５９】また、点灯時は、バイアス電圧発生用電源
回路５０のLD_En信号はTTL/CMOSレベルの「Ｈ」レベル
を受信する。すると、バイアス電圧発生用電源回路５０
のトランジスタＱ１８オン状態になり、トランジスタＱ
１５は定電流源となり、ツェナ−ダイオードＤ５にバイ
アス電流が流す。このとき、ツェナ−ダイオードＤ５の
カソード電圧は所望の参照電圧が発生し、これがトラン
ジスタＱ１３のベースに印加される。トランジスタＱ１
３の出力（エミッタ）に約０．６ボルト程度の電圧降下
が起こるが、ツェナ−ダイオードＤ５はシャントレギュ
レータ型バンドギャップ電圧源なので、トランジスタＱ
１３の出力電圧（エミッタ）はツェナ−ダイオードＤ５
内部のリファレンス電圧と抵抗Ｒ５３，Ｒ５７により分
圧した電圧が同等になるようにカソード電圧を制御する
ので、次式のようになる。
【００６０】
【数１２】 ここで、VrefはD5のリファレンス電圧である。このトラ
ンジスタＱ１３の出力は波形発生部３０の主電源として
利用しているので、この電圧が回路動作に十分な電圧と
なれば、再生、記録、消去のレーザ点灯が可能となる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体レー
ザ駆動回路では、相変化型光ディスク駆動装置におい
て、小型のピックアップにマウントせざるを得ない駆動
部と回路規模が比較的大きいAPC(Automatic Power Cont
rol)回路は必然的に距離をおくことになるが、レーザ駆
動部と波形発生部を分離し、この間の信号伝送線を１系
統のアナログ信号で対応するため、配線数が減少でき
る。また、レーザ駆動部と波形発生部を分離したこと
は、高転送レート時の記録波形を生成する際、配線長の
違いによるパルス(WD1とWD2)のタイミングずれも解消す
る。
【００６２】また，本発明によれば，レーザ駆動部およ
び波形発生部のベース接地回路は、ミラー効果の低減に
貢献し、より広帯域化が図れるため、高転送レート時の
発光時間が短い光パルスを発光させることが可能とな
る。また、本発明の半導体レーザ駆動回路はレーザ駆動
部と波形発生部とに分離されているため、回路素子を最
低必要なもの以外をピックアップ外に排除することがで
きる。これに伴い、駆動部の動作電流が抑えられ放熱処
理に対して有利となる。
【００６３】また，本発明によれば，レーザ駆動部と波
形発生部の二種一組の半導体レーザ駆動回路は、２レー
ザを切り替えて使用する形にも変形できるので、例え
ば、再生用（低ノイズ型レーザ）と記録用（高出力型レ
ーザ）と使い分け、半導体レーザチップ作成の際に常に
トレードオフとなるこの二つの特性（低ノイズかつ高出
力）を同時に実現することが可能となる。２レーザ化を
本回路１セットで実現できるとなれば、コストを大幅に
上げることなく、異なる２種類の波長のレーザにも応用
することができるので、コンパチブル光ディスクレコー
ダや、多波長記録型光ディスク装置にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体レーザ駆動回路におけるレーザ
駆動部の構成を示す１レーザ仕様のブロック図である。
【図２】図１におけるレーザ駆動部の回路構成の一例を
示す回路図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における２レーザ仕様
のレーザ駆動部の回路構成を示す回路図である。
【図４】本発明の半導体レーザ駆動回路における波形発
生部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４における波形発生部の回路構成の一例を示
す回路図である。
【図６】本発明の波形発生部における説明用タイミング
チャートである。
【符号の説明】
１０……半導体レーザ駆動回路、１２……カレントミラ
ー回路、１４……ベース接地回路、１６……電流スイッ
チ回路、１８……エミッタ接地回路、２０……高周波発
振回路、２２……結合回路、１４Ａ……第１ベース接地
回路、１４Ｂ……第２ベース接地回路、２４……スイッ
チ回路、３０……波形発生部、３２……再生用のカレン
トミラー回路、３４……電流スイッチ回路、３６……エ
ミッタ接地回路（電圧制御電流源）、３８……記録用の
カレントミラー回路、４０……電流スイッチ回路、４２
……エミッタ接地回路（電圧制御電流源）、４６……電
流スイッチ回路、４８……エミッタ接地回路（電圧制御
電流源）、５０……バイアス電圧発生用電源回路、５２
……ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路、５４……第１ｐ
ＥＣＬドライバ、５６……第２ｐＥＣＬドライバ。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 半導体レーザ駆動回路
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、光ディスクにレーザ光を照射す
ることにより光ディスクに対する情報の記録及び消去並
びに光ディスクからの情報の再生を行う光学ディスク装
置に組み込まれて使用される半導体レーザ駆動回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学ディスク装置の半導体レーザは、光
ディスクからの情報再生に用いられ、更にＣＤ−ＲＷで
知られる相変化型光ディスクなどの書き換え可能な光デ
ィスクの場合には光ディスクに対する情報の記録にも用
いられている。このような半導体レーザのレーザ光の出
力レベルは、光ディスクに対して情報を記録するか、あ
るいは再生するか、または消去するかによって切り換え
られる構成になっている。例えば、再生時には記録時よ
り出力レベルの低いレーザ光を光ディスクに照射するこ
とで、光ディスクの記録ピットを破壊することなく情報
の読み取りを行うようにしている。
【０００３】ところで、光ディスクから情報を再生すべ
く光ディスクに照射されたレーザ光は、光ディスクから
反射されて光電変換素子に導かれるが、その反射光の一
部は同時に光源である半導体レーザ側にも入射される。
その結果、この戻り光と照射光とが干渉してスクープノ
イズ、モードホッピングノイズが発生し、再生信号のＣ
／Ｎ劣化の原因となっている。そこで、従来の半導体レ
ーザ駆動回路では、半導体レーザの駆動電流に２００Ｍ
Ｈｚ〜６００ＭＨｚの高周波電流を重畳させる高周波重
畳法が用いられ、これにより、上記ノイズの低減が図ら
れている。
【０００４】一方、光ディスクに情報を記録する場合に
は、情報の記録密度を高め、かつ情報の転送速度を高め
るため、半導体レーザの出力に対してパルス幅変調を行
い、更に強度変調を行う方式が採られている。この方式
では、レーザ光の強度を複数のレベルに切り換える必要
があり、また高転送レート化につれてレーザ光の最短パ
ルス幅も数ｎｓ程度まで短くなってきている。このよう
な要求を満足するには、半導体レーザ駆動回路の応答速
度が高速であることが必要条件であり、言い換えれば広
帯域の半導体レーザ駆動回路が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の相変化
型光ディスクなどに用いられる半導体レーザ駆動回路は
半導体レーザの入力端子にてパルス電流源を加算する方
式のものは電流源の出力に寄生する容量、またはレーザ
の戻り光によるスクープノイズを軽減するための高周波
重畳方式のものは、半導体レーザの入力端子と高周波発
振器の出力間にあるカップリングコンデンサにより帯域
を狭める傾向にあり、結果として応答時間が遅くなる傾
向がある。また、レーザ駆動部と波形発生部の構成が一
体型のため、半導体レーザの駆動制御に与えなくてはな
らない信号が多くなり、更に複数のパルス信号を伝送す
る際に配線長の違いによるタイミングのずれが発生して
しまい、これを軽減することは極めて困難となる。ま
た、回路構成は駆動部のみと比較して複雑になり、その
分だけ素子数も多くなるため、消費電力が大きく放熱処
理の面でも不利となる。
【０００６】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するためになされたもので、その目的は、配線数を減少
させ、配線長の違いによるパルスのタイミングずれも解
消できるとともに、高転送レート時の発光時間のより短
い光パルスの発光を可能する。また、低ノイズ型レーザ
及び高出力型レーザの切り換えも可能にした半導体レー
ザ駆動回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、相変化型光ディスクにレーザ光を照射して
前記光ディスクに対する記録及び消去並びに前記光ディ
スクからの情報の再生を行う光学ディスク装置に組み込
まれて使用される半導体レーザの駆動回路であって、前
記記録及び消去並びに再生に際して前記記録及び消去並
びに再生に対応したレーザ光を発生させるための電気信
号を生成する波形発生部と、前記電気信号を前記波形発
生部から出力する一系統のラインと、前記一系統のライ
ンに出力された前記電気信号に比例した電流を前記半導
体レーザに供給して該半導体レーザを駆動するレーザ駆
動部とを備えることを特徴とする。
【０００８】本発明の半導体レーザ駆動回路では、波形
発生部で記録及び消去並びに再生に際して記録及び消去
並びに再生に対応したレーザ光を発生させるための電気
信号を生成する。そして、レーザ駆動部は一系統のライ
ンに出力された電気信号に比例した電流を半導体レーザ
に供給して該半導体レーザを駆動する。よって、配線数
が減少し、配線長の違いによるパルスのタイミングずれ
も解消できるとともに、高転送レート時の発光時間のよ
り短い光パルスの発光が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の半導体レーザ
駆動回路におけるレーザ駆動部の構成を示す１レーザ仕
様のブロック図、図２は図１におけるレーザ駆動部の回
路構成の一例を示す回路図である。
【００１０】図１及び図２において、半導体レーザ駆動
回路１０は、カレントミラー回路１２、ベース接地回路
１４、電流スイッチ回路１６、エミッタ接地回路（電圧
電流変換回路）１８、高周波発振回路２０及び結合回路
２２を備えている。
【００１１】前記カレントミラー回路１２は、再生、記
録及び消去の各モード選択時にレーザダイオードＬＤ１
を発光すべくレーザダイオードＬＤ１に電流を供給する
ためのもので、ベースを共通に接続したＰＮＰ型のトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサ
Ｃ２とからなり、トランジスタＱ１及びＱ２のエミッタ
は抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源Ｖcc１に接続され、コン
デンサＣ２は抵抗Ｒ２に並列に接続される。前記ベース
接地回路１４は、レーザダイオードＬＤ１を発光すべく
レーザダイオードＬＤ１を電流駆動するもので、ＰＮＰ
型のトランジスタＱ５と抵抗Ｒ３，Ｒ６及びコンデンサ
Ｃ４とからなり、トランジスタＱ５のエミッタはカレン
トミラー回路１２のトランジスタＱ２のコレクタに抵抗
Ｒ３を介して接続され、トランジスタＱ５のコレクタと
グランド間にはレーザダイオードＬＤ１が接続されてい
る。また、トランジスタＱ５のベースは抵抗Ｒ６を介し
て電源Ｖcc３に接続されている。
【００１２】前記電流スイッチ回路１６は、レーザダイ
オードＬＤ１をオンオフ制御するためのもので、抵抗Ｒ
７を介してエミッタを共通に接続したエミッタ結合型の
ＮＰＮ型のトランジスタＱ３，Ｑ４と、トランジスタＱ
３のベースに接続した抵抗Ｒ４，Ｒ８と、トランジスタ
Ｑ４のベースに接続した抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ３
と、トランジスタＱ３のベースに接続したスイッチング
用のトランジスタＱ７及び抵抗Ｒ１２，Ｒ１６とからな
り、トランジスタＱ３のコレクタは電源Ｖcc１に直結さ
れ、トランジスタＱ４のコレクタはカレントミラー回路
１２のトランジスタＱ１のコレクタ及びベースに接続さ
れ、さらに、トランジスタＱ４のベースは抵抗Ｒ５を介
して電源Ｖcc２に接続されている。また、トランジスタ
Ｑ７のベースには抵抗Ｒ１２を介してレーザダイオード
イネーブル信号ＬＤ−Ｅnを入力するための入力端子１
６ａが接続されている。
【００１３】前記エミッタ接地回路１８は、ＮＰＮ型の
トランジスタＱ６及び抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を備え、トラ
ンジスタＱ６のベースはアナログ信号入力端子１８ａに
接続され、このアナログ信号入力端子１８ａには波形発
生部３０から出力される電気信号、すなわちアナログ信
号Ｊ１が一系統のライン３０１を通して印加できるよう
に構成されている。また、トランジスタＱ６のコレクタ
は電流スイッチ回路１６のトランジスタＱ３及びＱ４の
エミッタに共通に接続され、さらに、トランジスタＱ６
のエミッタは、抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ６との結合回
路２２を介して高周波発振回路２０の出力端に接続され
ている。
【００１４】前記高周波発振回路２０は、再生信号のＣ
／Ｎの劣化を防止するためにレーザダイオードＬＤ１の
駆動電流に重畳させる２００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚの高
周波電流を発振させるもので、ＮＰＮ型のトランジスタ
Ｑ８，Ｑ９と抵抗Ｒ９，Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１７〜Ｒ１
９とコンデンサＣ５，Ｃ７〜Ｃ９及びコイルＬ１とから
なり、トランジスタＱ８のコレクタは電源Ｖcc４に接続
され、トランジスタＱ９のベースには高周波重畳用オン
／オフ信号であるＨＦ−En信号を入力するためのＨＦ−
En入力端子２０ａが接続されている。
【００１５】次に、このように構成された本実施の形態
における半導体レーザ駆動回路の動作について説明す
る。まず、光ディスクの再生時について述べる。アナロ
グ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1はエミッ
タ接地回路１８のトランジスタＱ６のベースに入力され
る。一方、再生時に高周波発振回路２０のＨＦ−En入力
端子２０ａに加えられる高周波重畳用オン／オフ信号は
「Ｌ」レベルに設定される。このため、トランジスタＱ
９がオフされ、トランジスタＱ８がオンとなる。これに
より、高周波発振回路２０が発振動作し、その出力信号
は抵抗Ｒ１０を介して、エミッタ接地回路１８のトラン
ジスタＱ６のエミッタに入力される。すると、トランジ
スタＱ６のコレクタには高周波発振信号との電圧信号J1
を加算した電流信号が流れる。ここで、アナログ信号入
力端子１８ａに印加された電圧信号J1は直流電圧である
ので、トランジスタＱ６のコレクタには電流iQ6-Cが流
れ、この電流iQ6-Cは次式で表される。
【００１６】
【数１】 また、IDC、iHFは次式で表される。
【００１７】
【数２】 ここで、VQ6-bはトランジスタＱ６のベース電圧、VQ6-b
eはトランジスタＱ６のベース−エミッタ間電圧、vQ8-e
はトランジスタＱ８のエミッタの振幅電圧である。
【００１８】また、再生時の電流スイッチ回路１６にお
いて、その入力端子１６ａに加えられたレーザダイオー
ドイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｈ」レベルの場合は、
トランジスタＱ７がオンされるため、トランジスタＱ３
はオフされ、トランジスタＱ４がオンされる。その結
果、上記電流信号iQ6-cは電流スイッチ回路１６のトラ
ンジスタＱ４を通して流れることになる。このため、カ
レントミラー回路１２が動作し、カレントミラー回路１
２からはその入力信号に比例した電流信号が出力され、
この電流信号はベース接地回路１４を通してレーザダイ
オードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオ
ードＬＤ１は点灯され、電流信号に対応する強度のレー
ザ光が不図示の光ディスクに照射され、その反射光によ
り情報が再生される。
【００１９】また、電流スイッチ回路１６の入力端子１
６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ
−Ｅnが「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオ
フされるため、トランジスタＱ３はオンされ、トランジ
スタＱ４がオフされる。その結果、トランジスタＱ６の
コレクタには電源Ｖcc１からトランジスタＱ３及び抵抗
Ｒ７を通して電流信号iQ6-cが流れる。そして、カレン
トミラー回路１２が停止し、レーザダイオードＬＤ１は
消灯される。
【００２０】次に、書き込み可能な光ディスクの記録及
び消去時の動作について、図１を参照して説明する。ア
ナログ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1はエ
ミッタ接地回路１８のトランジスタＱ６のベースに入力
される。一方、記録及び消去時に高周波発振回路２０の
ＨＦ−En入力端子２０ａに加えられる高周波重畳用オン
／オフ信号は「Ｈ」レベルに設定される。このため、ト
ランジスタＱ９がオンされ、トランジスタＱ８がオフと
なる。これにより、高周波発振回路２０が非動作状態と
なるため、高周波発振回路２０の出力は０ボルトであ
る。この場合、エミッタ接地回路１８のトランジスタＱ
６のコレクタには高周波発振信号と電圧信号Ｊ１を加算
した電流信号が流れるが、高周波発振回路２０の発振振
幅がゼロであり、入力端子１８ａには直流電圧が印加さ
れているので、トランジスタＱ６のコレクタには電流iQ
6-Cが流れ、この電流iQ6-Cは次式で表される。
【００２１】
【数３】 また、IDCは次式で表される。
【００２２】
【数４】 ここで、VQ6-bはトランジスタＱ６のベース電圧、VQ6-b
eはトランジスタＱ６のベース−エミッタ間電圧であ
る。
【００２３】また、記録及び消去時の電流スイッチ回路
１６において、その入力端子１６ａに加えられたレーザ
ダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｈ」レベルの
場合は、トランジスタＱ７がオンされるため、トランジ
スタＱ３はオフされ、トランジスタＱ４がオンされる。
その結果、上記電流信号iQ6-cは電流スイッチ回路１６
のトランジスタＱ４を通して流れることになる。このた
め、カレントミラー回路１２が動作し、カレントミラー
回路１２からはその入力信号に比例した電流信号が出力
され、この電流信号はベース接地回路１４を通してレー
ザダイオードＬＤ１に供給される。これにより、レーザ
ダイオードＬＤ１は点灯され、電流信号に対応する強度
のレーザ光が不図示の光ディスクに照射されると、レー
ザ光の熱で光ディスクの記録層を結晶状態または非結晶
質状態に変化させて、データの書き換えを行う。
【００２４】また、電流スイッチ回路１６の入力端子１
６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ
−Ｅnが「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオ
フされるため、トランジスタＱ３はオンされ、トランジ
スタＱ４がオフされる。その結果、トランジスタＱ６の
コレクタには電源Ｖcc１からトランジスタＱ３及び抵抗
Ｒ７を通して電流信号iQ6-cが流れる。そして、カレン
トミラー回路１２が停止し、レーザダイオードＬＤ１は
消灯される。
【００２５】このような実施の形態における半導体レー
ザ駆動回路によれば、一系統のアナログ信号入力を備え
るエミッタ接地回路１８は、その入力端子１８ａから入
力された電圧信号Ｊ１を電流信号に変換するとともに、
再生時に高周波発振回路２０から出力される信号がエミ
ッタ接地回路１８の電流信号に加算するトランジスタＱ
６のエミッタに入力されるように構成したので、J1側の
信号はトランジスタＱ６の帯域内で高域をブーストされ
る一方、高周波発振回路２０の出力信号は、この出力端
から見た場合、トランジスタＱ６はベース接地回路とし
て働くので、信号の劣化は最小限に抑えられる。
【００２６】電流スイッチ回路１６は次段のカレントミ
ラー回路１２に入力される電流を遮断または通過させ、
カレントミラー回路１２の出力電流を遮断または出力さ
せるためのものである。またさらに、電流スイッチ回路
１６がカレントミラー回路１２側を選択している場合、
トランジスタＱ４はベース接地回路と等価になり、トラ
ンジスタＱ６で発生するミラー効果を軽減する。また、
カレントミラー回路１２はトランジスタＱ６（またはト
ランジスタＱ４）で得られた電流の方向を反転（Sink型
→Source型）させるためのものである。さらに、トラン
ジスタＱ５のベース接地回路は流入電流によって変化す
る半導体レーザの微分抵抗の影響を軽減し、特に小電流
駆動の場合、半導体レーザの微分抵抗の増大によるトラ
ンジスタＱ２のミラー効果を軽減できる。
【００２７】図３により本発明にかかる半導体レーザ駆
動回路の他の実施の形態について説明する。図３は本発
明の他の実施の形態における２レーザ仕様のレーザ駆動
部の回路構成を示す回路図である。この図３において、
半導体レーザ駆動回路１０は、図２に示す場合と同様に
構成されたカレントミラー回路１２、電流スイッチ回路
１６、エミッタ接地回路１８、高周波発振回路２０及び
結合回路２２を有するほか、記録・消去用レーザダイオ
ードＬＤ１にカレントミラー回路１２からの電流を供給
する第１ベース接地回路１４Ａと、再生用レーザダイオ
ードＬＤ２にカレントミラー回路１２からの電流を供給
する第２ベース接地回路１４Ｂと、カレントミラー回路
１２から第１ベース接地回路１４Ａまたは第２ベース接
地回路１４Ｂへの電流経路の切り替えを行うスイッチ回
路２４とを備えている。
【００２８】前記第１ベース接地回路１４Ａは、ＰＮＰ
型のトランジスタＱ５を有し、このトランジスタＱ５の
エミッタは抵抗Ｒ３を介してカレントミラー回路１２の
トランジスタＱ２のコレクタに接続され、トランジスタ
Ｑ５のコレクタとグランド間には記録・消去用レーザダ
イオードＬＤ１が接続されている。また、トランジスタ
Ｑ５のベースは抵抗Ｒ６を介して電源Ｖcc３に接続さ
れ、さらに、コンデンサＣ４を介してグランドに接続さ
れている。また、トランジスタＱ５のベースと電源Ｖcc
１間にはトランジスタＱ５をオン・オフ制御するトラン
ジスタＱ１１のコレクタおよびエミッタが接続されてい
る。
【００２９】前記第２ベース接地回路１４Ｂは、ＰＮＰ
型のトランジスタＱ１０を有し、このトランジスタＱ１
０のエミッタは抵抗Ｒ３を介してカレントミラー回路１
２のトランジスタＱ２のコレクタに接続され、トランジ
スタＱ１０のコレクタとグランド間には再生用レーザダ
イオードＬＤ２が接続されている。また、トランジスタ
Ｑ１０のベースは抵抗Ｒ２０を介して電源Ｖcc３に接続
され、さらに、コンデンサＣ４を介してグランドに接続
されている。また、トランジスタＱ１０のベースと電源
Ｖcc１間にはトランジスタＱ１０をオン・オフ制御する
トランジスタＱ１２のコレクタおよびエミッタが接続さ
れている。
【００３０】前記スイッチ回路２４は、エミッタを共通
に接続したトランジスタＱ１３，Ｑ１４を備え、この両
トランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッタは共通の抵抗Ｒ
２５を介してグランドに接続されている。トランジスタ
Ｑ１３のコレクタは抵抗Ｒ２１，Ｒ２３を介して電源Ｖ
cc１に接続され、この抵抗Ｒ２１とＲ２３との接続点は
前記トランジスタＱ１２のベースに接続されている。さ
らに、トランジスタＱ１３のベースには高周波重畳用オ
ン／オフ信号であるＨＦ−En信号を入力するためのＨＦ
−En入力端子２０ａが抵抗Ｒ２８を介して接続されてい
る。また、トランジスタＱ１４のコレクタは抵抗Ｒ２
２，Ｒ２４を介して電源Ｖcc１に接続され、この抵抗Ｒ
２２とＲ２４との接続点は前記トランジスタ１１のベー
スに接続されている。さらに、トランジスタＱ１４のベ
ースにはバイアス抵抗Ｒ２６，Ｒ２７が接続されてい
る。
【００３１】このような半導体レーザ駆動回路におい
て、光ディスクの再生、記録及び消去時の動作は前記図
２に示す場合と基本的に同じであるが、図２と異なる点
は、スイッチ回路２４が高周波重畳用オン／オフ信号で
あるＨＦ−En信号の「Ｈ」，「Ｌ」に応じてカレントミ
ラー回路１２から第１ベース接地回路１４Ａまたは第２
ベース接地回路１４Ａへの電流経路が切り替えられると
ころにある。すなわち、再生時において、ＨＦ−En信号
が「Ｌ」レベルに設定されると、スイッチ回路２４のト
ランジスタＱ１３がオフされ、トランジスタＱ１４がオ
ンされる。これにより、トランジスタＱ１１がオンさ
れ、第２ベース接地回路１４ＢのトランジスタＱ１０が
導通するため、カレントミラー回路１２からの電流信号
はトランジスタＱ１０を通して再生用レーザダイオード
ＬＤ２に供給される。これにより、レーザダイオードＬ
Ｄ２は点灯され、電流信号に対応する強度のレーザ光が
不図示の光ディスクに照射され、その反射光により情報
が再生される。
【００３２】また、記録及び消去時においては、ＨＦ−
En信号は「Ｈ」レベルに設定されるため、スイッチ回路
２４のトランジスタＱ１３がオンされ、トランジスタＱ
１４がオフされる。これにより、トランジスタＱ１２が
オンされ、第１ベース接地回路１４ＡのトランジスタＱ
５が導通するため、カレントミラー回路１２からはその
入力信号に比例した電流信号が出力され、この電流信号
はトランジスタＱ５０を通して記録・消去用レーザダイ
オードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオ
ードＬＤ１は点灯され、「相変化」の技術で光ディスク
へのデータの記録・消去すなわちデータの書き換えが行
われる。
【００３３】次に、図４及び図５により本発明の半導体
レーザ駆動回路に使用される波形発生部について説明す
る。図４は本発明の半導体レーザ駆動回路における波形
発生部の構成を示すブロック図、図５は図４における波
形発生部の回路構成の一例を示す回路図である。
【００３４】図４及び図５において、波形発生部３０
は、再生用のカレントミラー回路３２と電流スイッチ回
路３４及びエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６
と、記録及び消去用のカレントミラー回路３８と電流ス
イッチ回路４０及びエミッタ接地回路（電圧制御電流
源）４２と、消去用の電流スイッチ回路４６及びエミッ
タ接地回路（電圧制御電流源）４８と、バイアス電圧発
生用電源回路５０と、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路
５２と、第１ｐＥＣＬドライバ５４と、第２ｐＥＣＬド
ライバ５６とを備えている。
【００３５】前記再生用のカレントミラー回路３２は、
ベース結合されたＰＮＰ型トランジスタＱ１，Ｑ２を備
え、このトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタは抵抗Ｒ
１，Ｒ２を介して電源回路５０のパワーライン５８に接
続されている。また、トランジスタＱ２のコレクタとグ
ランド間にはトランジスタＱ２のコレクタ電流を電圧に
変換する抵抗Ｒ１３が抵抗Ｒ７を介して接続され、この
抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ７との接続点には、図２または図３
に示す半導体レーザ駆動回路１０に一系統のアナログ信
号を供給するための出力電圧ＶＯＵＴを送出する出力端
子３２ａが接続されている。
【００３６】前記再生用の電流スイッチ回路３４は、抵
抗Ｒ１４，Ｒ１５を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型
トランジスタＱ７，Ｑ８を備え、このトランジスタＱ７
のコレクタは抵抗Ｒ９を介してパワーライン５８に接続
され、トランジスタＱ８のコレクタは抵抗Ｒ１０を介し
てカレントミラー回路３２のトランジスタＱ１のコレク
タ及びベースに接続されている。また、トランジスタＱ
７，Ｑ８のベースには抵抗Ｒ１２，Ｒ１７を介してＴＴ
Ｌ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２から信号ＷＤ０(−)及
び信号ＷＤ０(＋)が入力されるように構成されている。
また、前記再生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流
源）３６は、ＮＰＮ型トランジスタＱ１１と抵抗Ｒ２
５，Ｒ２７，Ｒ２８及びダイオードＤ１とからなり、ト
ランジスタＱ１１のコレクタは抵抗Ｒ２０を介して電流
スイッチ回路３４のトランジスタＱ７，Ｑ８のベースに
接続され、さらに、トランジスタＱ１１のベースには抵
抗Ｒ２５を介してパワーコントロール信号ＡＰＣ０が入
力されるように構成されている。
【００３７】前記記録用のカレントミラー回路３８は、
ベース結合されたＰＮＰ型トランジスタＱ３，Ｑ４を備
え、このトランジスタＱ３のエミッタは抵抗Ｒ３とコン
デンサＣ３の並列回路を介して電源回路５０のパワーラ
イン５８に接続され、さらに、トランジスタＱ４のエミ
ッタは抵抗Ｒ４を介して電源回路５０のパワーライン５
８に接続されている。また、トランジスタＱ３のコレク
タは抵抗Ｒ６及びベース接地回路を構成するＰＮＰ型ト
ランジスタＱ６を介して出力端子３２ａに接続され、そ
して、トランジスタＱ６のベースは抵抗Ｒ１１を介して
電源Ｖcc５に接続されている。また、トランジスタＱ４
のコレクタはベース接地回路を構成するＮＰＮ型トラン
ジスタＱ５が直列に接続され、このトランジスタＱ５の
ベースは抵抗Ｒ８を介して電源Ｖcc６に接続されてい
る。
【００３８】前記記録用の電流スイッチ回路４０は、抵
抗Ｒ２１，Ｒ２２を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型
トランジスタＱ９，Ｑ１０を備え、このトランジスタＱ
９のコレクタはトランジスタＱ５のエミッタに接続さ
れ、トランジスタＱ１０のコレクタは抵抗Ｒ５を介して
パワーライン５８に接続されている。また、トランジス
タＱ９，Ｑ１０のベースには抵抗Ｒ２４，Ｒ１９を介し
て第１ｐＥＣＬドライバ５４から信号ＷＤ１−ｐ及び信
号ＷＤ１−ｎが入力されるように構成され、さらに、ト
ランジスタＱ９のコレクタとトランジスタＱ５のエミッ
タとの接続点はアイドル電流を発生させるための抵抗Ｒ
１８を介してグランドに接続されている。また、前記再
生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４２は、Ｎ
ＰＮ型トランジスタＱ１２と抵抗Ｒ２９，Ｒ３２，Ｒ３
６及びバリスタＤ２とからなり、トランジスタＱ１２の
コレクタは抵抗Ｒ２６を介して電流スイッチ回路４０の
抵抗Ｒ２１とＲ２２の接点に接続され、さらに、トラン
ジスタＱ１２のベースには抵抗Ｒ２９を介してパワーコ
ントロール信号ＡＰＣ１が入力されるように構成されて
いる。また、トランジスタＱ１２のベースとグランドと
の間にはダイオードＤ２と抵抗Ｒ３６の直列回路が挿入
されている。
【００３９】前記消去用の電流スイッチ回路４６は、抵
抗Ｒ４８，Ｒ４９を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型
トランジスタＱ１６，Ｑ１７を備え、このトランジスタ
Ｑ１６のコレクタはトランジスタＱ９のコレクタとトラ
ンジスタＱ５のエミッタとの接続点に接続され、トラン
ジスタＱ１７のコレクタは抵抗Ｒ４２を介してパワーラ
イン５８に接続されている。また、トランジスタＱ１
６，Ｑ１７のベースには抵抗Ｒ５４，Ｒ４６を介して第
２ｐＥＣＬドライバ５６から信号ＷＤ２−ｐ及び信号Ｗ
Ｄ２−ｎが入力されるように構成されている。また、前
記再生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４８
は、ＮＰＮ型トランジスタＱ２０と抵抗Ｒ５８，Ｒ６
２，Ｒ６６及びダイオードＤ６とからなり、トランジス
タＱ２０のコレクタは抵抗Ｒ５６を介して電流スイッチ
回路４６の抵抗Ｒ４８とＲ４９の接点に接続され、さら
に、トランジスタＱ２０のベースには抵抗Ｒ５８を介し
てパワーコントロール信号ＡＰＣ２が入力されるように
構成されている。また、トランジスタＱ２０のベースと
グランドとの間にはダイオードＤ６と抵抗Ｒ６６の直列
回路が挿入されている。
【００４０】前記バイアス電圧発生用電源回路５０は、
トランジスタＱ１３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１８，Ｑ１９
と抵抗Ｒ３７〜Ｒ４１，Ｒ４３〜Ｒ４５，Ｒ４７，Ｒ５
１〜Ｒ５３，Ｒ５５，Ｒ５７，Ｒ５９，Ｒ６５，Ｒ６７
とダイオードＤ３，Ｄ４とツェナーダイオードＤ５，Ｄ
７とコンデンサＣ７，Ｃ８，Ｃ１０などから構成され、
トランジスタＱ１８のベースにはレーザダイオードイネ
ーブル信号ＬＤ＿Ｅnが入力されるようになっている。
【００４１】次に、上記のように構成された波形発生部
３０の動作について説明する。まず、再生時について述
べる。エミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２
及び４８のそれぞれにパワーコントロール信号ＡＰＣ０
〜ＡＰＣ２により必要なバイアス電圧を印加する。する
と、これらエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、
４２及び４８のトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０の
コレクタに電流が発生する。得られたそれぞれの電流信
号は、対応する電流スイッチ回路３４、４０及び４６に
入力される。
【００４２】ここで、再生（Read）系の電流スイッチ回
路３４は、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの
信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ
８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択さ
れているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に
伝達される。一方、記録（Write）系の電流スイッチ回
路４０は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４からの信
号により、トランジスタＱ９がオフ、トランジスタＱ１
０がオンすることで電源側が選択されている。また、消
去（Erase）系の電流スイッチ回路４６は、対応する第
２ｐＥＣＬドライバ５６からの信号により、トランジス
タＱ１６がオフ、トランジスタＱ１７がオンすることで
電源側が選択されている。このため、それぞれの電流IW
とIeはそれぞれのカレントミラー回路３８に伝達されな
い。再生（Read）系と記録（Write）系および消去（Era
se）系のカレントミラー回路３２，３８，４４の入出力
結合定数をＡとすると、波形発生部３０より出力される
合成電流IOUTは次式で表される。
【００４３】
【数５】 ここで、Ibiasは記録（Write）系および消去（Erase）
系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするた
め、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものであ
る。よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆動回路１
０とを結合した場合、レーザ駆動回路１０の出力が半導
体レーザの閾値電流に比べて小さい値であれば、このア
イドル電流が存在することによるレーザパワー制御への
影響は皆無である。従って、半導体レーザ駆動回路と接
続した場合の出力電圧ＶOUTは、半導体レーザ駆動回路
の入力インピーダンスをZinとすると、出力電圧ＶOUTは
次式で表される。
【００４４】
【数６】
【００４５】次に、記録時について述べる。エミッタ接
地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞ
れにパワーコントロール信号ＡＰＣ０１〜ＡＰＣにより
必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッ
タ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のト
ランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が
発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電
流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００４６】記録時、再生（Read）系の電流スイッチ回
路３４は、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの
信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ
８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択さ
れているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に
伝達される。一方、記録（Write）系および消去（Eras
e）系のカレントミラー回路３８は、対応する第１ｐＥ
ＣＬドライバ５４及び第２ｐＥＣＬドライバ５６からの
信号（２値のパルス）により電源側またはカレントミラ
ー回路３８に図６に示すようなタイミングで切り替えら
れる。このため、それぞれの電流IWとIeはパルス電流と
してカレントミラー回路に伝達される。ここで、IWとIe
をパルス状にしたものをI^wとI^eとし、、再生（Read）
系と記録（Write）系および消去（Erase）系のカレント
ミラー回路３２，３８，４４の入出力結合定数をＡとす
ると、抵抗Ｒ１３に流入する電流IOUTは次式で表され
る。
【００４７】
【数７】 ここで、Ibiasは記録（Write）系および消去（Erase）
系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするた
め、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものであ
る。
【００４８】よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆
動回路１０とを結合した場合、半導体レーザ駆動回路１
０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値で
あれば、このアイドル電流が存在することによるレーザ
パワー制御への影響は皆無である。また、記録時の電流
IR はクーリングパワーの制御に寄与する。従って、半
導体レーザ駆動部と接続した場合の出力電圧ＶOUTは、
半導体レーザ駆動回路１０の入力インピーダンスをZin
とすると、出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００４９】
【数８】
【００５０】次に、消去時について述べる。エミッタ接
地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞ
れにパワーコントロール信号ＡＰＣ０〜ＡＰＣ２により
必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッ
タ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のト
ランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が
発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電
流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００５１】消去時、再生（Read）系の電流スイッチ回
路３４は、対応するＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５
２からの信号により、トランジスタＱ７がオフ、トラン
ジスタＱ８がオンすることでカレントミラー回路３２側
が選択されているため、その電流IRはカレントミラー回
路３２に伝達される。また、消去（Erase）系の電流ス
イッチ回路４６は、対応する第２ｐＥＣＬドライバ５６
からの信号により、トランジスタＱ１６がオン、トラン
ジスタＱ１７がオフすることでカレントミラー回路３８
側が選択されているため、その電流Iｅはベース接地回
路を構成するＮＰＮ型トランジスタＱ５を介してカレン
トミラー回路３８に伝達される。
【００５２】一方、記録（Write）系の電流スイッチ回
路４０は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４からの信
号（ＷＤ１_p）を「Ｌ」レベルとするので、電源側に伝
達される。すると、波形発生部３０が出力される合成電
流IOUTは次式で表される。
【００５３】
【数９】 ここで、Ibiasは記録（Write）および消去（Erase）系
のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするため、
抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものである。
【００５４】よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆
動回路１０とを結合した場合、半導体レーザ駆動回路１
０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値で
あれば、このアイドル電流が存在することによるレーザ
パワー制御への影響は皆無である。また、記録時の電流
IRはクーリングパワーの制御に寄与する。従って、半導
体レーザ駆動回路１０と接続した場合の出力電圧ＶOUT
は、半導体レーザ駆動回路１０の入力インピーダンスを
Zinとすると、その出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００５５】
【数１０】
【００５６】以上、再生時および記録時、消去時におい
て、実際の使用状態では半導体レーザ駆動回路１０と波
形発生部３０と接続するので、半導体レーザ駆動回路１
０の動作説明にある式４中のVQ6-bとの関係式は次式で
表される。
【００５７】
【数１１】
【００５８】次に，レーザダイオードの消灯および点灯
時について説明する。消灯時は、バイアス電圧発生用電
源回路５０のLD_En信号はTTL/CMOSレベルの「Ｌ」レベ
ルを受信する。すると、バイアス電圧発生用電源回路５
０のトランジスタＱ１８はオフ状態になり、トランジス
タＱ１５もオフ状態となる。このとき、ツェナ−ダイオ
ードＤ５にはバイアス電流が流れないので、ツェナ−ダ
イオードＤ５のカソード電圧はほぼゼロボルトになり、
トランジスタＱ１３の出力（エミッタ）もゼロボルトと
なる。このトランジスタＱ１３の出力は波形発生部３０
の主電源として利用しているので、この電圧がゼロボル
トならば回路は全て非動作状態となるので、波形発生部
３０の出力電流信号はゼロとなる。
【００５９】また、点灯時は、バイアス電圧発生用電源
回路５０のLD_En信号はTTL/CMOSレベルの「Ｈ」レベル
を受信する。すると、バイアス電圧発生用電源回路５０
のトランジスタＱ１８オン状態になり、トランジスタＱ
１５は定電流源となり、ツェナ−ダイオードＤ５にバイ
アス電流が流す。このとき、ツェナ−ダイオードＤ５の
カソード電圧は所望の参照電圧が発生し、これがトラン
ジスタＱ１３のベースに印加される。トランジスタＱ１
３の出力（エミッタ）に約０．６ボルト程度の電圧降下
が起こるが、ツェナ−ダイオードＤ５はシャントレギュ
レータ型バンドギャップ電圧源なので、トランジスタＱ
１３の出力電圧（エミッタ）はツェナ−ダイオードＤ５
内部のリファレンス電圧と抵抗Ｒ５３，Ｒ５７により分
圧した電圧が同等になるようにカソード電圧を制御する
ので、次式のようになる。
【００６０】
【数１２】 ここで、VrefはD5のリファレンス電圧である。このトラ
ンジスタＱ１３の出力は波形発生部３０の主電源として
利用しているので、この電圧が回路動作に十分な電圧と
なれば、再生、記録、消去のレーザ点灯が可能となる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体レー
ザ駆動回路では、相変化型光ディスク駆動装置におい
て、小型のピックアップにマウントせざるを得ない駆動
部と回路規模が比較的大きいAPC(Automatic Power Cont
rol)回路は必然的に距離をおくことになるが、レーザ駆
動部と波形発生部を分離し、この間の信号伝送線を１系
統のアナログ信号で対応するため、配線数が減少でき
る。また、レーザ駆動部と波形発生部を分離したこと
は、高転送レート時の記録波形を生成する際、配線長の
違いによるパルス(WD1とWD2)のタイミングずれも解消す
る。
【００６２】また，本発明によれば，レーザ駆動部およ
び波形発生部のベース接地回路は、ミラー効果の低減に
貢献し、より広帯域化が図れるため、高転送レート時の
発光時間が短い光パルスを発光させることが可能とな
る。また、本発明の半導体レーザ駆動回路はレーザ駆動
部と波形発生部とに分離されているため、回路素子を最
低必要なもの以外をピックアップ外に排除することがで
きる。これに伴い、駆動部の動作電流が抑えられること
により発熱量が少なくなるので放熱処理に対して有利と
なる。
【００６３】また，本発明によれば，レーザ駆動部と波
形発生部の二種一組の半導体レーザ駆動回路は、２レー
ザを切り替えて使用する形にも変形できるので、例え
ば、再生用（低ノイズ型レーザ）と記録用（高出力型レ
ーザ）と使い分け、半導体レーザチップ作成の際に常に
トレードオフとなるこの二つの特性（低ノイズかつ高出
力）を同時に実現することが可能となる。２レーザ化を
本回路１セットで実現できるとなれば、コストを大幅に
上げることなく、異なる２種類の波長のレーザにも応用
することができるので、コンパチブル光ディスクレコー
ダや、多波長記録型光ディスク装置にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体レーザ駆動回路におけるレーザ
駆動部の構成を示す１レーザ仕様のブロック図である。
【図２】図１におけるレーザ駆動部の回路構成の一例を
示す回路図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における２レーザ仕様
のレーザ駆動部の回路構成を示す回路図である。
【図４】本発明の半導体レーザ駆動回路における波形発
生部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４における波形発生部の回路構成の一例を示
す回路図である。
【図６】本発明の波形発生部における説明用タイミング
チャートである。
【符号の説明】 １０……半導体レーザ駆動回路、１２……カレントミラ
ー回路、１４……ベース接地回路、１６……電流スイッ
チ回路、１８……エミッタ接地回路、２０……高周波発
振回路、２２……結合回路、１４Ａ……第１ベース接地
回路、１４Ｂ……第２ベース接地回路、２４……スイッ
チ回路、３０……波形発生部、３２……再生用のカレン
トミラー回路、３４……電流スイッチ回路、３６……エ
ミッタ接地回路（電圧制御電流源）、３８……記録用の
カレントミラー回路、４０……電流スイッチ回路、４２
……エミッタ接地回路（電圧制御電流源）、４６……電
流スイッチ回路、４８……エミッタ接地回路（電圧制御
電流源）、５０……バイアス電圧発生用電源回路、５２
……ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路、５４……第１ｐ
ＥＣＬドライバ、５６……第２ｐＥＣＬドライバ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相変化型光ディスクにレーザ光を照射し
    て前記光ディスクに対する記録及び消去並びに前記光デ
    ィスクからの情報の再生を行う光学ディスク装置に組み
    込まれて使用される半導体レーザの駆動回路であって、 前記記録及び消去並びに再生に際して前記記録及び消去
    並びに再生に対応したレーザ光を発生させるための電気
    信号を生成する波形発生部と、 前記電気信号を前記波形発生部から出力する一系統のラ
    インと、 前記一系統のラインに出力された前記電気信号に比例し
    た電流を前記半導体レーザに供給して該半導体レーザを
    駆動するレーザ駆動部とを備える、ことを特徴とする半
    導体レーザ駆動回路。
  2. 【請求項２】 前記波形発生部と前記レーザ駆動部は互
    いに分離されていることを特徴とする請求項１記載の半
    導体レーザ駆動回路。
  3. 【請求項３】 前記波形発生部から出力される電気信号
    は電圧信号であり、前記レーザ駆動部は、前記波形発生
    部からの電圧信号を電流に変換する電圧電流変換回路
    と、前記電圧電流変換回路から出力される電流信号によ
    り駆動されるカレントミラー回路を備え、前記電圧信号
    に対し比例した電流は、前記カレントミラー回路から前
    記半導体レーザに供給されることを特徴とする請求項１
    記載の半導体レーザ駆動回路。
  4. 【請求項４】 前記電圧電流変換回路はエミッタ接地回
    路により構成されていることを特徴とする請求項３記載
    の半導体レーザ駆動回路。
  5. 【請求項５】 光学ディスク装置からは、前記記録及び
    消去並びに再生のための制御信号が送出され、前記電圧
    電流変換回路から前記カレントミラー回路への電流信号
    の遮断または供給は、前記制御信号により作動する電流
    スイッチ回路により制御されることを特徴とする請求項
    ３記載の半導体レーザ駆動回路。
  6. 【請求項６】 前記カレントミラー回路と前記半導体レ
    ーザとの間にベース接地回路が設けられ、前記ベース接
    地回路により前記半導体レーザのインピーダンス変動と
    ミラー効果による帯域変動が抑制されることを特徴とす
    る請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
  7. 【請求項７】 前記レーザ駆動部は、前記再生時に前記
    電圧電流変換回路の電流信号に高周波電流を重畳する高
    周波発振回路を備えることを特徴とする請求項３記載の
    半導体レーザ駆動回路。
  8. 【請求項８】 前記半導体レーザはレーザダイオードで
    あることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動
    回路。
  9. 【請求項９】 前記カレントミラー回路からの電流によ
    り駆動される半導体レーザは、再生用と記録・消去用の
    少なくとも２つのレーザダイオードを含んでいることを
    特徴とする請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
  10. 【請求項１０】 前記カレントミラー回路と前記再生用
    レーザダイオード及び記録・消去用レーザダイオードと
    の間にベース接地回路がそれぞれ設けられ、前記カレン
    トミラー回路から前記各ベース接地回路への電流経路の
    切り替えを行うスイッチ回路が設けられていることを特
    徴とする請求項９記載の半導体レーザ駆動回路。
  11. 【請求項１１】 前記波形発生部は、エミッタ結合型電
    流スイッチ回路を利用したパルス電流源を複数具備し、
    前記電気信号は，前記パルス電流源を加算して生成され
    た記録波形信号であることを特徴とする請求項１記載の
    半導体レーザ駆動回路。
  12. 【請求項１２】 前記パルス電流源の出力側にベース接
    地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベー
    ス接地回路の入力端で行われることを特徴とする請求項
    １１記載の半導体レーザ駆動回路。
  13. 【請求項１３】 前記ベース接地回路の出力側にカレン
    トミラー回路が設けられていることを特徴とする請求項
    １２記載の半導体レーザ駆動回路。
  14. 【請求項１４】 前記カレントミラー回路の出力側にベ
    ース接地回路が設けられていることを特徴とする請求項
    １３記載の半導体レーザ駆動回路。
  15. 【請求項１５】 前記パルス電流源の出力側にベース接
    地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベー
    ス接地回路の入力端で行われ、前記ベース接地回路の出
    力側にカレントミラー回路が設けられ、前記カレントミ
    ラー回路の出力側にベース接地回路が設けられ、前記パ
    ルス電流源のうち高速応答が要求されないパルス電流源
    の出力と前記カレントミラー回路の出力とを加算するこ
    とを特徴とする請求項１１記載の半導体レーザ駆動回
    路。
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