JP2005353615A - レーザ発光回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザダイオードの駆動電流を生成するＰＮＰパワートランジスタのベース端子がＧＮＤ端子と短絡したとき、レーザダイオードへの駆動電流の供給を停止してレーザダイオードの破壊を防止するレーザ発光回路を提供する。
【解決手段】 ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子の電位をモニタ回路１１０により監視し、モニタ回路１１０によりＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子の電位が所定のリミット値に達していると判定されると、スイッチ１０９がオンしてＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子と電源を接続し、ＰＮＰパワートランジスタ１０１を飽和させてレーザダイオード１０２への駆動電流の供給を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ発光回路に関する。

従来より、光ディスクなどの記録担体にデータの記録・再生を行う情報記録再生装置に対して、再生時に正確にデータを読み取れるようにするための様々な対策が提案されている。例えば、記録時に、記録する情報信号の周波数の高低に応じてレーザパワーを制御することで、情報信号が低周波の場合であっても光ディスクの記録面に形成されるピットの幅が広がらないようにして、再生時にデータの正確な読み取りができるようにする手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、再生時に、受光素子が受光する記録担体からの反射光が一定光量となるようにレーザパワーをフィードバック制御することで、再生時にデータの正確な読み取りができるようにする手法が一般的に行われている。以下、レーザパワーをフィードバック制御する閉ループ回路が組み込まれたレーザ発光回路について説明する。

以下、従来のレーザ発光回路について説明する。
図１９は、従来のレーザ発光回路の概略構成図である。
図１９において、１０１はＰＮＰパワートランジスタ、１０２はレーザダイオードを示す。図１９に示すように、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のエミッタ端子は電流源に接続され、ベース端子は後述する第２の外部接続端子を介してオペアンプの出力端子に接続され、コレクタ端子はレーザダイオード１０２のアノード端子に接続され、レーザダイオード１０２のカソード端子はＧＮＤ端子に接続される。

駆動電流生成回路としてのＰＮＰパワートランジスタ１０１は、駆動電流生成回路の入力部であるベース端子の電位（ベース電位）に応じた電流（駆動電流）を、エミッタ端子に接続される電流源からの電流に基づいて生成する。レーザダイオード１０２は、ＰＮＰパワートランジスタ１０１から供給される駆動電流に応じたレーザパワーでレーザ光を発光し、図示しない光ディスクなどの記録担体へ照射する。

また、１０３は受光素子、１０４は抵抗、１０５は第１の外部接続端子を示す。図１９に示すように、受光素子１０３のカソード端子は電流源に接続され、アノード端子は抵抗１０４を介してＧＮＤ端子に接続される。

受光素子１０３は、図示しない記録担体からの反射光を受光しその反射光量に応じた電流を抵抗１０４へ流す。したがって、第１の外部接続端子１０５には図示しない記録担体からの反射光量に応じた電圧（帰還電圧）が入力される。

また、１０６は第２の外部接続端子、１０７はオペアンプ、１０８は基準電圧源を示す。オペアンプ１０７は半導体集積回路内に設けられており、半導体集積回路の第１の外部接続端子１０５から帰還電圧が入力され、第２の外部接続端子１０６から後述する制御電圧が出力される。オペアンプ１０７は、図１９に示すように基準電圧源１０８の電位に対して第１の外部接続端子１０５の電位（帰還電圧）を正方向とし、帰還電圧に基づいて、受光素子１０３が受光する反射光の反射光量が一定値となるようにＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子に印加する制御電圧を生成する。この制御電圧は、第２の外部接続端子１０６を介してＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子に印加される。

次に、この従来のレーザ発光回路の動作について説明する。レーザダイオード１０２のレーザパワーが大きくなり、図示しない記録担体からの反射光量が大きくなると、受光素子１０３にて発生する電流の電流値が大きくなるので、第１の外部接続端子１０５の電位（帰還電圧）が上昇し、オペアンプ１０７が生成する制御電圧の電圧値が上昇する。したがって、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース電位が上昇するので、エミッタ−コレクタ間に流れる電流（駆動電流）の電流値が小さくなり、レーザダイオード１０２のレーザパワーが小さくなって、図示しない記録担体からの反射光量が小さくなる。

逆に、レーザダイオード１０２のレーザパワーが小さくなり、図示しない記録担体からの反射光量が小さくなると、受光素子１０３にて発生する電流の電流値が小さくなるので、第１の外部接続端子１０５の電位（帰還電圧）が低下し、オペアンプ１０７が生成する制御電圧の電圧値が低下する。したがって、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース電位が低下するので、エミッタ−コレクタ間に流れる電流（駆動電流）の電流値が大きくなり、レーザダイオード１０２のレーザパワーが大きくなって、図示しない記録担体からの反射光量が大きくなる。

このように、従来のレーザ発光回路は、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のエミッタ−コレクタ間に流す電流すなわちレーザダイオード１０２を駆動する駆動電流を制御してレーザダイオード１０２のレーザパワーを最適にし、受光素子１０３が図示しない記録担体からの反射光を一定光量で受光できるようにしていた。

しかしながら、従来のレーザ発光回路では、第１、第２の外部接続端子１０５、１０６が隣接もしくは半導体パッケージの同じ辺に配置されており、露付きなどにより短絡すると、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子（駆動電流生成回路の入力部）が抵抗１０４を介してＧＮＤ端子に接続され、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子の電位がアース電位になり、エミッタ−コレクタ間に過大電流が流れ、レーザダイオード１０２が破壊されるという問題があった。

また、駆動電流を生成するための駆動電流生成回路を、ＰＮＰパワートランジスタに代えて例えばＮＰＮパワートランジスタで構成した場合には、露付きなどにより第２の外部接続端子１０６が電源端子などの電位の高い端子に短絡した場合に、ＮＰＮパワートランジスタのベース端子（駆動電流生成回路の入力部）の電位が上昇してエミッタ−コレクタ間に過大電流が流れ、レーザダイオード１０２が破壊されるという問題があった。
特開昭５７―１８９３５５号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、駆動電流生成回路の入力部の電位もしくは帰還電圧を監視するモニタ回路と、モニタ回路により駆動電流生成回路の入力部の電位もしくは帰還電圧が所定のリミット値に達していると判定されると、レーザダイオードへの駆動電流の供給を停止させるレーザダイオード破壊防止回路と、を設けることにより、露付きなどにより第２の外部接続端子（駆動電流生成回路の入力部）がＧＮＤ端子もしくは高電位の端子と短絡するなどして駆動電流が過大電流に近づくと、レーザダイオードへの駆動電流の供給を停止してレーザダイオードの破壊を防止するレーザ発光回路を提供することを目的とする。

また、本発明は、レーザダイオードの駆動電流の入力端の前段に抵抗（レーザダイオード破壊防止抵抗）を設けて駆動電流を制限することにより、駆動電流が過大電流になることを防ぎ、レーザダイオードの破壊を防止するレーザ発光回路を提供することを目的とする。

また、本発明は、第１と第２の外部接続端子を半導体パッケージの異なる辺に配置することにより、露付きなどによる第１と第２の外部接続端子の短絡を防ぎ、レーザダイオードの破壊を防止するレーザ発光回路を提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載のレーザ発光回路は、駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給を停止させるレーザダイオード破壊防止回路と、を具備することを特徴とする。

本発明の請求項２記載のレーザ発光回路は、請求項１記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給が停止するように前記駆動電流生成回路の入力部の電位を制御することを特徴とする。

本発明の請求項３記載のレーザ発光回路は、請求項２記載のレーザ発光回路であって、前記駆動電流生成回路の入力部はトランジスタのベース端子であり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記ベース端子の電位がリミット値に達していると判定されると、前記トランジスタが飽和するように前記ベース端子の電位を制御することを特徴とする。

本発明の請求項４記載のレーザ発光回路は、請求項３記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＰＮＰ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記ベース端子の電位がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＰＮＰ型トランジスタが飽和する所定の電位に上昇させるプルアップ回路であることを特徴とする。

本発明の請求項５記載のレーザ発光回路は、請求項３記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＮＰＮ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記ベース端子の電位がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＮＰＮ型トランジスタが飽和する所定の電位に低下させるプルダウン回路であることを特徴とする。

本発明の請求項６記載のレーザ発光回路は、請求項１記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記駆動電流生成回路と前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とする。

本発明の請求項７記載のレーザ発光回路は、請求項１記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードと前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とする。

本発明の請求項８記載のレーザ発光回路は、駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、ＧＮＤ端子に接続され、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、前記帰還電圧発生回路に接続される前記ＧＮＤ端子から前記制御電圧生成回路の前記帰還電圧の入力端までの帰還ラインに挿入され、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されるとＯＦＦになるスイッチと、を具備することを特徴とする。

本発明の請求項９記載のレーザ発光回路は、駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、前記帰還電圧がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給を停止させるレーザダイオード破壊防止回路と、を具備することを特徴とする。

本発明の請求項１０記載のレーザ発光回路は、請求項９記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給が停止するように前記駆動電流生成回路の入力部の電位を制御することを特徴とする。

本発明の請求項１１記載のレーザ発光回路は、請求項１０記載のレーザ発光回路であって、前記駆動電流生成回路の入力部はトランジスタのベース端子であり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記トランジスタが飽和するように前記ベース端子の電位を制御することを特徴とする。

本発明の請求項１２記載のレーザ発光回路は、請求項１１記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＰＮＰ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＰＮＰ型トランジスタが飽和する所定の電位に上昇させるプルアップ回路であることを特徴とする。

本発明の請求項１３記載のレーザ発光回路は、請求項１１記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＮＰＮ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＮＰＮ型トランジスタが飽和する所定の電位に低下させるプルダウン回路であることを特徴とする。

本発明の請求項１４記載のレーザ発光回路は、請求項９記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記駆動電流生成回路と前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とする。

本発明の請求項１５記載のレーザ発光回路は、請求項９記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードと前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とする。

本発明の請求項１６記載のレーザ発光回路は、駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、ＧＮＤ端子に接続され、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、前記帰還電圧がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、前記帰還電圧発生回路に接続される前記ＧＮＤ端子から前記制御電圧生成回路の前記帰還電圧の入力端までの帰還ラインに挿入され、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されるとＯＦＦになるスイッチと、を具備することを特徴とする。

本発明の請求項１７記載のレーザ発光回路は、駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、前記レーザダイオードの前記駆動電流の入力端の前段に設けられ、前記駆動電流の電流値が所定の値を越えないようにするレーザダイオード破壊防止抵抗と、を具備することを特徴とする。

本発明の請求項１８記載のレーザ発光回路は、請求項１ないし１７のいずれかに記載のレーザ発光回路であって、前記帰還電圧発生回路はＧＮＤ端子に接続され、前記制御電圧生成回路は角形の半導体集積回路内に設けられており、前記半導体集積回路は、前記帰還電圧を入力する第１の外部接続端子と前記制御電圧を出力する第２の外部接続端子を少なくとも有し、前記第１の外部接続端子が配置される辺とは別異の辺に前記第２の外部接続端子が配置されることを特徴とする。

本発明の請求項１９記載のレーザ発光回路は、駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、ＧＮＤ端子に接続され、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路が設けられた角形の半導体集積回路と、を具備し、前記半導体集積回路は、前記帰還電圧を入力する第１の外部接続端子と前記制御電圧を出力する第２の外部接続端子を少なくとも有し、かつ前記第１の外部接続端子が配置される辺とは別異の辺に前記第２の外部接続端子が配置されることを特徴とする。

本発明によれば、駆動電流生成回路の入力部と接続する第２の外部接続端子がＧＮＤ端子、もしくは電源端子などの高電位の端子と短絡するなどして、駆動電流生成回路の入力部の電位が異常電位となった場合であっても、過大な駆動電流がレーザダイオードに流れることを防止でき、レーザダイオードの破壊を防止することができる。また、帰還電圧が入力される第１の外部接続端子と上記の第２の外部接続端子を半導体パッケージの異なる辺に配置するので、露付きなどによる第１と第２の外部接続端子の短絡を防ぐことができ、レーザダイオードの破壊を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、記録担体からの反射光量を一定値にするフィードバック制御については、従来と同様であるので、説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第１の実施例を示す概略構成図である。

図１において、１０１は駆動電流生成回路としてのＰＮＰパワートランジスタ（ＰＮＰ型トランジスタ）、１０２はレーザダイオードを示す。図１に示すように、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のエミッタ端子は電流源に接続され、駆動電流生成回路の入力部としてのベース端子は後述する第２の外部接続端子を介してオペアンプの出力端子に接続され、コレクタ端子はレーザダイオード１０２のアノード端子に接続され、レーザダイオード１０２のカソード端子はＧＮＤ端子に接続される。

ＰＮＰパワートランジスタ１０１は、ベース端子の電位（ベース電位）に応じた電流（駆動電流）を電流源からの電流に基づいて生成し、レーザダイオード１０２へ供給する。レーザダイオード１０２は、ＰＮＰパワートランジスタ１０１から供給される駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し、図示しない記録担体へ照射する。

また、１０３は受光素子、１０４は抵抗、１０５は第１の外部接続端子を示す。図１に示すように、受光素子１０３のカソード端子は電流源に接続され、アノード端子は抵抗１０４を介してＧＮＤ端子に接続される。

受光素子１０３は、図示しない記録担体からの反射光を受光しその反射光量に応じた電流を抵抗１０４へ流す。したがって、第１の外部接続端子１０５には図示しない記録担体からの反射光量に応じた電圧（帰還電圧）が入力される。ここでは、受光素子１０３と抵抗１０４により、記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路が構成される。

また、１０６は第２の外部接続端子、１０７は制御電圧生成回路としてのオペアンプ、１０８は基準電圧源を示す。オペアンプ１０７は半導体集積回路内に設けられており、半導体集積回路の第１の外部接続端子１０５から帰還電圧が入力され、第２の外部接続端子１０６から後述する制御電圧が出力される。オペアンプ１０７は、図１に示すように基準電圧源１０８の電位に対して第１の外部接続端子１０５の電位（帰還電圧）を正方向とし、帰還電圧に基づいて、受光素子１０３が受光する反射光の反射光量が一定値となるようにＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子へ印加する制御電圧を生成する。この制御電圧は、第２の外部接続端子１０６を介してＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子に印加される。

また、１０９はレーザダイオード破壊防止回路としてのスイッチ、１１０はモニタ回路を示す。モニタ回路１１０は、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース電位を検知しその電位が所定のリミット値に達しているか否かを判定する。この第１の実施例では、駆動電流生成回路の入力部がＰＮＰ型トランジスタのベース端子であるので、リミット値は、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース電位がアース電位に近づいているか否かを判定できる値に設定する。

スイッチ１０９は、モニタ回路１１０によりＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース電位が所定のリミット値に達していると判定されると、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子を電源と接続してＰＮＰパワートランジスタ１０１を飽和させ、レーザダイオード１０２に駆動電流が流れないようにすることで、レーザダイオード１０２の破壊を防止する。

このようにすれば、第１の外部接続端子１０５と第２の外部接続端子１０６が露付きなどによって短絡するなど、オペアンプ１０７の出力端子からＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子までの制御ラインとＧＮＤラインが短絡しても、レーザダイオード１０２の破壊を防止することができる。

また、ここでは、スイッチ１０９により、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース端子の電位をＰＮＰパワートランジスタ１０１が飽和する所定の電位にまで上昇させるプルアップ回路が構成される。また、ここでは、スイッチ１０９が、レーザダイオード１０２への駆動電流の供給が停止するように駆動電流生成回路の入力部の電位を制御する。

続いて、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第２の実施例について説明する。
図２は、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第２の実施例を示す概略構成図である。

図１に示すレーザ発光回路と異なる点は駆動電流生成回路の構成にあり、図２に示すように、ＰＮＰトランジスタ１１１と抵抗１１２、１１３とＮＰＮパワートランジスタ１１４により駆動電流生成回路が構成され、ＰＮＰトランジスタ（ＰＮＰ型トランジスタ）１１１のベース端子が駆動電流生成回路の入力部となる。

図２に示すように、レーザダイオード１０２のアノード端子には電流源が接続され、カソード端子にはＮＰＮパワートランジスタ１１４のコレクタ端子が接続され、ＮＰＮパワートランジスタ１１４のエミッタ端子にはＧＮＤ端子が接続される。また、ＰＮＰトランジスタ１１１のベース端子には第２の外部接続端子１０６が接続され、エミッタ端子には抵抗１１２を介して電流源が接続され、コレクタ端子には抵抗１１３を介してＧＮＤ端子が接続されるとともにＮＰＮパワートランジスタ１１４のベース端子が接続される。このように構成しても、図１に示すレーザ発光回路と同様に、レーザダイオードの破壊を防止することができる。

続いて、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第３、４の実施例について説明する。
図３、４は、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第３、４の実施例を示す概略構成図である。

図１、２に示すレーザ発光回路と異なる点は帰還電圧発生回路と制御電圧生成回路の構成にある。図３、４に示すように、受光素子１０３のカソード端子が抵抗１０４を介して電流源と接続され、アノード端子がＧＮＤ端子と接続される。また、オペアンプ１０７は、基準電圧源１０８の電位に対して第１の外部接続端子１０５の電位（帰還電圧）が負方向となる。このように構成しても、図１に示すレーザ発光回路と同様に、レーザダイオードの破壊を防止することができる。

続いて、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第５の実施例について説明する。
図５は、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第５の実施例を示す概略構成図である。

図１に示すレーザ発光回路とは、駆動電流生成回路がＮＰＮパワートランジスタ１１５（ＮＰＮ型トランジスタ）からなる点、およびレーザダイオード破壊防止回路としてプルアップ回路に代えてプルダウン回路を備える点が異なる。

図５に示すように、ＮＰＮパワートランジスタ１１５のコレクタ端子をレーザダイオード１０２を介して電流源に接続し、ベース端子（駆動電流生成回路の入力部）を第２の外部接続端子１０６に接続し、エミッタ端子をＧＮＤ端子に接続する。

また、モニタ回路１１６は、ＮＰＮパワートランジスタ１１５のベース電位を検知しその電位が所定のリミット値に達しているか否かを判定する。この第５の実施例では、駆動電流生成回路の入力部がＮＰＮ型トランジスタのベース端子であるので、リミット値は、ＮＰＮパワートランジスタ１１５のベース電位が、駆動電流が過大電流となる高電位に近づいているか否かを判定できる値に設定する。

スイッチ１１７は、モニタ回路１１６によりＮＰＮパワートランジスタ１１５のベース電位が所定のリミット値に達していると判定されると、ＮＰＮパワートランジスタ１１５のベース端子をＧＮＤ端子と接続してＮＰＮパワートランジスタ１１５を飽和させ、レーザダイオード１０２に駆動電流が流れないようにすることで、レーザダイオード１０２の破壊を防止する。

このようにすれば、第２の外部接続端子１０６が電源端子などの電位の高い端子に露付きなどによって短絡するなど、オペアンプ１０７の出力端子からＮＰＮパワートランジスタ１１５のベース端子までの制御ラインと電源ラインなどの電位の高いラインが短絡しても、レーザダイオード１０２の破壊を防止することができる。

また、ここでは、スイッチ１１７により、ＮＰＮパワートランジスタ１１５のベース端子の電位をＮＰＮパワートランジスタ１１５が飽和する所定の電位にまで低下させるプルダウン回路が構成される。また、ここでは、スイッチ１１７が、レーザダイオード１０２への駆動電流の供給が停止するように駆動電流生成回路の入力部の電位を制御する。

続いて、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第６の実施例について説明する。
図６は、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第６の実施例を示す概略構成図である。

図５に示すレーザ発光回路と異なる点は駆動電流生成回路の構成にあり、図６に示すように、ＮＰＮトランジスタ１１８と抵抗１１９、１２０とＰＮＰパワートランジスタ１２１により駆動電流生成回路が構成され、ＮＰＮトランジスタ（ＮＰＮ型トランジスタ）１１８のベース端子が駆動電流生成回路の入力部となる。

図６に示すように、ＰＮＰパワートランジスタ１２１のエミッタ端子には電流源が接続され、コレクタ端子にはレーザダイオード１０２のアノード端子が接続され、レーザダイオード１０２のカソード端子にはＧＮＤ端子が接続される。また、ＮＰＮトランジスタ１１８のコレクタ端子には抵抗１１９を介して電流源が接続され、ベース端子には第２の外部接続端子１０６が接続され、エミッタ端子には抵抗１２０を介してＧＮＤ端子が接続されるとともにＰＮＰパワートランジスタ１２１のベース端子が接続される。このように構成しても、図５に示すレーザ発光回路と同様に、レーザダイオードの破壊を防止することができる。

続いて、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第７、８の実施例について説明する。
図７、８は、本実施の形態１におけるレーザ発光回路の第７、８の実施例を示す概略構成図である。

図５、６に示すレーザ発光回路と異なる点は、帰還電圧発生回路と制御電圧生成回路の構成にある。図７、８に示すように、受光素子１０３のカソード端子が抵抗１０４を介して電流源と接続され、アノード端子がＧＮＤ端子と接続される。また、オペアンプ１０７は、基準電圧源１０８の電位に対して第１の外部接続端子１０５の電位（帰還電圧）が負方向となる。このように構成しても、図５に示すレーザ発光回路と同様に、レーザダイオードの破壊を防止することができる。

なお、本実施の形態１では、駆動電流生成回路の入力部の電位を監視したが、同様に、帰還電圧を監視して帰還電圧が所定のリミット値に達しているか否かを判定することで、レーザダイオード破壊防止回路であるスイッチ１０９、１１７を制御して、レーザダイオード１０２への駆動電流の供給を停止し、レーザダイオード１０２の破壊を防止することも可能である。

（実施の形態２）
次に、本実施の形態２について説明する。
図９〜１４は、本実施の形態２におけるレーザ発光回路の第１〜６の実施例を示す概略構成図である。但し、実施の形態１において説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施の形態２におけるレーザ発光回路は、レーザダイオード破壊防止回路として、モニタ回路１１０により駆動電流生成回路の入力部の電位が所定のリミット値に達したと判定されると、駆動電流生成回路もしくはレーザダイオードと電流源を切り離すスイッチ１２２を設けた点が実施の形態１におけるレーザ発光回路と異なる。このスイッチ１２２によりレーザダイオードへの駆動電流の供給を停止することができる。

すなわち、図９、１２に示す例では、ＰＮＰパワートランジスタ１０１のエミッタ端子と電流源間に、図１０、１３に示す例では、レーザダイオード１０２のアノード端子と電流源間に、図１１、１４に示す例では、ＰＮＰトランジスタ１１１のエミッタ端子と電流源間にスイッチ１２２が設けられており、モニタ回路１１０によりＰＮＰパワートランジスタ１０１のベース電位が所定のリミット値に達していると判定されると、スイッチ１２２をＯＦＦし、レーザダイオードの駆動電流が流れないようにすることで、レーザダイオードの破壊を防止する。

なお、本実施の形態２では、駆動電流生成回路の入力部がＰＮＰ型トランジスタのベース端子である場合を例に説明したが、図５〜８に示すように、駆動電流生成回路の入力部がＮＰＮ型トランジスタのベース端子である場合でも同様である。

また、帰還電圧を監視して帰還電圧が所定のリミット値に達しているか否かを判定することで、レーザダイオード破壊防止回路であるスイッチ１２２を制御して、レーザダイオード１０２への駆動電流の供給を停止し、レーザダイオード１０２の破壊を防止することも可能である。

（実施の形態３）
次に、本実施の形態３について説明する。
図１５は、本実施の形態３におけるレーザ発光回路の一例を示す概略構成図である。但し、実施の形態１において説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施の形態３におけるレーザ発光回路は、レーザダイオード破壊防止回路として、帰還電圧発生回路に接続されるＧＮＤ端子からオペアンプ（制御電圧生成回路）１０７の帰還電圧の入力端としての第１の外部接続端子１０５までの帰還ラインにスイッチ１２３を挿入することにより、例えば図１５に示すように受光素子１０３のアノード端子からＧＮＤ端子間に、モニタ回路１１０により駆動電流生成回路の入力部の電位が所定のリミット値に達したと判定されるとＯＦＦするスイッチ１２３を設けることにより、第１の外部接続端子１０５と第２の外部接続端子１０６が露付きなどにより短絡した場合であっても、第２の外部接続端子１０６がＧＮＤ端子に短絡しないようにすることで、レーザダイオード１０２の破壊を防止する。

なお、本実施の形態３では、前述した図１に示す第１の実施例に対応する例について説明したが、無論、図２〜４に示すような回路構成にも対応させることができる。また、帰還電圧を監視して帰還電圧が所定のリミット値に達しているか否かを判定することで、レーザダイオード破壊防止回路であるスイッチ１２３を制御して、レーザダイオード１０２の破壊を防止することも可能である。

（実施の形態４）
次に、本実施の形態４について説明する。
図１６は、本実施の形態４におけるレーザ発光回路の一例を示す概略構成図である。但し、実施の形態１において説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施の形態４におけるレーザ発光回路は、図１６に示すように、レーザダイオード破壊防止回路として、レーザダイオード１０２の駆動電流の入力端の前段に、駆動電流の電流値が所定の値を越えないようにするレーザダイオード破壊防止抵抗１２４を設けることで、レーザダイオード１０２の破壊を防止する。

すなわち、レーザダイオード破壊防止抵抗１２４を設けることによりその抵抗値と駆動電流の電流値を掛け合わせた電位差が発生するので、レーザダイオード破壊防止抵抗１２４の抵抗値を、例えば駆動電流の電流値が、レーザダイオード１０２が破壊されない最大電流値（所定の値）となったときに、レーザダイオード破壊防止抵抗１２４においてパワートランジスタ１０１を飽和させる電位が発生するような抵抗値に設定することで、レーザダイオード１０２に過大な電流が流れるのを制限する。このように駆動電流の電流値が所定の値を越えないように制限することで、レーザダイオードの破壊を防止することができる。

なお、本実施の形態４では、前述した図１に示す第１の実施例に対応する例について説明したが、無論、図２〜８に示すような回路構成にも対応させることができ、レーザダイオード破壊防止抵抗１２４を設ける位置は、駆動電流が流れる経路であればよい。

（実施の形態５）
次に、本実施の形態５について説明する。
図１７、１８は、本実施の形態５におけるレーザ発光回路に供するオペアンプ１０７が設けられた角形の半導体集積回路の一例を示す図である。但し、実施の形態１において説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

図１７、１８に示すように、帰還電圧を入力する第１の外部接続端子１０５と制御電圧を出力する第２の外部接続端子１０６をそれぞれ半導体パッケージの異なる辺に配置することにより、露付きなどによる第１、第２の外部接続端子１０５、１０６の短絡が発生し難くなるので、レーザダイオードが破壊され難くなる。なお、図１７に示すように角型の半導体パッケージのコーナーに第１、第２の外部接続端子１０５、１０６を配置することにより、半導体チップの配線領域を変えることなく、第１、第２の外部接続端子１０５、１０６の短絡を発生し難くすることができる。なお、無論、この実施の形態５と実施の形態１〜４を組み合わせることも可能である。

本発明のレーザ発光回路は、レーザパワーのフィードバック制御時に、帰還ラインと制御ラインの配線が短絡するなど、帰還電圧が何らかの原因により通常の電圧値から外れた場合に、レーザダイオードの破壊を防ぐことができ、光ディスクからデータを再生する光ディスク装置などのレーザダイオードを用いた情報再生装置に有効である。

本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第１の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第２の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第３の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第４の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第５の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第６の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第７の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態１におけるレーザ発光回路の第８の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態２におけるレーザ発光回路の第１の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態２におけるレーザ発光回路の第２の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態２におけるレーザ発光回路の第３の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態２におけるレーザ発光回路の第４の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態２におけるレーザ発光回路の第５の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態２におけるレーザ発光回路の第６の実施例を示す概略構成図 本発明の実施の形態３におけるレーザ発光回路の一例を示す概略構成図 本発明の実施の形態４におけるレーザ発光回路の一例を示す概略構成図 本発明の実施の形態５におけるレーザ発光回路に供するオペアンプが設けられた角形の半導体集積回路の一例を示す図 本発明の実施の形態５におけるレーザ発光回路に供するオペアンプが設けられた角形の半導体集積回路の一例を示す図 従来のレーザ発光回路の概略構成図

符号の説明

１０１、１２１ ＰＮＰパワートランジスタ
１０２ レーザダイオード
１０３ 受光素子
１０４ 抵抗
１０５ 第１の外部接続端子
１０６ 第２の外部接続端子
１０７ オペアンプ
１０８ 基準電圧源
１０９、１１７、１２２、１２３ スイッチ
１１０、１１６ モニタ回路
１１１ ＰＮＰトランジスタ
１１２、１１３、１１９、１２０ 抵抗
１１４、１１５ ＮＰＮパワートランジスタ
１１８ ＮＰＮトランジスタ
１２４ レーザダイオード破壊防止抵抗

Claims (19)

1. 駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、
   前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、
   入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、
   前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
   前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、
   前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給を停止させるレーザダイオード破壊防止回路と、
   を具備することを特徴とするレーザ発光回路。
2. 請求項１記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給が停止するように前記駆動電流生成回路の入力部の電位を制御することを特徴とするレーザ発光回路。
3. 請求項２記載のレーザ発光回路であって、前記駆動電流生成回路の入力部はトランジスタのベース端子であり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記ベース端子の電位がリミット値に達していると判定されると、前記トランジスタが飽和するように前記ベース端子の電位を制御することを特徴とするレーザ発光回路。
4. 請求項３記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＰＮＰ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記ベース端子の電位がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＰＮＰ型トランジスタが飽和する所定の電位に上昇させるプルアップ回路であることを特徴とするレーザ発光回路。
5. 請求項３記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＮＰＮ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記ベース端子の電位がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＮＰＮ型トランジスタが飽和する所定の電位に低下させるプルダウン回路であることを特徴とするレーザ発光回路。
6. 請求項１記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記駆動電流生成回路と前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とするレーザ発光回路。
7. 請求項１記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードと前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とするレーザ発光回路。
8. 駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、
   ＧＮＤ端子に接続され、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、
   入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、
   前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
   前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、
   前記帰還電圧発生回路に接続される前記ＧＮＤ端子から前記制御電圧生成回路の前記帰還電圧の入力端までの帰還ラインに挿入され、前記モニタ回路により前記駆動電流生成回路の入力部の電位がリミット値に達していると判定されるとＯＦＦになるスイッチと、
   を具備することを特徴とするレーザ発光回路。
9. 駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、
   前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、
   入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、
   前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
   前記帰還電圧がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、
   前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給を停止させるレーザダイオード破壊防止回路と、
   を具備することを特徴とするレーザ発光回路。
10. 請求項９記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードへの前記駆動電流の供給が停止するように前記駆動電流生成回路の入力部の電位を制御することを特徴とするレーザ発光回路。
11. 請求項１０記載のレーザ発光回路であって、前記駆動電流生成回路の入力部はトランジスタのベース端子であり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記トランジスタが飽和するように前記ベース端子の電位を制御することを特徴とするレーザ発光回路。
12. 請求項１１記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＰＮＰ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＰＮＰ型トランジスタが飽和する所定の電位に上昇させるプルアップ回路であることを特徴とするレーザ発光回路。
13. 請求項１１記載のレーザ発光回路であって、前記トランジスタはＮＰＮ型トランジスタであり、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記ベース端子の電位を前記ＮＰＮ型トランジスタが飽和する所定の電位に低下させるプルダウン回路であることを特徴とするレーザ発光回路。
14. 請求項９記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記駆動電流生成回路と前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とするレーザ発光回路。
15. 請求項９記載のレーザ発光回路であって、前記レーザダイオード破壊防止回路は、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されると、前記レーザダイオードと前記電流源とを切り離すスイッチであることを特徴とするレーザ発光回路。
16. 駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、
    ＧＮＤ端子に接続され、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、
    入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、
    前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
    前記帰還電圧がリミット値に達しているか否かを判定するモニタ回路と、
    前記帰還電圧発生回路に接続される前記ＧＮＤ端子から前記制御電圧生成回路の前記帰還電圧の入力端までの帰還ラインに挿入され、前記モニタ回路により前記帰還電圧がリミット値に達していると判定されるとＯＦＦになるスイッチと、
    を具備することを特徴とするレーザ発光回路。
17. 駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、
    前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、
    入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、
    前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路と、
    前記レーザダイオードの前記駆動電流の入力端の前段に設けられ、前記駆動電流の電流値が所定の値を越えないようにするレーザダイオード破壊防止抵抗と、
    を具備することを特徴とするレーザ発光回路。
18. 請求項１ないし１７のいずれかに記載のレーザ発光回路であって、前記帰還電圧発生回路はＧＮＤ端子に接続され、前記制御電圧生成回路は角形の半導体集積回路内に設けられており、前記半導体集積回路は、前記帰還電圧を入力する第１の外部接続端子と前記制御電圧を出力する第２の外部接続端子を少なくとも有し、前記第１の外部接続端子が配置される辺とは別異の辺に前記第２の外部接続端子が配置されることを特徴とするレーザ発光回路。
19. 駆動電流に応じたレーザパワーのレーザ光を発光し記録担体へ照射するレーザダイオードと、
    ＧＮＤ端子に接続され、前記記録担体からの反射光量に応じた帰還電圧を発生する帰還電圧発生回路と、
    入力部を有しその入力部の電位に応じた前記駆動電流を電流源からの電流に基づいて生成する駆動電流生成回路と、
    前記帰還電圧に基づいて、前記反射光量が一定値となるように前記駆動電流生成回路の入力部へ印加する制御電圧を生成する制御電圧生成回路が設けられた角形の半導体集積回路と、
    を具備し、前記半導体集積回路は、前記帰還電圧を入力する第１の外部接続端子と前記制御電圧を出力する第２の外部接続端子を少なくとも有し、かつ前記第１の外部接続端子が配置される辺とは別異の辺に前記第２の外部接続端子が配置されることを特徴とするレーザ発光回路。

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