JPH05136501A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録媒体に情報を記録するため半導体レーザ
の変調を行う際、記録変調速度の高速化を実現できる半
導体レーザ駆動回路を提供することを目的としている。 【構成】 同一のシールドケース６内に半導体レーザ１
と、半導体レーザ１に動作電流を供給する第１の電流源
８の入力端子と、半導体レーザ１に動作電流を供給する
第２の電流源９の入力端子と、記録信号源７から発生す
る信号の入力端子と、第１の電流源８から流れる電流を
記録信号源７から発生する信号でスイッチングするスイ
ッチング回路１１と、半導体レーザ１に重畳する高周波
信号を発生する高周波発振回路２を納め、各入力端子を
貫通コンデンサ１２、１３、１４を通じてシールドケー
ス外に取り出すことにより、記録変調速度を高速化で
き、高周波発振回路の不要輻射対策も行える高速で精度
の高い半導体レーザ駆動回路が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に情報を高密
度に記録再生するための光ディスク装置等の半導体レー
ザ駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置は大容量化、高転
送レート化を特徴としてコンピュータ等の外部メモリー
として開発、商品化がすすめられている。その中の一方
式で過去に記録したデータを消しながら同時に新しいデ
ータを記録する方式をとる書換可能な相変化型方式の光
ディスクがある。

【０００３】以下図面を用いて従来の光ディスク装置の
半導体レーザ駆動回路について説明する。

【０００４】図２に半導体レーザから３種類のパワーを
出力させる半導体レーザ駆動回路の従来のブロック図を
示す。図２において、１は半導体レーザであり、２は高
周波発振回路で光ディスク上の記録済みの信号を再生す
るとき半導体レーザの１０ＭＨｚ駆動電流に５００ＭＨ
ｚの高周波電流を重畳して信号対雑音比を改善するため
のものである。３は半導体レーザ１と高周波発振回路２
をつなぐ交流用結合コンデンサーでありＣ点で加算重畳
される。４は高周波発振回路２の不要輻射を外部に漏れ
るの防ぐ低域通過フィルターで、５は貫通コンデンサー
で周波数帯域を制限させ、低域通過フィルタ４同様高周
波発振回路２の不要輻射が外部に漏れるのを防ぐための
ものである。６はシールドケースで半導体レーザ１、高
周波発振回路２、交流用結合コンデンサー３、低域通過
フィルター４、貫通コンデンサー５をおさめているもの
である。７は光ディスクに記録する信号を発生する記録
信号源で、８は半導体レーザ１に電流を流す第１の電流
源で、９は半導体レーザ１に加算して直流成分の電流を
流す第２の電流源である。１０はスイッチング回路で、
記録信号源７から発生する信号をうけて第１の電流源８
から流れる電流をスイッチングさせて半導体レーザ１に
流すものである。

【０００５】以上のように構成された半導体レーザ駆動
回路について以下にその動作について説明する。上記半
導体レーザ駆動回路は第１の電流源８から流れ、記録信
号源７から発生する信号によりスイッチングされた電流
と、第２の電流源９から流れる電流がＤ点で加算されシ
ールドケース６内の低域通過フィルター４、貫通コンデ
ンサー５を通って半導体レーザ１に流れ込み、半導体レ
ーザからパワーを出力させることにより駆動している。

【０００６】図３に半導体レーザ駆動回路の記録信号に
よる動作説明図を示す。ここで１ビームでオーバーライ
トできる相変化書換型光ディスクにおける半導体レーザ
の光出力の例について簡単に説明する。１ビームでオー
バーライトできる相変化書換型光ディスクにおける半導
体レーザの光出力パワーは次の３種類がある。再生時光
ディスクに記録済みの信号を読みとる時に必要なパワ
ー、相変化書換型光ディスクにオーバーライトして記録
するときに事前に記録してあった光ディスク上のマーク
を消すのに必要なパワー、同じく相変化書換型光ディス
クにオーバーライトして記録するときに新たにマークを
形成するのに必要なパワーの３つである。以下これらの
３つのパワーををそれぞれ再生パワー、バイアスパワ
ー、ピークパワーと呼ぶ。

【０００７】図３においてａはこの半導体レーザの状態
を示したもので、それぞれ停止、再生、バイアスパワー
ホールド区間、ピークパワーホールド区間、記録区間、
再生、停止の状態を示す。ｂは記録信号の状態を示し、
ｃ、ｄ，ｅはそれぞれ第２の電流源から流れる電流、第
１の電流源から流れる電流、半導体レーザの出力をａの
それぞれの状態に応じて示している。

【０００８】停止状態では記録信号は０で、第１の電流
源、第２の電流源とも電流がなく半導体レーザには電流
が流れなく、出力パワーは０である。

【０００９】再生状態では記録信号は０で、第１の電流
源には電流はない。第２の電流源からは電流Ｉ１が流
れ、半導体レーザには電流Ｉ１だけが流れて再生パワー
Ｐ１を出力する。

【００１０】バイアスパワーホールド区間では第１の電
流源からは電流は流れなく、第２の電流源から電流Ｉ２
が流れ、半導体レーザには電流Ｉ２だけが流れ、半導体
レーザの出力パワーは再生パワーＰ１からバイアスパワ
ーＰ２に切り替わる。

【００１１】ピークパワーホールド区間では第１の電流
源から電流Ｉ３が流れ、第２の電流源から電流Ｉ２が流
れ、半導体レーザには電流Ｉ２とＩ３の和の分が流れ、
半導体レーザの出力パワーはバイアスパワーＰ２からピ
ークパワーＰ３に切り替わる。

【００１２】記録区間では第２の電流源からはバイアス
パワーＰ２に相当する電流Ｉ２を流し続ける。第１の電
流源からは記録信号が１のとき電流Ｉ３が流れ、記録信
号が０のときは電流が流れない。半導体レーザには記録
信号が１のときは電流Ｉ２に第１の電流源から流れる電
流Ｉ３を重畳した電流が流れ、出力パワーはピークパワ
ーＰ３になる。記録信号が０のときには電流Ｉ２だけが
流れ、出力パワーはバイアスパワーＰ２になる。すなわ
ち記録信号によりピークパワーＰ３とバイアスパワーＰ
２との間で半導体レーザの出力パワーを変調する。

【００１３】記録区間が終った後の再生状態と停止状態
の動作は前記と同じである。以上の記録動作を実行して
いる。この記録動作は再生パワー、バイアスパワー、ピ
ークパワーを独自の２つの電流源をもって制御するのを
特徴としている。また、独自の２つの電流源を用いるこ
とにより高速のスイッチングで記録データを変調するこ
とが可能である。

【００１４】再生するときは半導体レーザ出力を再生パ
ワーにして行う。次に半導体レーザ１とスイッチング回
路１０の間にある低域通過フィルタ４、貫通コンデンサ
ー５について説明する。シールドケース６内にある高周
波発振回路は再生時に半導体レーザ駆動させる電流に高
周波電流を重畳して信号対雑音比を改善するためにつけ
られているが、高周波成分の電波が外部に発散され、シ
ールドケース外に漏れてしまう。この高周波成分の電波
の漏れをシールドケース６内でおさめるため、半導体レ
ーザ１とシールドケース外にあるスイッチング回路１１
の間に高周波成分をカットさせるコイルとコンデンサに
よるＴ形回路構成等の低域フィルタと貫通コンデンサー
がシールドケース６内につけられている。

【００１５】ここで、追記型や光磁気型のように、オー
バライトをしない方式の記録時には前記の第２の電流源
を引き込む必要はなく、記録パワーのスイッチングのみ
によって記録が実行される。

【００１６】

【発明が解明しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では高周波発振回路とスイッチング回路との間
に低域通過フィルターと貫通コンデンサーがあるため、
記録状態において記録データを変調させるときスイッチ
ングを行った際、低域フィルターと貫通コンデンサーの
影響で記録変調の立ち上がり速度、立ち下がり速度が遅
くなり、記録変調速度の高速化ができないという問題点
を有している。

【００１７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、記録変調速度の高速化を実現できる半導体レーザ駆
動回路を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の半導体レーザ駆動回路は半導体レーザと、変
調信号の入力端子と、電流源の入力端子と、電流源を記
録信号によりスイッチングするスイッチング回路と、高
周波発振回路を１つのシールドケース内におさめ、変調
信号の入力端子と、電流源の入力端子を貫通コンデンサ
ーを通じてシールドケース外に取り出す構成を有してい
る。

【００１９】

【作用】上記構成によって、スイッチングさせるときに
貫通コンデンサーの影響をなくすことにより記録変調速
度を高速化することができ、また半導体レーザ駆動回路
をコンパクトにし、浮遊容量の影響を小さくすることが
できる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００２１】図１において従来例図３に示すものと同一
のものは同一記号及び同一名称を用い、説明は省略す
る。

【００２２】１２，１３，１４は記録信号源７から発生
する信号、第１の電流源８から流れる電流、第２の電流
源９から流れるから電流がシールドケース６内に入って
くるときに貫通させるそれぞれの貫通コンデンサーであ
り、高周波発振回路２の不要輻射が外部に漏れるのをを
防ぐためのものである。１１はスイッチング回路で貫通
コンデンサー１２を通ってシールドケース６内に入って
きた記録信号源７から発生した信号をうけて第１の電流
源８から流れ、貫通コンデンサー１３を通ってシールド
ケース６内にきた電流をスイッチングさせて半導体レー
ザ１に流すものである。

【００２３】第１の電流源８から流れる電流は貫通コン
デンサー１３を通りシールドケース６内に入り、スイッ
チング回路１１に流れる。この電流はスイッチング回路
１１で貫通コンデンサー１２を通りシールドケース６内
に入ってきた記録信号源７から発生する信号によりスイ
ッチングされ加算点Ａで高周波発信回路２の出力と合成
され半導体レーザ１に流れる。また、第２の電流源９か
ら流れる電流は貫通コンデンサー１４を通してシールド
ケース６内に入り加算点Ｂを経由して半導体レーザ１に
流れる。半導体レーザ１には第１の電流源８から流れ、
スイッチング回路１１でスイッチングされた電流と第２
の電流源９から流れる電流の和の電流が流れ込み、半導
体レーザからパワーを出力する。このようにして半導体
レーザ駆動回路は動作する。

【００２４】半導体レーザ駆動回路の記録信号による動
作状態は従来例図３に示すものとほぼ同一である。動作
状態が記録区間のとき第２の電流源９からはバイアスパ
ワーＰ２に相当する電流Ｉ２が流れる。第１の電流源８
からは記録信号が１のとき電流Ｉ３が流れ、記録信号が
０のときは電流は流れない。半導体レーザ１には記録信
号が１のときは電流Ｉ２に第１の電流源８から流れる電
流Ｉ３を重畳した電流が流れ、出力パワーはピークパワ
ーＰ３になる。記録信号が０のときには電流Ｉ２だけが
流れ、出力パワーはバイアスパワーＰ２になる。すなわ
ち記録信号により半導体レーザに流れる電流はＩ２とＩ
３の和とＩ２と切り替えられ、それにより半導体レーザ
の出力パワーはピークパワーＰ３とバイアスパワーＰ２
と切り替わり変調が行われる。変調を行う際、第１の電
流源８から流れる電流が記録信号７によりスイッチング
回路１１でスイッチングされるが、そのとき流れる電流
はスイッチング回路１１に流れる前に貫通コンデンサー
１２を通り、スイッチング回路でスイッチングされた後
は半導体レーザ１にそのまま流れ込む。従来例（図２参
照）の状態ではスイッチング回路１０でスイッチングさ
れた電流は、貫通コンデンサー５、低域通過フィルタ４
を通り半導体レーザ１に流れ込むので、半導体レーザか
ら出力する変調されるパワーはスイッチング回路１０、
低域通過フィルタ４、貫通コンデンサー５の影響をうけ
るのに対し、実施例においてはスイッチングされる電流
はスイッチング回路１１の影響しかうけないので、記録
変調の立ち上がり、立ち下がり速度は高速にすることが
できる。

【００２５】図４にスイッチング回路例を示す。スイッ
チング回路はＰＮＰトランジスタの差動段で構成されて
いて、スイッチングはＰＮＰトランジスタのＯＮ、ＯＦ
Ｆにより行われている。トランジスタＡのベースは記録
信号源に、コレクタは半導体レーザに、エミッタは電流
源につながっている。トランジスタＢのベースは記録信
号の反転信号に、コレクタは抵抗を通じてアースに、エ
ミッタは電流源にそれぞれつながっている。ここで図４
における記録信号と電流源は図１における記録信号７、
第１の電流源８にそれぞれ相当する。記録信号が０のと
きはトランジスタ１はＯＦＦで、トランジスタＢがＯＮ
となり電流源から流れる電流はトランジスタ２を通り抵
抗を通り、アースに流れる。記録信号が１のときはトラ
ンジスタＡがＯＮになり、トランジスタＢがＯＦＦとな
り、電流源から流れる電流はトランジスタＡを通り半導
体レーザ１に流れる。つまり図１において記録信号７が
１のとき第１の電流源８から流れる電流は半導体レーザ
１に流れ、記録信号が０のときは第１の電流源８から流
れる電流は半導体レーザ１に流れない。

【００２６】このスイッチング回路のトランジスタはＯ
ＦＦ状態ではコレクタとエミッタは切り離して考えるこ
とができ、ＯＮ状態では周波数が低いときはトランジス
タのエミッタからみたコレクタ側のインピーダンスは充
分小さいが周波数が高いときはエミッタからみたコレク
タ側のインピーダンスは充分大きいとみることができ
る。従って、このトランジスタは従来例図３の低域フィ
ルタ４と等価的に見ることができるので、図１のスイッ
チング回路１１は高周波発振回路２から発せられる高周
波成分をカットすることにより電磁波の外部漏れを防ぐ
ことができ、不要輻射対策も可能である。

【００２７】また、この実施例はスイッチング回路をシ
ールドケース内に入れ、従来例の低域通過フィルタを取
り除くことも可能であるため半導体レーザ駆動回路をコ
ンパクトにすることができる。

【００２８】ここで第２の電流源はバイアスパワーを必
要とする記録方式のみに必要な経路であり、オーバーラ
イトを必要としない前記した追記型や光磁気方式では構
成によっては不要なため削除できるものである。

【００２９】また実施例ではスイッチング回路１１のみ
をシールドケースに納めるように説明したが、スイッチ
ング回路と第１と第２の電流源と共に集積し、シールド
ケース内に納めるようにすることも有効である。この場
合は、記録信号の品質を確保するためのレーザパワーの
調整が現状では極めて微妙なため、パワー調整用の信号
線をシールドケース内に引き込み他の場所で調整できる
ようする等の配慮が必要である。

【００３０】さらに実施例に置ける第２の電流源の経路
に不要輻射特性などの必要に応じ従来と同様の低域通過
フィルタを入れることは可能である。この場合もスイッ
チングされる信号の経路と異なるためスイッチング特性
に影響を及ぼすことはないため高速の信号記録特性を得
ることができるものである。

【００３１】

【発明の効果】以上のように電流源を記録信号によりス
イッチングするスイッチング回路と、高周波発振回路を
１つのシールドケース内におさめることにより、記録変
調速度が高速化になり、記録変調周波数が高くなっても
対応でき、またコンパクトで優れた半導体レーザ駆動回
路を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における半導体レーザ駆
動回路の構成図

【図２】従来例の半導体レーザ駆動回路の構成図

【図３】半導体レーザの動作状態を示した図

【図４】スイッチング回路構成図

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ 高周波発信回路 ４ 低域通過フィルタ ５ 貫通コンデンサ ６ シールドケース ７ 記録信号源 ８ 第１の電流源 ９ 第２の電流源 １１ スイッチング回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に情報を記録再生するための半導
   体レーザ駆動回路であって、半導体レーザと、前記半導
   体レーザに記録時の光出力に比例した動作電流を供給す
   る第１の電流源の入力端子と、前記半導体レーザと前記
   電流源の入力端子間にあって半導体レーザの出力を変調
   するため前記電流源から流れる電流をスイッチングする
   スイッチング回路と、前記スイッチング回路で前記半導
   体レーザの出力を変調する記録信号の入力端子と、前記
   半導体レーザに重畳する高周波信号を発生する発振回路
   を１つのシールドケース内におさめたことを特徴とする
   半導体レーザ駆動回路。
2. 【請求項２】半導体レーザに直流成分の光出力に比例し
   た動作電流を直接供給する第２の電流源の入力端子を前
   記シールドケース内におさめた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】半導体レーザに記録時の光出力に比例した
   動作電流を供給する第１の電流源と、半導体レーザに直
   流成分の光出力に比例した動作電流を直接供給する第２
   の電流源を前記シールドケース内におさめたことを特徴
   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】前記半導体レーザの出力を変調する記録信
   号の入力端子と、半導体レーザの動作電流を供給する第
   １の電流源、第２の電流源の入力端子を貫通コンデンサ
   ーを通じてシールドケース外に取り出すことを特徴とす
   る半導体レーザ請求項１、２記載の半導体レーザ駆動回
   路。