JP2004179591A - レーザダイオード駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザダイオードの駆動電流が小電流域から大電流域まで適切にレーザダイオードの駆動電流の立上り時間と立下り時間を短縮することを可能にする
【解決手段】入力定電流源１０３とスイッチ１０４とレーザダイオード駆動電流増幅回路１０とを備え、さらに、スイッチ１０４の制御信号を微分する微分回路１１，１２と、その出力信号を入力とし、入力定電流源１０３とは同極性出力のＶ−Ｉ変換回路１３と、スイッチの制御信号の逆極性の信号を微分する微分回路１５，１６と、その出力信号を入力とし、入力定電流源１０３とは逆極性出力のＶ−Ｉ変換回路１７とを備えている。これにより、レーザダイオードの駆動電流の急峻な立上り時間と急峻な立下り時間を可能とする。
【選択図】 図１
【解決手段】入力定電流源１０３とスイッチ１０４とレーザダイオード駆動電流増幅回路１０とを備え、さらに、スイッチ１０４の制御信号を微分する微分回路１１，１２と、その出力信号を入力とし、入力定電流源１０３とは同極性出力のＶ−Ｉ変換回路１３と、スイッチの制御信号の逆極性の信号を微分する微分回路１５，１６と、その出力信号を入力とし、入力定電流源１０３とは逆極性出力のＶ−Ｉ変換回路１７とを備えている。これにより、レーザダイオードの駆動電流の急峻な立上り時間と急峻な立下り時間を可能とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク用のレーザダイオード駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のレーザダイオード駆動装置の一例を示したものである（例えば特許文献１参照）。ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５はスイッチ１０４を介して引込型の定電流源１０３に接続されており、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の出力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０６はレーザダイオード１０７に接続されている。
【０００３】
スイッチ１０４が閉じるとミラー回路のゲイン倍の出力電流がレーザダイオード１０７に流入する。またスイッチ１０４が開くとレーザダイオード１０７に流れていた出力電流は流入しなくなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−１４３８８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、以下に説明するような問題が発生する。一般にレーザダイオードの駆動電流は大電流であるため、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の出力ＰｃｈＭＯＳトランジスタはサイズが大きくなっている。よってＰｃｈＭＯＳトランジスタのゲート容量が大きくなるため、スイッチが閉じた時に、急峻にゲート電位を下げることができなくなり、レーザダイオードの駆動電流の立上り時間が長くなる。またレーザダイオードの発光パワー調整のために入力電流を小さくした時は、さらにレーザダイオードの駆動電流の立上り時間が長くなる。逆にスイッチが開いた時は、ゲート電位が急峻に立上らないためにレーザダイオードの駆動電流の立下り時間は長くなる。
【０００６】
近年、光ディスクの記憶容量が増大している中、更なる記憶容量の増大のためには、レーザダイオードの駆動電流の立上り時間と立下り時間の短縮が必要であるが、上記従来の回路では、記憶容量の増大が困難になるという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザダイオード駆動装置は、入力定電流源とスイッチとレーザダイオード駆動電流増幅回路からなり、さらに、スイッチの制御信号を微分する微分回路と、その出力信号を入力とする、前記入力定電流源とは同極性出力のＶ−Ｉ変換回路と、スイッチの制御信号の逆極性の信号を微分する微分回路と、その出力信号を入力とする、前記入力定電流源とは逆極性出力のＶ−Ｉ変換回路とを備えたことを特徴とし、これにより、レーザダイオードの駆動電流の急峻な立上り時間と急峻な立下り時間を可能とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態におけるレーザダイオード駆動装置の基本構成を示したものである。なお、図４と同一部分には同一符号を付してあり、また、１０はレーザダイオード駆動電流増幅回路、１１，１２，１５，１６は微分回路、１３は引込型のＶ−Ｉ変換回路、１７は吐出型のＶ−Ｉ変換回路、１４は反転回路である。
【００１０】
このような回路構成において、スイッチ１０４が閉じると、入力定電流源１０３の電流がレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に入力される。スイッチ１０４の制御信号は微分回路１１，１２で微分されて、入力定電流源１０３と同極性出力のＶ−Ｉ変換回路１３に入力され、その出力電流はレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に微分的に入力されることになり、レーザ駆動電流の急峻な立上り時間を可能とする。
【００１１】
スイッチ１０４が開くと、入力定電流源１０３の電流がレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に入力されなくなる。スイッチ１０４の制御信号は微分回路１５，１６で微分されて、入力定電流源１０３と逆極性出力のＶ−Ｉ変換回路１７に入力され、その出力電流はレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に微分的に入力されることになり、レーザダイオード駆動電流増幅回路１０は急峻にオフすることになってレーザ駆動電流の急峻な立下り時間を可能とする。
【００１２】
図２は、微分回路とＶ−Ｉ変換回路を具体的に示したものである。微分回路１１，１２とＶ−Ｉ変換回路１３は、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５の入力端にコレクタが接続され、エミッタが接地され、ベースが容量１１１の一方の電極に接続されたＮＰＮトランジスタ１０８と、駆動段出力が容量１１１の他方の電極に接続された駆動回路１１２とからなっている。スイッチ１０４が閉じると同時に駆動回路１１２の入力端がＨとなり、容量１１１を介してＮＰＮトランジスタ１０８のベース電流が微分的に供給されＯＮする。ＮＰＮトランジスタ１０８のコレクタ電流が引込型の定電流源１０３の本来の入力電流に微分的に加算されることになり、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路が急峻にＯＮしてレーザダイオード１０７の駆動電流が急峻に立上ることが可能となる。また抵抗１１０によりＮＰＮトランジスタ１０８の余分な電荷を接地に流出させることが可能となり、より微分的な電流加算が可能となる。またダイオード１０９により入力端１１３がＬになったときにＮＰＮトランジスタ１０８のベース電位をクランプすることが可能となる。
【００１３】
またさらに、微分回路１５，１６とＶ−Ｉ変換回路１７は、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５の入力端子にエミッタが接続され、コレクタが電源端子１１８に接続され、ベースが容量１１７の一方の電極に接続されたＮＰＮトランジスタ１１４と、駆動段出力が容量１１７の他方の電極に接続された駆動回路１１９からなっている。スイッチ１０４が開くと同時に駆動回路１１９の入力端がＨとなり、容量１１７を介してＮＰＮトランジスタ１１４のベース電流が微分的に供給されてＯＮする。ＮＰＮトランジスタ１１４のエミッタ電流がＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５のゲート電位を急峻に上昇させ、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路が急峻にオフする。この効果によりレーザダイオード１０７の駆動電流を急峻に立下げることが可能となる。また抵抗１１６によりＮＰＮトランジスタ１１４の余分な電荷を流出させることが可能となり、より微分的なゲート電位の上昇が可能となる。またダイオード１１５により入力端１２０がＬになったときに、ＮＰＮトランジスタ１１４のベース電位をクランプすることが可能となる。
【００１４】
図３は、各部信号波形を示したもので、２００はスイッチ制御信号波形、２０１はレーザダイオード駆動電流増幅回路の入力電流波形、２０３は引込型Ｖ−Ｉ変換回路出力電流波形、２０４はスイッチ制御信号微分波形、２０５は吐出型Ｖ−Ｉ変換回路出力電流波形、２０６はレーザダイオード駆動電流波形である。
【００１５】
なお、上記実施の形態においては、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路とＮＰＮトランジスタで説明したが、ＮｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路とＰＮＰトランジスタからなる構成においても同様な効果があることは明白である。
【００１６】
本発明のレーザダイオード駆動装置は、入力電流増幅部に本来の入力電流が加わる時に同期して微分的に電流を加算することで、レーザダイオード駆動電流の立上り時間を短縮し、また入力電流が切れる時に同期して微分的にトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタのゲート電位を上昇させることで、レーザダイオード駆動電流の立下り時間を短縮させることが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、レーザダイオードの駆動電流が小電流域から大電流域まで適切にレーザダイオードの駆動電流の立上り時間と立下り時間を短縮することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態に係るレーザダイオード駆動装置の基本構成を示す回路図
【図２】
図１の回路をさらに具体的に示す回路図
【図３】
各部信号波形のタイミングチャート
【図４】
従来例の回路図
【符号の説明】
１０ レーザダイオード駆動電流増幅回路
１１，１２ 微分回路
１３ Ｖ−Ｉ変換回路
１４ 反転回路
１５，１６ 微分回路
１７ Ｖ−Ｉ変換回路
１０１ 電源端子
１０２ 接地端子
１０３ 入力定電流源
１０４ スイッチ
１０５ ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ
１０６ ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の出力部
１０７ レーザダイオード
１０８，１１４ トランジスタ
１０９，１１５ ダイオード
１１０，１１６ 抵抗
１１１，１１７ 容量
１１２，１１９ 駆動回路
１１８ 電源端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク用のレーザダイオード駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のレーザダイオード駆動装置の一例を示したものである（例えば特許文献１参照）。ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５はスイッチ１０４を介して引込型の定電流源１０３に接続されており、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の出力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０６はレーザダイオード１０７に接続されている。
【０００３】
スイッチ１０４が閉じるとミラー回路のゲイン倍の出力電流がレーザダイオード１０７に流入する。またスイッチ１０４が開くとレーザダイオード１０７に流れていた出力電流は流入しなくなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−１４３８８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、以下に説明するような問題が発生する。一般にレーザダイオードの駆動電流は大電流であるため、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の出力ＰｃｈＭＯＳトランジスタはサイズが大きくなっている。よってＰｃｈＭＯＳトランジスタのゲート容量が大きくなるため、スイッチが閉じた時に、急峻にゲート電位を下げることができなくなり、レーザダイオードの駆動電流の立上り時間が長くなる。またレーザダイオードの発光パワー調整のために入力電流を小さくした時は、さらにレーザダイオードの駆動電流の立上り時間が長くなる。逆にスイッチが開いた時は、ゲート電位が急峻に立上らないためにレーザダイオードの駆動電流の立下り時間は長くなる。
【０００６】
近年、光ディスクの記憶容量が増大している中、更なる記憶容量の増大のためには、レーザダイオードの駆動電流の立上り時間と立下り時間の短縮が必要であるが、上記従来の回路では、記憶容量の増大が困難になるという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザダイオード駆動装置は、入力定電流源とスイッチとレーザダイオード駆動電流増幅回路からなり、さらに、スイッチの制御信号を微分する微分回路と、その出力信号を入力とする、前記入力定電流源とは同極性出力のＶ−Ｉ変換回路と、スイッチの制御信号の逆極性の信号を微分する微分回路と、その出力信号を入力とする、前記入力定電流源とは逆極性出力のＶ−Ｉ変換回路とを備えたことを特徴とし、これにより、レーザダイオードの駆動電流の急峻な立上り時間と急峻な立下り時間を可能とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態におけるレーザダイオード駆動装置の基本構成を示したものである。なお、図４と同一部分には同一符号を付してあり、また、１０はレーザダイオード駆動電流増幅回路、１１，１２，１５，１６は微分回路、１３は引込型のＶ−Ｉ変換回路、１７は吐出型のＶ−Ｉ変換回路、１４は反転回路である。
【００１０】
このような回路構成において、スイッチ１０４が閉じると、入力定電流源１０３の電流がレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に入力される。スイッチ１０４の制御信号は微分回路１１，１２で微分されて、入力定電流源１０３と同極性出力のＶ−Ｉ変換回路１３に入力され、その出力電流はレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に微分的に入力されることになり、レーザ駆動電流の急峻な立上り時間を可能とする。
【００１１】
スイッチ１０４が開くと、入力定電流源１０３の電流がレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に入力されなくなる。スイッチ１０４の制御信号は微分回路１５，１６で微分されて、入力定電流源１０３と逆極性出力のＶ−Ｉ変換回路１７に入力され、その出力電流はレーザダイオード駆動電流増幅回路１０に微分的に入力されることになり、レーザダイオード駆動電流増幅回路１０は急峻にオフすることになってレーザ駆動電流の急峻な立下り時間を可能とする。
【００１２】
図２は、微分回路とＶ−Ｉ変換回路を具体的に示したものである。微分回路１１，１２とＶ−Ｉ変換回路１３は、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５の入力端にコレクタが接続され、エミッタが接地され、ベースが容量１１１の一方の電極に接続されたＮＰＮトランジスタ１０８と、駆動段出力が容量１１１の他方の電極に接続された駆動回路１１２とからなっている。スイッチ１０４が閉じると同時に駆動回路１１２の入力端がＨとなり、容量１１１を介してＮＰＮトランジスタ１０８のベース電流が微分的に供給されＯＮする。ＮＰＮトランジスタ１０８のコレクタ電流が引込型の定電流源１０３の本来の入力電流に微分的に加算されることになり、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路が急峻にＯＮしてレーザダイオード１０７の駆動電流が急峻に立上ることが可能となる。また抵抗１１０によりＮＰＮトランジスタ１０８の余分な電荷を接地に流出させることが可能となり、より微分的な電流加算が可能となる。またダイオード１０９により入力端１１３がＬになったときにＮＰＮトランジスタ１０８のベース電位をクランプすることが可能となる。
【００１３】
またさらに、微分回路１５，１６とＶ−Ｉ変換回路１７は、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５の入力端子にエミッタが接続され、コレクタが電源端子１１８に接続され、ベースが容量１１７の一方の電極に接続されたＮＰＮトランジスタ１１４と、駆動段出力が容量１１７の他方の電極に接続された駆動回路１１９からなっている。スイッチ１０４が開くと同時に駆動回路１１９の入力端がＨとなり、容量１１７を介してＮＰＮトランジスタ１１４のベース電流が微分的に供給されてＯＮする。ＮＰＮトランジスタ１１４のエミッタ電流がＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ１０５のゲート電位を急峻に上昇させ、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路が急峻にオフする。この効果によりレーザダイオード１０７の駆動電流を急峻に立下げることが可能となる。また抵抗１１６によりＮＰＮトランジスタ１１４の余分な電荷を流出させることが可能となり、より微分的なゲート電位の上昇が可能となる。またダイオード１１５により入力端１２０がＬになったときに、ＮＰＮトランジスタ１１４のベース電位をクランプすることが可能となる。
【００１４】
図３は、各部信号波形を示したもので、２００はスイッチ制御信号波形、２０１はレーザダイオード駆動電流増幅回路の入力電流波形、２０３は引込型Ｖ−Ｉ変換回路出力電流波形、２０４はスイッチ制御信号微分波形、２０５は吐出型Ｖ−Ｉ変換回路出力電流波形、２０６はレーザダイオード駆動電流波形である。
【００１５】
なお、上記実施の形態においては、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路とＮＰＮトランジスタで説明したが、ＮｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路とＰＮＰトランジスタからなる構成においても同様な効果があることは明白である。
【００１６】
本発明のレーザダイオード駆動装置は、入力電流増幅部に本来の入力電流が加わる時に同期して微分的に電流を加算することで、レーザダイオード駆動電流の立上り時間を短縮し、また入力電流が切れる時に同期して微分的にトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタのゲート電位を上昇させることで、レーザダイオード駆動電流の立下り時間を短縮させることが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、レーザダイオードの駆動電流が小電流域から大電流域まで適切にレーザダイオードの駆動電流の立上り時間と立下り時間を短縮することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態に係るレーザダイオード駆動装置の基本構成を示す回路図
【図２】
図１の回路をさらに具体的に示す回路図
【図３】
各部信号波形のタイミングチャート
【図４】
従来例の回路図
【符号の説明】
１０ レーザダイオード駆動電流増幅回路
１１，１２ 微分回路
１３ Ｖ−Ｉ変換回路
１４ 反転回路
１５，１６ 微分回路
１７ Ｖ−Ｉ変換回路
１０１ 電源端子
１０２ 接地端子
１０３ 入力定電流源
１０４ スイッチ
１０５ ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の入力ＰｃｈＭＯＳトランジスタ
１０６ ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路の出力部
１０７ レーザダイオード
１０８，１１４ トランジスタ
１０９，１１５ ダイオード
１１０，１１６ 抵抗
１１１，１１７ 容量
１１２，１１９ 駆動回路
１１８ 電源端子
Claims (7)
- 定電流源と、一端が前記定電流源に接続されたスイッチと、入力端が前記スイッチの他端に接続され、出力端がレーザダイオードに接続されたレーザダイオード駆動電流増幅回路とを備えたことを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
- 定電流源と、一端が前記定電流源に接続されたスイッチと、入力端が前記スイッチの他端に接続され、出力端がレーザダイオードに接続されたレーザダイオード駆動電流増幅回路と、前記スイッチを制御する制御信号を微分する第１の微分回路と、入力端が前記第１の微分回路の出力端に接続され、出力端が前記レーザダイオード駆動電流増幅回路の入力端に接続され、前記定電流源と同極性出力を有する第１のＶ−Ｉ変換回路とを備えたことを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
- スイッチを制御する制御信号を微分する第２の微分回路と、入力端が前記第２の微分回路の出力端に接続され、出力端がレーザダイオード駆動電流増幅回路の入力端に接続され、定電流源と逆極性出力を有する第２のＶ−Ｉ変換回路とを備えたことを特徴とする請求項２記載のレーザダイオード駆動装置。
- レーザダイオード駆動電流増幅回路は、ＰｃｈＭＯＳトランジスタのミラー回路から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレーザダイオード駆動装置。
- 微分回路は、スイッチを制御する制御信号を微分し、出力端に容量を有することを特徴とする請求項２または請求項３記載のレーザダイオード駆動装置。
- 第１のＶ−Ｉ変換回路は、一端が第１の微分回路の出力端に接続され、他端が接地された第１の抵抗と、カソードが前記第１の微分回路の出力端に接続され、アノードが接地された第１のダイオードと、ベースが前記第１の微分回路の出力端に接続され、エミッタが接地され、コレクタがレーザダイオード駆動電流増幅回路の入力端に接続された第１のトランジスタとからなることを特徴とする請求項２記載のレーザダイオード駆動装置。
- 第２のＶ−Ｉ変換回路は、一端が第２の微分回路の出力端に接続された第２の抵抗と、カソードが前記第２の微分回路の出力端に接続された第２のダイオードと、ベースが前記第２の微分回路の出力端に接続され、コレクタが電源端子に接続され、エミッタが前記第２の抵抗の他端と前記第２のダイオードのアノードとともにレーザダイオード駆動電流増幅回路の入力端に接続されたトランジスタとからなることを特徴とする請求項３記載のレーザダイオード駆動装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002347127A JP4072047B2 (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | レーザダイオード駆動装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002347127A JP4072047B2 (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | レーザダイオード駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4072047B2 JP4072047B2 (ja) | 2008-04-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002347127A Expired - Fee Related JP4072047B2 (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | レーザダイオード駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7046706B2 (ja) |
| JP (1) | JP4072047B2 (ja) |
| CN (1) | CN1326299C (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007149940A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Nec Electronics Corp | 電流スイッチ回路 |
| US7483460B2 (en) | 2005-08-04 | 2009-01-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Transmitter optical subassembly and a transmitter optical module installing the same |
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