JP2008016829A

JP2008016829A - レーザダイオード駆動装置

Info

Publication number: JP2008016829A
Application number: JP2007145620A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kitamura; 幹次北村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】光ピックアップ部品の特性に応じた広範囲な設定が可能であり、且つ適切な高周波重畳電流振幅の設定が可能なレーザダイオード駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】レーザダイオード駆動装置は、高周波信号を生成する発振器（１１）と、高周波信号を増幅して出力する増幅器（１２）と、増幅器（１２）の出力電流を与えて複数のレーザダイオード（１，２，３）を個々に駆動する電流ミラー回路（７，８，９）と、電流ミラー回路にＤＣ電流を供給するＤＣ電流供給源（１０）とを備え、ＤＣ電流に高周波信号を重畳した電流によってレーザダイオードを駆動し、電流ミラー回路の選択に応じて、増幅器の増幅度を可変させる高周波信号重畳振幅設定回路（１４）を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク記録再生装置等における複数のレーザダイオードに対して駆動制御するレーザダイオード駆動装置に関するものである。

近年、光ディスク記録再生装置の記録媒体は、用途に応じて多用化しており、CD、DVDの他に、BD(Blu-ray Disc)、HD-DVD(High Definition DVD)と増加してきている。各種記録媒体に対しては、それぞれの記録媒体に適した波長の光を出力するレーザダイオードが必要である。複数の種類の記録媒体に対応した光ディスク記録再生装置には、複数のレーザダイオードが搭載されている。一般的に、複数のレーザダイオードは１つのレーザダイオード駆動装置によって駆動制御されている。

従来の光ディスク記録再生装置の再生時においては、いわゆる戻り光ノイズという問題がある。この戻り光ノイズは、再生時にレーザダイオードから記録媒体へ照射された光が、記録媒体で反射し、その光の一部がレーザダイオードへ戻り、レーザダイオードの安定した発振を妨げるものである。一般的には、再生時に数百MHzの高周波信号を重畳させてレーザダイオードを駆動することにより、通常シングルモード発振しているレーザダイオードをマルチモード発振させて、戻り光ノイズの問題を解決している。

また、再生時に使用する高周波重畳電流の振幅の大きさは、駆動するレーザダイオードの接合容量、微分抵抗、及びレーザダイオード駆動装置からレーザダイオードへの伝送路のインピーダンス等の他の光ピックアップ部品の特性によって大きく変化する。さらに、再生時に使用する高周波重畳電流の周波数は、一般的に、数百MHzである。その高周波重畳電流の高調波によって電磁波妨害の規格であるEMI(Electro Magnetic Influence)を発生する可能性がある。従来、前記の高周波重畳電流の振幅設定は、外付けの振幅調整用抵抗によって行われている。このような外付けの振幅調整用抵抗を開示した従来例としては特許文献１がある。図１１は前記の高周波重畳電流の振幅[mApp]と振幅調整用抵抗値[Ω]との関係を示す特性図である。図１１の特性図に示すように、振幅調整用抵抗値を変更（Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３）することにより高周波重畳電流の振幅が小さくなる（ｌ１→ｌ２→ｌ３）ことが理解できる。
特開２００４−３４２６５７号公報特開２００４−２８８８４２号公報特開２００４−１１０９７５号公報

しかしながら、前述したように、高周波重畳電流の設定は、駆動するレーザダイオードの接合容量、微分抵抗、及びレーザダイオード駆動装置からレーザダイオードへの伝送路のインピーダンス等の他の光ピックアップ部品の特性によって大きく変化する。外付けの振幅調整用抵抗による高周波重畳電流の振幅設定方法(特許文献１)では、レーザダイオードの数が増えるに従って外付け部品数の増加という問題があった。

光ディスク記録再生装置に用いられるレーザダイオードの特性は、各社によって大きなバラツキがある。特許文献２及び特許文献３には、装置内部の調整回路により高周波重畳電流の振幅を設定する装置が開示されている。しかし、このような装置内部の調整回路により高周波重畳電流の振幅を設定する場合には、レーザダイオードの特性変化に対して、設定変更の範囲が限定されるという問題があった。

本発明は、従来のレーザダイオード駆動装置における課題を解決するものであり、レーザダイオード駆動装置の周辺に設けられている光ピックアップ部品の特性に応じた、広範囲な設定が可能であり、且つ適切な高周波重畳電流振幅の設定が可能なレーザダイオード駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点のレーザダイオード駆動装置は、高周波信号を生成する発振器と、前記高周波信号が入力される増幅器と、前記増幅器の出力が入力されて複数のレーザダイオードのそれぞれを駆動する電流ミラー回路と、前記電流ミラー回路にDC電流を供給するDC電流供給源と、選択された前記電流ミラー回路に応じて前記増幅器の増幅度を可変する高周波重畳電流振幅設定回路と、前記高周波重畳電流振幅設定回路を制御するコントローラ、とを具備し、
前記DC電流に前記高周波信号を重畳した電流によって前記レーザダイオードを駆動するよう構成されている。このように構成された本発明のレーザダイオード駆動装置は、当該レーザダイオード駆動装置の周辺に設けられている光ピックアップ部品の特性に応じた、広範囲な設定が可能であり、且つ適切な高周波重畳電流振幅の設定が可能となる。

本発明の第２の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第１の観点の前記高周波重畳電流振幅設定回路が、前記増幅器の増幅度を可変する電流を出力するD/Aコンバータを備え、前記レーザダイオードに応じて前記D/Aコンバータの出力電流を変更するよう構成してもよい。

本発明の第３の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第２の観点の前記コントローラを前記レーザダイオードに応じて前記D/Aコンバータの出力電流を可変するよう構成してもよい。

本発明の第４の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第１の観点の前記電流ミラー回路において、前記DC電流供給源からの前記DC電流と前記増幅器からの増幅信号とが重畳されて高周波重畳電流が生成され、生成された高周波重畳電流により選択されたレーザダイオードを駆動制御するよう構成してもよい。

本発明の第５の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第１の観点の前記高周波重畳電流振幅設定回路が、基準電圧源と、前記基準電圧源からの基準電圧を伝達するオペアンプと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、選択されたレーザダイオードに応じて切り替えられる複数の選択スイッチと、前記複数の選択スイッチのそれぞれに対して直列に接続された内部負荷と、前記MOSトランジスタから出力された電流を基準電流として、前記増幅器の増幅度を可変する電流を出力するD/Aコンバータと、を具備するように構成してもよい。

本発明の第６の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第５の観点の選択されたレーザダイオードに応じて前記選択スイッチが駆動され、前記選択スイッチにより起動した内部負荷と外部負荷とによって、前記オペアンプに入力された基準電圧を選択されたレーザダイオードに対応する電流にV/I変換されるよう構成してもよい。

本発明の第７の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第５の観点の高周波重畳電流振幅特性を示す直線の傾きを外部負荷により可変するように構成してもよい。

本発明の第８の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第５の観点の高周波重畳電流振幅特性を示す直線のボトムレベルを外部負荷により可変するよう構成してもよい。

本発明の第９の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第５の観点の前記高周波重畳電流振幅設定回路が、複数のD/Aコンバータにより構成され、前段のD/Aコンバータの出力電流が、次段のD/Aコンバータの基準電流として入力され、最終段のD/Aコンバータの出力が前記増幅器に入力されるよう構成してもよい。

本発明の第１０の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第１の観点の前記高周波重畳電流振幅設定回路が、基準電流源と、前記基準電流源からの基準電流を、選択されたレーザダイオードに応じて電圧に変換する電圧変換手段と、前記電圧変換手段の出力が入力されるオペアンプと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、前記MOSトランジスタから出力された電流を基準電流として、前記増幅器の増幅度を変更する電流を出力するD/Aコンバータと、を具備するよう構成してもよい。

本発明の第１１の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記第１の観点の前記高周波重畳電流振幅設定回路が、基準電流源と、前記基準電流源からの基準電流が変換された電圧が入力されるオペアンプと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、前記MOSトランジスタから出力された電流が第１の基準電流として入力される第１のD/Aコンバータと、前記第１のD/Aコンバータの出力が第２の基準電流として入力される第２のD/Aコンバータと、を具備し、前記第２のD/Aコンバータの出力を前記増幅器に入力されるよう構成してもよい。

上記のように、本発明のレーザダイオード駆動装置においては、高周波信号を生成する発振器と、前記高周波信号が入力される増幅器と、前記増幅器の出力信号が入力されて複数のレーザダイオードを個々に駆動する電流ミラー回路と、前記電流ミラー回路にDC電流を供給するDC電流供給源と、前記電流ミラー回路の選択に応じて前記増幅器の増幅度を可変させる高周波重畳電流振幅設定回路とを備え、前記DC電流に前記高周波信号が重畳された高周波重畳電流によって選択されたレーザダイオードが駆動されている。

本発明のレーザダイオード駆動装置は、高周波重畳電流振幅設定回路において、基準電圧源と、前記基準電圧源の基準電圧を伝達するオペアンプと、使用されるレーザダイオードに応じて切り替えられる複数の選択スイッチと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、前記複数の選択スイッチのそれぞれに対して直列に接続された内部負荷と、前記MOSトランジスタから出力された電流を基準電流として動作するD/Aコンバータと、を具備している。そして、コントローラにより前記D/Aコンバータが制御され、前記D/Aコンバータによって高周波重畳電流振幅が設定されている。このように構成することによって、それぞれのレーザダイオードに応じて、D/Aコンバータの基準電流を切り替えて、高周波重畳電流振幅の設定範囲を可変させることができる。また、コントローラによってD/Aコンバータを制御することにより、高周波重畳電流振幅を任意に設定することが可能となる。

以上のように、本発明のレーザダイオード駆動装置においては、高周波重畳電流振幅を設定するために、D/Aコンバータと、このD/Aコンバータの基準電流を切り替える選択スイッチと、高周波重畳電流振幅調整用抵抗を備えることにより、複数のレーザダイオードに対して、レーザダイオードの接合容量、微分抵抗、及びレーザダイオード駆動装置からレーザダイオードへの伝送路のインピーダンス等の他の光ピックアップ部品に応じて高周波重畳電流の振幅を設定することが可能となる。また、本発明のレーザダイオード駆動装置においては、外付け部品の簡略化を図ることが可能となり、外付け部品の大幅な低減を図ることが可能となる。

発明の新規な特徴は添付の請求の範囲に特に記載したものに他ならないが、構成及び内容の双方に関して本発明は、他の目的や特徴と合わせて図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより、より良く理解され評価されるであろう。

本発明によれば、レーザダイオード駆動装置の周辺に設けられている光ピックアップ部品の特性に応じた、広範囲な設定が可能であり、且つ適切な高周波重畳電流振幅の設定が可能なレーザダイオード駆動装置を提供することができる。

以下、本発明のレーザダイオード駆動装置の最適な実施の形態について添付の図面を参照しつつ説明する。

実施の形態１
本発明に係る実施形態１のレーザダイオード駆動装置を図１から図６を用いて説明する。図１は実施形態１のレーザダイオード駆動装置の構成を示す回路構成図である。図２は実施形態１のレーザダイオード駆動装置に用いられているD/Aコンバータの構成を示す。図３は実施形態１のレーザダイオードに関する駆動電流と発光パワーとの関係の一例を示す特性図である。図４は実施形態１のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流の振幅特性を示す。

本発明に係る実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７は、光ディスク記録再生装置に用いられており、３種類の記録媒体に対応するよう３つのレーザダイオード１，２，３が設けられている。

図１に示すように、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７は、高周波信号を生成する発振器１１と、高周波信号を入力して増幅する高周波信号増幅器１２と、この高周波信号増幅器１２の出力信号が入力されて複数のレーザダイオード１，２，３のそれぞれを駆動する３つの電流ミラー回路７，８，９と、記録媒体に応じて電流ミラー回路７，８，９にDC電流を供給するDC電流供給源１０と、選択された電流ミラー回路７，８，９に応じて高周波信号増幅器の増幅度を変化させる高周波重畳電流振幅設定回路１４（以下、高周波重畳電流振幅設定回路１４を振幅設定回路１４と略称する。）と、を備えている。実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においては、電流ミラー回路７，８，９から出力される、DC電流に高周波信号が重畳された高周波重畳電流により、選択されたレーザダイオード１，２，３のいずれかが駆動される。

実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７における、振幅設定回路１４は、基準電圧源１５と、基準電圧源１５からの基準電圧を伝達するオペアンプ１７と、オペアンプ１７より伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタ１００と、選択されたレーザダイオード１，２，３に応じて切り替えられる複数の選択スイッチ１８，１９，２０と、前記複数の選択スイッチ１８，１９，２０のそれぞれに対して直列に接続された内部負荷２１，２２，２３と、MOSトランジスタ１００より出力された電流を基準電流として動作するD/Aコンバータ１６と、を具備する。D/Aコンバータ１６は、コントローラ１３により制御され、高周波重畳電流の振幅を設定する。また、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７には、振幅調整用端子２５に接続された外付けの振幅調整用抵抗２６が設けられている。振幅調整用端子２５は、複数の選択スイッチ１８，１９，２０と内部負荷２１，２２，２３のそれぞれを介してオペアンプ１７の反転入力端子（−）に接続されている。また、オペアンプ１７の反転入力端子（−）はMOSトランジスタ１００のソース端子に接続されている。オペアンプ１７の出力はMOSトランジスタ１００のゲート端子に入力される。オペアンプ１７の非反転入力端子（＋）には基準電圧源１５の基準電圧が入力される。そして、MOSトランジスタ１００のドレイン端子がD/Aコンバータ１６に接続され、D/Aコンバータ１６に基準電流が入力されるよう構成されている。

次に、上記のように構成された実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７を用いた光ディスク記録再生装置の動作について説明する。
光ディスク記録再生装置の再生時において、DC電流供給源１０によって記録媒体に対応する電流ミラー回路７，８，９にDC電流が供給される。電流ミラー回路７，８，９においては、高周波信号増幅器１２からの高周波信号をDC電流供給源１０からのDC電流に重畳させる。以下の説明において、高周波信号をDC電流に重畳させた電流を高周波重畳電流と言う。電流ミラー回路７，８，９から各出力端子４，５，６を介して出力された高周波重畳電流により、それぞれのレーザダイオード１，２，３が駆動される。その結果、レーザダイオード１，２，３は発光し、記録媒体に記録された情報の再生が行われる。高周波信号増幅器１２から出力される高周波信号は、発振器１１により生成される。高周波信号増幅器１２から出力された高周波信号の振幅は、振幅設定回路１４の出力により高周波信号増幅器１２のゲインを可変させることにより設定される。

以下、振幅設定回路１４の詳細について説明する。
振幅設定回路１４において、基準電圧源１５の基準電圧はオペアンプ１７の非反転入力端子（＋）に入力されて、反転入力端子（−）に入力された電圧と比較され増幅される。オペアンプ１７の出力は、MOSトランジスタ１００のゲート端子に入力されて、結果的にDC伝達され、V/I変換される。オペアンプ１７とMOSトランジスタ１００におけるV/I変換時において、発光させるレーザダイオード１，２，３に応じて、セレクト信号２４（select1, select2, select3)によりいずれかの選択スイッチ１８，１９，２０をON状態とする。ON状態の選択スイッチ１８，１９，２０に接続されている内部負荷２１，２２，２３と、振幅調整用端子２５に接続された振幅調整用抵抗２６によって、オペアンプ１７とMOSトランジスタ１００により基準電圧が所望の電流にV/I変換される。V/I変換によって生成された電流は、D/Aコンバータ１６に入力され、D/Aコンバータ１６の基準電流となる。この基準電流を用いて、コントローラ１３から送られてきたデジタル信号は、D/Aコンバータ１６においてアナログ値の電流に変換される。

D/Aコンバータ１６の一例として４ビットの電流加算型D/Aコンバータ１６の構成を説明する。図２は４ビットの電流加算型D/Aコンバータ１６の構成を示す回路構成図である。
図２に示すように、D/Aコンバータ１６は、各データビットに対応して、Ｉ１×１，Ｉ１×２，Ｉ１×４，Ｉ１×８の重み付けする電流ミラー回路で構成される。ここで、Ｉ１はMOSトランジスタ１００から入力された基準電流である。MOSトランジスタ１００から入力された基準電流Ｉ１は、D/Aコンバータ１６の入力端子１１９に入力され、コントローラ１３からのD/Aコンバータ設定値Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に応じた設定電流が出力端子１１８から出力される。重み付けされた電流ミラー回路の出力側MOSトランジスタ１０２，１０３，１０４，１０５には、スイッチ１０８，１０９，１１０，１１１がそれぞれ接続され、コントローラ１３から入力されたD/Aコンバータ設定値Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３によってスイッチ１０８，１０９，１１０，１１１がオンオフ駆動される。また、それぞれのMOSトランジスタ１０２，１０３，１０４，１０５は、それぞれのスイッチ１０８，１０９，１１０，１１１を介して出力端子１１８に接続されている。

次に、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７における再生動作について説明する。
まず、再生動作の説明の前に、図３に示すレーザダイオードの駆動電流と発光パワーの特性に関する一例について説明する。図３は実施形態１のレーザダイオードの駆動電流と発光パワーとの関係を示す特性図である。図３において、横軸がレーザダイオード駆動電流[mA]であり、縦軸がレーザダイオード発光パワー[mW]を示す。

通常、レーザダイオードは、図３の特性図に示すように、レーザダイオード駆動電流が所定の閾値Ａを越えるまでは発光しない。また、レーザダイオードが閾値Ａを超える電流で駆動されるとき、所定の発光パワーレベルまではレーザダイオード駆動電流に比例して発光パワーは増加する。そこで、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においては、図３に示すように、閾値Ａ付近までDC電流で駆動して、そのDC電流に高周波信号を重畳させた高周波重畳電流にてレーザドライバを駆動することによりレーザダイオードを発光させている。その結果、レーザダイオード駆動装置２７はレーザダイオードに対応する記録媒体に記録されていた情報の再生信号を生成することができる。

実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においては、内部負荷２１，２２，２３と外部負荷（振幅調整用抵抗２６）によってD/Aコンバータ１６の基準電流を決定する構成を有している。ここで、使用するD/Aコンバータ１６は図２に示した構成である。記録媒体を再生するためのレーザダイオード１，２，３に応じて、対応する選択スイッチ１８，１９，２０をON状態として、対応する内部負荷２１，２２，２３が選択される。このように選択された内部負荷と外部負荷により高周波重畳電流振幅Ｂ（図３参照）の設定範囲を可変させることができる。また、高周波重畳電流振幅Ｂの設定はコントローラ１３により制御される。

上記のように、選択された内部負荷と外部負荷のインピーダンスにより高周波重畳電流振幅Ｂの設定範囲を可変することができ、コントローラ１３により高周波重畳電流振幅Ｂを変更することができる。

図４はコントローラ１３によって与えられるD/Aコンバータ設定値C［dec］と高周波重畳電流振幅Ｂ［mApp]との関係の一例を示す特性図である。図４において、横軸は設定されたD/Aコンバータ１６のD/Aコンバータ設定値Ｃ（１０進数）を示し、縦軸は高周波重畳電流振幅Ｂを示す。

図４に示すように、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においては、高周波重畳電流振幅特性を示す直線の傾き（分解能）を外部負荷である振幅調整用抵抗２６によって可変できる構成である。このため、外部負荷である振幅調整用抵抗２６による高周波重畳電流振幅Ｂの設定範囲は、D/Aコンバータ１６の出力電流の大小に応じて異なっている。即ち、振幅調整用抵抗２６による設定範囲は、D/Aコンバータ設定値Ｃが小さい場合には高周波重畳電流振幅Ｂの設定範囲は狭く、D/Aコンバータ設定値Ｃが大きい場合には高周波重畳電流振幅Ｂの設定範囲は広くなる。このように、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においては、コントローラ１３による出力と、外部負荷である振幅調整用抵抗２６とにより高周波重畳電流振幅Ｂを設定することが可能となる。上記のように構成された実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７は、任意に高周波重畳電流振幅Ｂを設定することが可能となる。

なお、内部負荷２１，２２，２３は、抵抗、ダイオード、MOSトランジスタ等の抵抗成分を有するインピーダンス素子により構成すれば良い。

次に、D/Aコンバータ１６を他の構成の4bitの電流加算型D/Aコンバータを用いた場合について説明する。図５は実施形態１のレーザダイオード駆動装置におけるD/Aコンバータの他の構成を示しており、4bitの電流加算型D/Aコンバータの構成を示す回路構成図である。図５のD/Aコンバータ１６Ａは、図２に示したD/Aコンバータ１６に電流ミラー回路１１７を加え、入力端子１１９に定電流Ｉ０を出力する定電流ミラー回路１２１が接続された構成である。電流ミラー回路１１７のＭＯＳトランジスタ１０７は、出力端子１１８に接続されている。電流ミラー回路１１７の入力端子１２０には、MOSトランジスタ１００からの基準電流Ｉ１が入力されるよう構成されている。即ち、図５に示したD/Aコンバータ１６Ａは、Ｉ０×１，Ｉ０×２，Ｉ０×４，Ｉ０×８の重み付けされる第１の電流ミラー回路１１６と、第２の電流ミラー回路１１７と、入力端子１１９に接続された定電流ミラー回路１２１とを有して構成されている。重み付けされる電流源である第１の電流ミラー回路１１６の動作は、図２に示したD/Aコンバータ１６の動作と同じである。

図５に示したD/Aコンバータ１６Ａを実施形態１のレーザダイオード駆動装置に用いた場合の特性図を図６に示す。図６は実施形態１の図５に示した構成のレーザダイオード駆動装置の高周波重畳電流の振幅特性を示しており、コントローラ１３によって与えられるD/Aコンバータ設定値C［dec］と高周波重畳電流振幅Ｂ［mApp]との関係の一例を示す特性図である。図６において、横軸は設定されたD/Aコンバータ１６ＡのD/Aコンバータ設定値Ｃ（１０進数）を示し、縦軸は高周波重畳電流振幅Ｂを示す。

図６に示すように、実施形態１の他の構成のレーザダイオード駆動装置においては、基準電流Ｉ１が入力端子１２０に入力され、コントローラ１３からD/Aコンバータ設定値Cが入力されることにより、高周波重畳電流振幅が所望の値に調整できるよう構成されている。図５に示したD/Aコンバータ１６Ａを用いることにより、高周波重畳電流振幅Ｂのボトムレベルを外部負荷である振幅調整用抵抗２６によって可変できる構成となる。このように、図４に示したように外付けされた振幅調整用抵抗２６により、D/Aコンバータ１６の特性直線の傾き(分解能)を変更するのではなく、特性直線の傾き（分解能）を変えずに特性直線の高周波重畳電流振幅Ｂのボトムレベルを変更することも可能である。

実施形態２
以下、本発明に係る実施形態２のレーザダイオード駆動装置について図７を用いて説明する。図７は、実施形態２のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅設定回路を示した回路構成図である。実施形態２のレーザダイオード駆動装置は、前述の実施形態１のレーザダイオード駆動装置と同様に光ディスク記録再生装置に用いられており、高周波重畳電流振幅設定回路以外は同じ構成である。

図７に示すように、実施形態２のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅設定回路１４Ａは、コントローラ１３により２つのD/Aコンバータ３６，３７が制御され、高周波重畳電流振幅が設定されるよう構成されている。D/Aコンバータ３６，３７のそれぞれは、実施形態１と同様に図２に示した構成である。また、実施形態２のレーザダイオード駆動装置においては、実施形態１において用いられていた選択スイッチ（１８，１９，２０）及び内部負荷（２１，２２，２３）が設けられていない構成である。高周波信号増幅器へ出力する第２のD/Aコンバータ３７の基準電流は、第１のD/Aコンバータ３６の出力電流である。第１のD/Aコンバータ３６の基準電流は、MOSトランジスタ１００の出力電流である。基準電圧源４２の基準電圧はオペアンプ３５の非反転入力端子（＋）に入力されてDC伝達される。オペアンプ３５の出力端子には、MOSトランジスタ１００のゲート端子が接続される。オペアンプ３５の反転入力端子（−）には、MOSトランジスタ１００のソース端子及び、振幅調整用抵抗２６が振幅調整用端子２５を介して接続されている。このように接続されたMOSトランジスタ１００においては、振幅調整用抵抗２６により調整されて、V/I変換された電流が出力される。

実施形態２のレーザダイオード駆動装置において、前述の実施形態１のレーザダイオード駆動装置と最も異なる点は、高周波信号増幅器へ出力する第２のD/Aコンバータ３７の基準電流として第１のD/Aコンバータ３６が形成した出力電流を用いる点である。このように、実施形態２のレーザダイオード駆動装置においては、振幅調整用抵抗２６によってオペアンプ３５とMOSトランジスタ１００においてV/I変換された電流を２段階で設定することにより、高周波重畳電流振幅の設定範囲がより広範囲で、且つ精度の高い設定が可能となる。したがって、実施形態２のレーザダイオード駆動装置においては選択スイッチ（１８，１９，２０）及び内部負荷（２１，２２，２３）を必要としない構成であっても、精度の高い設定が容易に可能となる。

実施形態３
以下、本発明に係る実施形態３のレーザダイオード駆動装置について図８を用いて説明する。図８は、実施形態３のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅設定回路を示した回路構成図である。実施形態３のレーザダイオード駆動装置は、前述の実施形態１のレーザダイオード駆動装置と同様に光ディスク記録再生装置に用いられており、高周波重畳電流振幅設定回路以外は同じ構成である。

図８に示すように、実施形態３のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅設定回路１４Ｂ（以下、高周波重畳電流振幅設定回路１４Ｂは振幅設定回路１４Ｂと略称する。）は、基準電流源４５が設けられており、基準電流源４５の出力は非反転入力端子（＋）に入力されている。また、振幅設定回路１４Ｂには、外部負荷である振幅調整用抵抗２６が振幅調整用端子２５を介して接続されている。この振幅調整用端子２５は、選択スイッチ１８，１９，２０、及び内部負荷２１，２２，２３を介してオペアンプ４６の非反転入力端子（＋）と基準電流源４５に接続されている。オペアンプ４６の出力端子にはMOSトランジスタ１００のゲート端子が接続されている。また、オペアンプ４６の反転入力端子（−）にはMOSトランジスタ１００のソース端子とV/I変換用抵抗５４に接続されている。

図８に示す実施形態３のレーザダイオード駆動装置において、コントローラ１３により制御されたD/Aコンバータ４４の出力は、高周波信号増幅器へ入力される。D/Aコンバータ４４の基準電流は、非反転入力端子（＋）に入力された電圧をオペアンプ４６とMOSトランジスタ１００とV/I変換用抵抗５４によってV/I変換された電流である。V/I変換を行う前の電圧は、基準電流を実施形態１において説明した手段により生成される。実施形態３のレーザダイオード駆動装置において、実施の形態１と最も異なる点は、振幅調整用抵抗２６への出力が基準電流源４５からの基準電流である点である。以上のように、実施形態３によれば、D/Aコンバータ４４の基準電流を振幅調整用抵抗２６に比例して設定することができるため、高周波重畳電流振幅設定範囲も同様に振幅調整用抵抗２６に比例して設定することができる。

実施形態３のレーザダイオード駆動装置においては、選択されたレーザダイオード１，２，３に応じて電圧に変換する電圧変換手段として、選択スイッチ１８，１９，２０、及び内部負荷２１，２２，２３が用いられている。

実施形態４
以下、本発明に係る実施形態４のレーザダイオード駆動装置について図９を用いて説明する。図９は、実施形態４のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅設定回路を示した回路構成図である。実施形態４のレーザダイオード駆動装置は、前述の実施形態１のレーザダイオード駆動装置と同様に光ディスク記録再生装置に用いられており、高周波重畳電流振幅設定回路以外は同じ構成である。

図９に示すように、実施形態４のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅設定回路１４Ｃは、コントローラ１３により２つのD/Aコンバータ５６，５７が制御され、高周波重畳電流振幅が設定されるよう構成されている。また、基準電圧源の代わりに基準電流源５９が設けられている。基準電流源５９の出力はオペアンプ６０の非反転入力端子（＋）に入力されてDC伝達されている。

実施形態４のレーザダイオード駆動装置においては、高周波信号増幅器へ出力する第２のD/Aコンバータ５７の基準電流が第１のD/Aコンバータ５６の出力電流である。基準電流源５９からの基準電流は外部負荷である振幅調整用抵抗２６によって電圧変換される。振幅調整用抵抗２６によって電圧変換された電圧は、オペアンプ６０とＭＯＳトランジスタ１００によってDC伝達され、V/I変換用抵抗６３によって電流変換される。電流変換された電流が、第１のD/Aコンバータ５６の基準電流として入力される。

実施形態４のレーザダイオード駆動装置は、基本的に前述の実施形態２のレーザダイオード駆動装置と同じ構成である。実施形態４のレーザダイオード駆動装置と実施形態２のレーザダイオード駆動装置との異なる点は、振幅調整用端子２５への出力が電流出力であるか電圧出力であるかの違いである。実施形態４のレーザダイオード駆動装置は、上記のように構成されているため、実施形態２と実施形態３における両方の効果を得ることが可能となる。

実施形態４のレーザダイオード駆動装置は、前述の実施形態２のレーザダイオード駆動装置と同様に、実施形態１において用いられていた選択スイッチ（１８，１９，２０）及び内部負荷（２１，２２，２３）が設けられていない構成であり、構成が単純化され部品点数の少ない構成となる。このような構成であっても、実施形態４のレーザダイオード駆動装置は、精度の高い設定が容易に可能となる。

実施形態５
以下、本発明に係る実施形態５のレーザダイオード駆動装置について図１０を用いて説明する。図１０は実施形態５のレーザダイオード駆動装置２７Ａの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、実施形態５のレーザダイオード駆動装置２７Ａは、前述の図１に示した実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７において、コントローラ１３からＤＣ電流供給源１０に信号線を加えたものである。実施形態５のレーザダイオード駆動装置２７Ａは、前述の実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７をさらに改良した構成である。

前述の実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においては、それぞれのレーザダイオード１，２，３に応じて、高周波信号増幅器１２のゲインを調整して高周波重畳電流振幅を設定する構成について説明した。実施形態５のレーザダイオード駆動装置２７Ａは、それぞれのレーザダイオード１，２，３に応じて、高周波信号増幅器１２のゲインを調整するとともに、コントローラ１３Ａからの信号に基づいて、DC電流供給源１０Ａから電流ミラー回路７，８，９へ供給するDC電流を、選択されたレーザダイオード１，２，３に応じた所望の値に設定することが出来る構成である。このように構成することにより、実施形態５のレーザダイオード駆動装置２７Ａは、それぞれのレーザダイオード１，２，３に応じて、さらに適切で信頼性の高い高周波重畳電流を生成することができる。

なお、図１０は、実施形態１のレーザダイオード駆動装置２７においてコントローラ１３からＤＣ電流供給源１０に信号線を加えた構成を示したが、前述の各実施形態２から４においてもコントローラからＤＣ電流供給源に信号線を加えて、コントローラからDC電流供給源に対して選択されたレーザダイオードを指定する信号を送るよう構成することが可能である。

上記のように、実施形態５のレーザダイオード駆動装置は、前述の実施形態１から実施形態４のレーザダイオード駆動装置をさらに改良した構成であり、レーザダイオードに応じて、さらに適切で信頼性の高い高周波重畳電流を生成することができる。

発明をある程度の詳細さをもって好適な実施の形態について説明したが、この好適な実施の形態の現開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各要素の組合せや順序の変化は請求された発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。

本発明に係るレーザダイオード駆動装置は、光ピックアップを用いる光ディスク記録再生装置において、光ピックアップ上の他の部品の特性に応じて柔軟に対応できる再生性能を実現するものとして有用である。

本発明に係る実施形態１のレーザダイオード駆動装置の構成を示す回路構成図である。実施形態１のレーザダイオード駆動装置におけるD/Aコンバータの構成を示す回路構成図である。実施形態１のレーザダイオードに関する駆動電流と発光パワーとの関係の一例を示す特性図である。実施形態１のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅特性を示す特性図である。実施形態１のレーザダイオード駆動装置におけるD/Aコンバータの他の構成を示す回路構成図である。実施形態１の図５に示した他の構成のレーザダイオード駆動装置の高周波重畳電流振幅特性を示す特性図である。本発明に係る実施形態２のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅回路の回路構成図である。本発明に係る実施形態３のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅回路の回路構成図である。本発明に係る実施形態４のレーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅回路の回路構成図である。本発明に係る実施形態５のレーザダイオード駆動装置の構成を示す回路構成図である。レーザダイオード駆動装置における高周波重畳電流振幅と振幅調整用抵抗値との関係の一例を示す特性図である。

符号の説明

１，２，３レーザダイオード
４，５，６出力端子
７，８，９電流ミラー回路
１０ DC電流供給源
１１発振器
１２高周波信号増幅器
１３コントローラ
１４高周波信号重畳振幅設定回路
１５基準電圧源
１６ D/Aコンバータ
１７オペアンプ
１８，１９，２０選択スイッチ
２１，２２，２３内部負荷
２４セレクト信号
２５振幅調整用端子
２６振幅調整用抵抗
１００ MOSトランジスタ

Claims

高周波信号を生成する発振器と、前記高周波信号が入力される増幅器と、前記増幅器の出力が入力されて複数のレーザダイオードのそれぞれを駆動する電流ミラー回路と、前記電流ミラー回路にDC電流を供給するDC電流供給源と、選択された前記電流ミラー回路に応じて前記増幅器の増幅度を可変する高周波重畳電流振幅設定回路と、前記高周波重畳電流振幅設定回路を制御するコントローラと、を具備し、
前記DC電流に前記高周波信号を重畳した電流によって前記レーザダイオードを駆動するよう構成されたレーザダイオード駆動装置。
前記高周波重畳電流振幅設定回路は、前記増幅器の増幅度を可変する電流を出力するD/Aコンバータを備え、前記レーザダイオードに応じて前記D/Aコンバータの出力電流を変更するよう構成された請求項１記載のレーザダイオード駆動装置。
前記コントローラが前記レーザダイオードに応じて前記D/Aコンバータの出力電流を可変するよう構成された請求項２記載のレーザダイオード駆動装置。
前記電流ミラー回路において、前記DC電流供給源からの前記DC電流と前記増幅器からの増幅信号とが重畳されて高周波重畳電流が生成され、生成された高周波重畳電流により選択されたレーザダイオードが駆動制御されるよう構成された請求項１記載のレーザダイオード駆動装置。
前記高周波重畳電流振幅設定回路は、基準電圧源と、前記基準電圧源からの基準電圧を伝達するオペアンプと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、選択されたレーザダイオードに応じて切り替えられる複数の選択スイッチと、前記複数の選択スイッチのそれぞれに対して直列に接続された内部負荷と、前記MOSトランジスタから出力された電流を基準電流として、前記増幅器の増幅度を可変する電流を出力するD/Aコンバータと、を具備する請求項１記載のレーザダイオード駆動装置。
選択されたレーザダイオードに応じて前記選択スイッチが駆動され、前記選択スイッチにより起動した内部負荷と外部負荷とによって、前記オペアンプに入力された基準電圧が選択されたレーザダイオードに対応する電流にV/I変換されるよう構成された請求項５記載のレーザダイオード駆動装置。
高周波重畳電流振幅特性を示す直線の傾きを外部負荷により可変するよう構成された請求項５記載のレーザダイオード駆動装置。
高周波重畳電流振幅特性を示す直線のボトムレベルを外部負荷により可変するよう構成された請求項５記載のレーザダイオード駆動装置。
前記高周波重畳電流振幅設定回路は、D/Aコンバータが複数のD/Aコンバータにより構成され、前段のD/Aコンバータの出力電流が、次段のD/Aコンバータの基準電流として入力され、最終段のD/Aコンバータの出力が前記増幅器に入力されるよう構成された請求項５記載のレーザダイオード駆動装置。
前記高周波重畳電流振幅設定回路は、基準電流源と、前記基準電流源からの基準電流を、選択されたレーザダイオードに応じて電圧に変換する電圧変換手段と、前記電圧変換手段の出力が入力されるオペアンプと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、前記MOSトランジスタから出力された電流を基準電流として、前記増幅器の増幅度を変更する電流を出力するD/Aコンバータと、を具備する請求項１記載のレーザダイオード駆動装置。
前記高周波重畳電流振幅設定回路は、基準電流源と、前記基準電流源からの基準電流が変換された電圧が入力されるオペアンプと、前記オペアンプより伝達された電圧を電流出力するMOSトランジスタと、前記MOSトランジスタから出力された電流が第１の基準電流として入力される第１のD/Aコンバータと、前記第１のD/Aコンバータの出力が第２の基準電流として入力される第２のD/Aコンバータと、を具備し、前記第２のD/Aコンバータの出力が前記増幅器に入力されるよう構成された請求項１記載のレーザダイオード駆動装置。