JPH11330628A

JPH11330628A - 半導体レ―ザ装置、情報記録再生装置及び画像記録装置

Info

Publication number: JPH11330628A
Application number: JP6144299A
Authority: JP
Inventors: Toyoki Taguchi; 豊喜田口; Tetsuya Nagahama; 哲也長濱; Masayuki Tazawa; 政之田澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】レーザ駆動制御信号の高域部に重畳された高周
波信号のレベルが変動することなく、レーザ雑音抑圧効
果が十分に得られる半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ装置は、半導体レーザ１と、
半導体レーザ出力光強度検出用の検出素子２と、利得制
御可能な演算増幅回路１５およびその次段に接続された
利得固定型の制御増幅回路１６を有し、半導体レーザ駆
動制御信号が入力するとともに検出素子の出力信号が負
帰還入力となり、２つの入力信号の差分に対応する誤差
信号を出力する誤差検出回路と、所定周波数の高周波信
号を生成する高周波信号発生回路１７と、誤差検出回路
の出力信号に高周波信号を重畳する高周波信号重畳回路
２０と、高周波信号重畳回路の出力信号に基づいて半導
体レーザに駆動電流を供給する駆動回路１８を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザを駆
動制御するためのフィードバック制御回路を改良した半
導体レーザ装置、当該半導体レーザ装置を用いる光ディ
スク装置の如き情報記録再生装置、及びレーザビームプ
リンタや複写機の如き画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザは、直接光強度変調が容易
であり、小型、低消費電力および高効率などの利点を有
するので、大容量の記憶装置である光ディスク装置やレ
ーザビーム・プリンタなどに多く用いられている。

【０００３】しかし、現状の半導体レーザは、様々な理
由により、出射光量の変動が生じ、また、過剰電流によ
って極めて破損し易い。

【０００４】そこで、半導体レーザを駆動する際に、半
導体レーザの出力光量を検出し、その結果に応じて駆動
量を負帰還制御することによって、出力光量を安定化す
るための制御回路が用いられている。さらに、光ディス
ク装置では、大容量化とデータ転送の高速化を図るため
に、より精度の高い光強度変調と再生時の低雑音化が要
求されている。

【０００５】中でも、追記媒体や、オーバーライトが可
能な相変化媒体（ＰＣ媒体）では、光レーザ雑音がシス
テム全体のＳ／Ｎを左右するので、これを抑制すること
が記録密度を高める上で重要な課題となる。

【０００６】また、光磁気媒体（ＭＯ媒体）では、信号
再生に差動検出法を用いるので、前記追記媒体やＰＣ媒
体に比べてレーザ雑音の影響は少ないが、再生信号レベ
ルが極めて小さいのでやはり光レーザ雑音を一定レベル
以下に抑制することが要求される。

【０００７】このような事情に鑑み、現在入手可能な半
導体レーザを光ディスク装置の光源として用いつつ、レ
ーザ雑音を抑制するために、例えば田口、星野；「光デ
ィスク装置における高精度レーザ制御方式（２）、１９
９１年電子情報通信学会春期全国大会、Ｃ−３７２」等
に開示された広帯域型フロント自動パワー制御（ＡＰ
Ｃ；Automatic Power Control ）法が知られている。

【０００８】この方法は、半導体レーザの出力光を記録
媒体に照射する時に、実際に光ディスクに照射される光
（半導体レーザのフロント光の一部）を光検出器に導い
て検出し、その検出信号を用いて半導体レーザの出力光
を制御するものであり、制御帯域を広くできるようにな
り、光レーザ雑音を抑制することができる。

【０００９】前記広帯域フロントＡＰＣ法では、再生信
号帯域に対して制御帯域をいかに広くするかがポイント
であり、この制御帯域を再生信号帯域より広くする技術
は、例えば本願出願人の出願に係る「半導体レーザ装
置」（特開平４−２０８５８１号、ＵＳＰ５,０９７,４
７３号）に開示されている。

【００１０】この半導体レーザ装置は、半導体レーザの
出力光の強度を検出する光強度検出器の出力信号と外部
からのレーザ駆動制御信号の差分に対応する誤差信号を
生成するための誤差検出器を設けておき、誤差信号に基
づいて半導体レーザの駆動電流を負帰還制御するフィー
ドバック制御系を構成するとともに、このフィードバッ
ク制御系の位相遅れを補償するための補償電流を誤差検
出器の入力側に負帰還する位相補償回路を備えている。

【００１１】さらに、本願出願人は、フロントＡＰＣル
ープと独立に位相補償ループを設け、位相補償用増幅器
に可変利得機能を持たせることにより、位相補償用ＣＲ
時定数の調整を不要化し得る「半導体レーザ装置、情報
記録再生装置および画像記録装置」（特開平８−８３９
４８号、ＵＳＰ５,５７９,３２９号）を提案した。

【００１２】図１０は、広帯域フロントＡＰＣ回路を用
いた半導体レーザ装置の第１の従来例として光ディスク
駆動装置に使用した例を示している。

【００１３】参照番号６０は、レーザ駆動用の半導体装
置であり、その外部には半導体レーザ１、モニター用受
光素子２、抵抗素子３および可変抵抗素子４が接続され
ている。この場合、レーザ駆動用半導体装置６０が有す
る複数個の外部端子のうち、第１の外部端子１１と外部
電源との間には半導体レーザ１が接続され、第２の外部
端子１２と外部電源との間にはモニター用受光素子２が
接続され、第３の外部端子１３と接地電位との間には抵
抗素子３が接続され、第４の外部端子１４と接地電位と
の間には可変抵抗素子４が接続されている。

【００１４】前記モニター用受光素子２は、例えばｐｉ
ｎフォトダイオードであり、その一端に直流逆バイアス
電圧として例えば電源電圧Ｖｃｃが印加され、前記半導
体レーザ１の発光出力の一部を受けてそのレベルに応じ
た電流を生成する。この受光素子２および前記半導体レ
ーザ１は光ディスク駆動装置の光記録再生ヘッド部に使
用されている。

【００１５】次に、前記レーザ駆動用の半導体装置６０
の内部について説明する。

【００１６】利得制御可能な演算増幅回路（Gain Contr
ol Amplifier；ＧＣＡ）１５は、その非反転入力端子
（＋）に入力抵抗Ｒｉを介して基準電圧ＲＥＦが入力さ
れる。その反転入力端子（−）に入力抵抗Ｒｉを介して
レーザ駆動制御信号ＳＩＧが入力される。前記第２の外
部端子１２を介して前記モニター用受光素子２から負帰
還信号が入力され、その利得制御端子に前記第４の外部
端子１４を介して前記可変抵抗素子４から利得制御電圧
が供給される。

【００１７】利得固定型の制御増幅回路１６は、前記Ｇ
ＣＡ１５の出力信号（差動信号）が非反転入力端子
（＋）および反転入力端子（−）に入力し、これを増幅
する演算増幅回路からなる。

【００１８】上記ＧＣＡ１５およびその次段に接続され
た制御増幅回路１６は、レーザ駆動制御信号入力とモニ
ター用受光素子２からの負帰還信号入力との誤差を検出
する誤差検出回路を形成している。

【００１９】高周波信号発生回路１７は、光ディスク再
生時における光ディスクからの反射光が半導体レーザに
戻る光（戻り光）に起因するレーザ雑音を抑圧するため
にレーザ駆動制御信号SIGに重畳する所定周波数の高周
波信号を生成するものであり、上記高周波信号を結合
キャパシタＣc を介して前記ＧＣＡ１５の非反転入力端
子（＋）に供給する。

【００２０】レーザ駆動回路１８は、前記制御増幅回路
１６の出力信号に基づいて前記半導体レーザ１を電流駆
動するためのものであり、例えばＮＰＮトランジスタか
らなり、そのベースは前記制御増幅回路１６の出力端に
接続され、そのコレクタは前記第１の外部端子１１に接
続され、そのエミッタは前記第３の外部端子１３に接続
されている。

【００２１】なお、前記ＧＣＡ１５、制御増幅回路１
６、レーザ駆動回路１８およびレーザ光学系（半導体レ
ーザ１、モニター用受光素子２）を含むフィードバック
制御系において、ＧＣＡ１５および制御増幅回路１６の
周波数帯域のばらつきなどを補正する必要がある場合に
は、前記可変抵抗素子４の抵抗値を調整して前記ＧＣＡ
１５の利得を制御することによって、フィードバック制
御系のループ利得を変化させ、ループ帯域を変化させる
ことが可能である。

【００２２】また、前記高周波信号のレーザ駆動制御信
号SIGに対する重畳の仕方のばらつきを補正する場合に
も、前記可変抵抗素子４の抵抗値を調整することによっ
て補正することが可能である。なお、前記可変抵抗素子
４は、上記半導体レーザ装置を使用するセットメーカの
工場出荷前に調整された後は固定状態にされる半固定型
のものである。

【００２３】上記した第１の従来例の半導体レーザ装置
において、半導体レーザ１の出力光の強度をモニター用
受光素子２で検出し、この検出出力信号とレーザ駆動制
御信号SIGの差分に対応する誤差信号を誤差検出回路
（ＧＣＡ１５および制御増幅回路１６）で生成し、この
誤差信号に基づいて前記ＧＣＡ１５の反転入力端子
（−）の電圧レベルが非反転入力端子（＋）の電圧レベ
ルに等しくなるように半導体レーザ１の駆動電流を負帰
還制御するフィードバック制御系を構成している。

【００２４】なお、図１１（a）は、前記レーザ駆動制
御信号SIGの波形例を示している。

【００２５】このような多値の制御信号波形で半導体レ
ーザを電流駆動することにより、レーザ駆動制御信号に
比例した正確な光強度変調ビームを光ディスクに照射で
きるので、光ディスク上に図１１（b）に示すような良
好な記録マーク７１を形成することができる。

【００２６】ところで、前記ＧＣＡ１５および制御増幅
回路１６の周波数対利得特性は、２００〜３００ＭＨｚ
程度まで延びており、その遮断周波数付近より少し低い
高域部に前記高周波信号の周波数を設定している。

【００２７】しかし、レーザ光学系などのばらつきを補
正するために前記可変抵抗素子４の抵抗値を調整してＧ
ＣＡ１５の利得を変更すると、前記レーザ駆動制御信号
の高域部に重畳された高周波信号のレベルが変動し、レ
ーザ雑音抑圧効果が十分に得られなくなる。

【００２８】図12は、広帯域フロントＡＰＣ回路を用い
た半導体レーザ装置の第２の従来例として、例えばレー
ザビーム・プリンタに使用した例を示している。

【００２９】この第２の従来例では、前記第１の従来例
と比べて、（１）高周波信号発生回路１７、ＧＣＡ１５
および可変抵抗素子４が省略されている点、（２）前記
基準電圧のレベルをシフトするためのレベルシフト回路
８１が付加され、その出力ノードと制御増幅回路８６の
非反転入力端子（＋）との間に入力抵抗Ｒｉが接続され
ている点、（３）レーザ駆動制御信号のレベルをシフト
するためのレベルシフト回路８２が付加され、その出力
ノードと前記制御増幅回路８６の反転入力端子（−）と
の間に入力抵抗Ｒｉが接続されている点、（４）前記レ
ベルシフト回路８２の入力ノードと接地電位ノードとの
間に、光印字ヘッド部における前記半導体レーザ１によ
るレーザビームの照射をスイッチング制御するためのパ
ルス信号により断続制御（変調）されるスイッチ素子８
４および電流源８５が直列接続された変調回路８３が付
加されている点が異なり、その他は同じである。

【００３０】上記２個のレベルシフト回路８１、８２
は、それぞれＮＰＮトランジスタを用いたエミッタフォ
ロア回路が３段接続されてなる。

【００３１】上記した第２の従来例の半導体レーザ装置
において、前記スイッチ素子８４が断続制御されること
により、前記レベルシフト回路８２から前記制御増幅回
路８６の反転入力端子（−）にレーザ駆動制御信号が入
力する。

【００３２】しかし、前記した各レベルシフト回路８
１、８２において、３段のエミッタフォロア回路におけ
る各トランジスタのベース・エミッタ間電圧のばらつき
により制御精度が大幅に劣化する。また、前記ベース・
エミッタ間電圧は経年変化が生じるので、前記制御精度
の劣化は極めて深刻である。

【００３３】上記したように従来のレーザ駆動回路は、
外付けの可変抵抗素子の抵抗値を調整してＧＣＡの利得
を変更すると、レーザ駆動制御信号の高域部に重畳され
た高周波信号のレベルが変動し、レーザ雑音抑圧効果が
十分に得られなくなるという問題があった。

【００３４】また、誤差検出回路の前段で基準電圧およ
びレーザ駆動制御信号のレベルをシフトさせるための各
レベルシフト回路で使用されているエミッタフォロア回
路の各トランジスタのベース・エミッタ間電圧のばらつ
きにより、レーザ駆動の制御精度が大幅に劣化するとい
う問題があった。

【００３５】

【課題を解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決すべくなされたもので、広帯域フロントＡＰＣ回
路のフィードバック制御系におけるＧＣＡの利得を変更
した場合でも、レーザ駆動制御信号の高域部に重畳され
た高周波信号のレベルが変動することなく、レーザ雑音
抑圧効果が十分に得られる半導体レーザ装置を提供する
ことを目的とする。

【００３６】本発明の他の目的は、広帯域フロントＡＰ
Ｃ回路のフィードバック制御系における誤差検出回路に
おける前段のレベルシフト回路の特性変動によるレーザ
駆動の制御精度の劣化を抑制し得る半導体レーザ装置を
提供することである。

【００３７】また、本発明は、このような半導体レーザ
装置を用い、良好な記録再生特性が得られる情報記録再
生装置を提供することを目的とする。

【００３８】また、本発明の更に他の目的は、このよう
な半導体レーザ装置を用い、高精度の画質が得られる画
像記録装置を提供することにある。

【００３９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明(請求項１）の半導体レーザ装置は、半
導体レーザと;前記半導体レーザの出力光の強度を検出
する光強度検出素子と;前記半導体レーザを駆動制御す
るための制御信号が入力端子に入力し、前記光強度検出
素子の出力信号が負帰還入力端子に入力し、前記２つの
入力信号の差分に対応する誤差信号を出力する利得可変
型の誤差検出回路と;所定周波数の高周波信号を生成す
る高周波信号発生回路と;前記誤差検出回路の出力信号
に前記高周波信号を重畳する高周波信号重畳回路と;前
記高周波信号重畳回路の出力信号に基づいて前記半導体
レーザに駆動電流を供給するレーザ駆動回路と；より
構成されることを特徴としている。

【００４０】このとき、前記誤差検出回路（請求項２）
は、利得制御可能な演算増幅回路およびその次段に接続
された利得固定型の制御増幅回路を有することを特徴と
している。

【００４１】又、このとき、前記高周波信号重畳回路
(請求項３）は、前記利得固定型の制御増幅回路の出力
信号および反転入力端子への入力信号を対応して差動対
トランジスタの各ベースに受け、前記差動対トランジス
タの各エミッタに前記高周波信号発生回路から差動信号
として出力する高周波信号を受けて電流加算を行う差動
増幅回路と；前記差動増幅回路の出力信号をバッファ増
幅するエミッタフォロワ回路と；より構成されているこ
とを特徴としている。

【００４２】又、本発明の情報記録再生装置(請求項
４）は、半導体レーザと、前記半導体レーザの出力光の
強度を検出する光強度検出素子と、前記半導体レーザを
駆動制御するための制御信号が入力端子に入力し、前記
光強度検出素子の出力信号が負帰還入力端子に入力し、
前記２つの入力信号の差分に対応する誤差信号を出力す
る利得可変型の誤差検出回路と、所定周波数の高周波信
号を生成する高周波信号発生回路と、前記誤差検出回路
の出力信号に前記高周波信号を重畳する高周波信号重畳
回路と、前記高周波信号重畳回路の出力信号に基づいて
前記半導体レーザに駆動電流を供給するレーザ駆動回路
と、より成る半導体レーザ装置と；前記半導体レーザ装
置の出力光を記録媒体に照射する光学系と；前記記録媒
体の反射光を検出する検出部と；前記検出部の出力から
再生信号を生成する再生信号生成部と；前記半導体レー
ザ装置に供給すべき前記制御信号を生成する制御信号生
成部と；より構成されることを特徴とする。

【００４３】又、本発明の半導体レーザ装置(請求項
５）は、半導体レーザと；前記半導体レーザの出力光の
強度を検出する光強度検出素子と；それぞれ所定の電圧
が入力する非反転入力端子および反転入力端子を有し、
前記反転入力端子に前記光強度検出素子の出力信号が負
帰還信号として入力する増幅回路と；前記増幅回路の出
力信号に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を供給す
るレーザ駆動回路と；前記半導体レーザの出力光量を調
整するための変調信号電流を前記増幅回路の反転入力端
子に出力する変調信号電流生成部とより構成されること
を特徴とする。このとき、前記変調信号電流生成部（請
求項６）は、前記振幅回路の反転入力端子と接地ノード
との間に直列接続された、前記半導体レーザによるレー
ザビームの照射をスイッチング制御するための変調信号
により断続制御されるスイッチ素子および電流源より構
成されることを特徴とする。

【００４４】又、このとき、前記変調信号電流生成部
（請求項７）は、外部からの制御入力信号を電流−電流
変換して前記増幅回路の反転入力端子に出力する電流−
電流変換回路より成ることを特徴とする。

【００４５】更に又、このとき、前記変調信号電流生成
部（請求項８）は、前記増幅回路の反転入力端子と接地
ノードとの間に直列接続され、前記半導体レーザによる
レーザビームの照射をスイッチング制御するための変調
信号により断続制御されるスイッチ素子および電圧−電
流変換回路より構成されることを特徴とする。

【００４６】又、本発明の情報記録再生装置(請求項
９）は、半導体レーザと、前記半導体レーザの出力光の
強度を検出する光強度検出素子と、それぞれ所定の電圧
が入力する非反転入力端子および反転入力端子を有し、
前記反転入力端子に前記光強度検出素子の出力信号が負
帰還信号として入力する増幅回路と、前記増幅回路の出
力信号に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を供給す
るレーザ駆動回路と、前記半導体レーザの出力光量を調
整するための変調信号電流を前記増幅回路の反転入力端
子に出力する変調信号電流生成部と、より成る半導体レ
ーザ装置と；前記半導体レーザ装置の出力光を記録媒体
に照射する光学系と；前記記録媒体の反射光を検出する
検出部と；前記検出部の出力から再生信号を生成する再
生信号生成部と；前記半導体レーザ装置に供給すべき制
御信号を生成する制御信号生成部と；より構成されるこ
とを特徴とする。

【００４７】又、この発明の画像記録装置(請求項１
０）は、半導体レーザと、前記半導体レーザの出力光
の強度を検出する光強度検出素子と、それぞれ所定の電
圧が入力する非反転入力端子および反転入力端子を有
し、前記反転入力端子に前記光強度検出素子の出力信号
が負帰還信号として入力する増幅回路と、前記増幅回路
の出力信号に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を供
給するレーザ駆動回路と、前記半導体レーザの出力光量
を調整するための変調信号電流を前記増幅回路の反転入
力端子に出力する変調信号電流生成部と、より成る半導
体レーザ装置と；前記半導体レーザ装置の出力光を走査
する走査部と；前記走査部による出力光の走査に基づき
画像を形成する画像形成部と；前記半導体レーザ装置に
供給すべき制御信号を生成する制御信号生成部；とより
構成されることを特徴とする。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００４９】図1は、本発明の第１の実施形態に係る広
帯域フロントＡＰＣ回路を用いた半導体レーザ装置を光
ディスク駆動装置に使用した例を示している。

【００５０】この半導体レーザ装置は、図1０に示す従
来の半導体レーザ装置の構成と比べて、制御回路１６と
レーザ駆動回路１８との間に高周波信号重畳回路２０が
付加され、高周波信号発生回路１７から出力する高周波
信号の供給先が高周波信号重畳回路２０に接続変更され
ている点が異なり、その他は同じである。

【００５１】即ち、図1において、１０はレーザ駆動用
の半導体装置であり、その外部には半導体レーザ１、
モニター用受光素子２、抵抗素子３および可変抵抗素子
４が接続されている。この場合、レーザ駆動用半導体装
置１０の複数個ある外部端子のうち、第１の外部端子１
１と外部電源との間には半導体レーザ１が接続され、第
２の外部端子１２と外部電源との間にはモニター用受光
素子２が接続される。

【００５２】第３の外部端子１３と接地電位との間には
抵抗素子３が接続され、第４の外部端子１４と接地電位
との間には可変抵抗素子４が接続されている。

【００５３】前記モニター用受光素子２は、例えばｐｉ
ｎフォトダイオードであり、その一端に直流逆バイアス
電圧として例えば電源電圧Ｖccが印加され、前記半導体
レーザ１の発光出力の一部を受けてそのレベルに応じた
電流を生成する。この受光素子２および前記半導体レー
ザ１は光ディスク駆動装置の光記録再生ヘッド部に使用
されている。

【００５４】次に、前記レーザ駆動用の半導体装置１０
の内部について説明する。

【００５５】ＧＣＡ１５は、バイポーラトランジスタを
用いて構成されており、その非反転入力端子（＋）に基
準電圧ＲＥＦが入力抵抗Ｒｉを介して入力し、その反転
入力端子（−）にレーザ駆動制御信号ＳＩＧが入力抵抗
Ｒｉを介して入力される。

【００５６】この反転入力端子（−）には、前記第２の
外部端子１２を介して前記モニター用受光素子２からの
検出信号が入力し、ＧＣＡ１５の利得制御端子に前記第
４の外部端子１４を介して前記可変抵抗素子４から利得
制御電流が供給される。

【００５７】制御増幅回路１６は、バイポーラトランジ
スタを用いて構成されており、前記ＧＣＡ１５の出力信
号（差動信号）が非反転入力端子（＋）および反転入力
端子（−）に入力し、これを増幅する演算増幅回路から
なる。

【００５８】高周波信号発生回路１７は、光ディスク再
生時における光ディスクからの反射光が半導体レーザに
戻る光（戻り光）に起因するレーザ雑音を抑圧するため
にレーザ駆動制御信号に重畳する所定周波数の高周波信
号を生成するものであり、例えば差動信号として高周波
信号を出力する。

【００５９】高周波信号重畳回路２０は、前記高周波信
号発生回路１７から供給される高周波信号を前記制御増
幅回路１６の出力信号（レーザ駆動制御信号）に重畳し
て出力するものである。

【００６０】レーザ駆動回路１８は、前記高周波信号重
畳回路２０の出力信号に基づいて前記半導体レーザ１を
電流駆動するものであり、例えばＮＰＮトランジスタか
らなり、そのベースは前記高周波信号重畳回路２０の出
力端に接続され、そのコレクタは前記第１の外部端子１
１に接続され、そのエミッタは前記第３の外部端子１３
に接続されている。

【００６１】図2は、図1中の高周波信号重畳回路２０の
一具体例を示す。

【００６２】この高周波信号重畳回路においては、制御
増幅回路１６の出力端子に第１のＮＰＮトランジスタＱ
１のベースが接続され、制御増幅回路１６の反転入力端
子（−）に第２のＮＰＮトランジスタＱ２のベースが接
続されている。

【００６３】上記第１のＮＰＮトランジスタＱ１のエミ
ッタと接地ノードとの間には第１の定電流源Ｉ１が接続
されており、前記第２のＮＰＮトランジスタＱ２のエミ
ッタと接地ノードとの間には第２の定電流源Ｉ２が接続
されている。

【００６４】そして、例えば５Ｖの電源電圧（Ｖcc）が
供給される電源ノードと前記第１のＮＰＮトランジスタ
Ｑ１のコレクタとの間には、第３のＮＰＮトランジスタ
Ｑ３のコレクタ・エミッタ間が接続され、上記第３のＮ
ＰＮトランジスタＱ３のベースには内部電源２１で生成
された直流バイアス電圧Ｖbiasが印加される。

【００６５】さらに、前記第３のＮＰＮトランジスタＱ
３のエミッタと前記第２のＮＰＮトランジスタＱ２のコ
レクタとの間には第１の抵抗素子Ｒ１が接続され、前記
第１のＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタと第２のＮＰ
ＮトランジスタＱ２のエミッタとの間には第２の抵抗素
子Ｒ２が接続されている。

【００６６】上記第１のＮＰＮトランジスタＱ１、第２
のＮＰＮトランジスタＱ２、第１の抵抗素子Ｒ１、第２
の抵抗素子Ｒ２、第１の定電流源Ｉ１および第２の定電
流源Ｉ２は、差動増幅回路を構成する。

【００６７】前記第１抵抗素子Ｒ１（第２ＮＰＮトラン
ジスタＱ２の負荷抵抗）および第２抵抗素子Ｒ２は、上
記差動増幅回路の利得を決定する役割を有する。

【００６８】そして、前記高周波信号発生回路１７から
差動信号として出力する高周波信号は、第３の抵抗素子
Ｒ３および第１の結合キャパシタＣ１が直列に接続され
てなる第１の位相調整回路２２を介して前記第１のＮＰ
ＮトランジスタＱ１のエミッタに供給される。

【００６９】更に前記高周波信号は、第４の抵抗素子Ｒ
４および第２の結合キャパシタＣ２が直列に接続されて
なる第２の位相調整回路２３を介して前記第２のＮＰＮ
トランジスタＱ２のエミッタに供給される。

【００７０】さらに、前記第２のＮＰＮトランジスタＱ
２のコレクタの出力信号は、第１のエミッタフォロワ２
４および第２のエミッタフォロワ２５を順に介して前記
レーザ駆動回路１８の入力端子に入力する。

【００７１】上記第１のエミッタフォロワ２４は、前記
電源ノードと接地ノードとの間に第４のＮＰＮトランジ
スタＱ４のコレクタ・エミッタ間および第３の定電流源
Ｉ３が直列に接続されてなり、前記第２のエミッタフォ
ロワ２５は、前記電源ノードと接地ノードとの間に第５
のＮＰＮトランジスタＱ５のコレクタ・エミッタ間およ
び第５の抵抗素子Ｒ５が直列に接続されてなる。

【００７２】なお、前記ＧＣＡ１５、制御増幅回路１
６、高周波信号重畳回路２０、レーザ駆動回路１８およ
びレーザ光学系（半導体レーザ１、モニター用受光素子
２）を含むフィードバック制御系において、ＧＣＡ１５
および制御増幅回路１６の周波数帯域のばらつきなどを
補正する必要がある場合には、前記可変抵抗素子４の抵
抗値を調整して前記ＧＣＡ１５の利得を制御することに
よって、フィードバック制御系のループ利得を変化さ
せ、ループ帯域を変化させることが可能である。

【００７３】なお、前記可変抵抗素子４は、上記半導体
レーザ装置を使用するセットメーカの工場出荷前に調整
された後は固定状態にされる半固定型のものである。

【００７４】上記した図1の半導体レーザ装置におい
て、半導体レーザ１の出力光の強度をモニター用受光
素子２で検出する。この検出出力信号とレーザ駆動制御
信号の差分に対応する誤差信号を誤差検出回路（ＧＣＡ
１５および制御増幅回路１６）で生成する。

【００７５】この誤差信号に基づいて前記ＧＣＡ１５の
反転入力端子（−）の電圧レベルが非反転入力端子
（＋）の電圧レベルに等しくなるように半導体レーザ１
の駆動電流を負帰還制御するフィードバック制御系を構
成している。

【００７６】そして、高周波信号重畳回路２０において
は、レーザ駆動制御信号を第１のＮＰＮトランジスタＱ
１および第２のＮＰＮトランジスタＱ２で増幅する際
に、前記高周波信号発生回路１７から第１の位相調整回
路２２および第２の位相調整回路２３を介して差動信号
として供給される高周波信号を重畳する。

【００７７】重畳された信号を第１のエミッタフォロワ
２４および第２のエミッタフォロワ２５でバッファ増幅
して前記レーザ駆動回路１８に供給する。

【００７８】この場合、制御増幅回路１６の次段に設け
られた高周波信号重畳回路２０のＮＰＮトランジスタＱ
１、Ｑ２のエミッタにレーザ駆動制御信号とは独立に高
周波信号が供給されてレーザ駆動制御信号の高域部に重
畳（電流加算）される一方で、前記フィードバック制御
系においてＧＣＡ１５および制御増幅回路１６の周波数
帯域のばらつきなどを補正する必要がある場合に前記可
変抵抗素子４の抵抗値を調整して前記ＧＣＡ１５の利得
を制御する。

【００７９】このことによって、フィードバック制御系
のループ利得を変化させ、ループ帯域を変化させた場合
に、前記重畳された高周波信号のレベルが変動すること
はなく、高周波信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が向上す
るので、レーザ雑音抑圧効果が低下するおそれはない。
これにより、Ｓ／Ｎの良い光ディスク再生信号が得られ
るようになる。

【００８０】上記したように高周波信号のレベルが変動
しないので、フィードバック制御系の遮断周波数を例え
ば５００ＭＨｚまで広げ、高周波信号の周波数を従来よ
りもさらに高くする（例えば４００ＭＨｚ付近）ことに
より、戻り光に対するレーザ雑音抑圧効果が一層向上す
る。

【００８１】また、上記した図１の半導体レーザ装置に
よれば、広帯域フロントＡＰＣ回路の構成を有するの
で、前述したような広帯域フロントＡＰＣ法の効果が得
られる。

【００８２】なお、前記高周波信号発生回路１７から高
周波信号重畳回路２０に供給される高周波信号は、第１
位相調整回路２２および第２位相調整回路２３の結合キ
ャパシタＣ１、Ｃ２により低周波成分、例えば１００Ｍ
Ｈｚ以下の成分が阻止されるので、光ディスク再生信号
の直流雑音が軽減される。

【００８３】しかも、上記結合キャパシタＣ１、Ｃ２に
より高周波信号重畳回路２０のＮＰＮトランジスタＱ
１、Ｑ２のエミッタ・ピーキング特性を誘発するが、こ
の特性は例えば１００ＭＨｚ以上の信号域での位相進み
効果をまねき、結果として、フィードバック制御系の一
層の高帯域化を実現することが可能である。

【００８４】また、前記高周波信号重畳回路２０におけ
る第３のＮＰＮトランジスタＱ３、第１エミッタフォロ
ワ２４の第４のＮＰＮトランジスタＱ４、第２エミッタ
フォロワ２５の第５ＮＰＮトランジスタＱ５の各ベース
・エミッタ間電圧の温度変動に依存する出力電流変動の
影響を抑制するために前記内部電源２１から供給するバ
イアス電圧にも温度依存性を持たせることが望ましい。

【００８５】図3は、図1中の内部電源２１に所定の温度
依存性を持たせた一具体例を示す。

【００８６】この内部電源は、前記エミッタフォロワ２
４、２５の段数＋１に相当するダイオードを直列接続し
たダイオード列の電圧降下を含む内部電源電圧を生成す
るように構成されている。

【００８７】即ち、電源ノードと接地ノードとの間に直
列に接続された定電流源３１、抵抗素子３２および３個
のダイオード３３〜３５と、前記定電流源３１と抵抗素
子３２との接続ノードに非反転入力端子（＋）が接続さ
れた演算増幅回路３６と、この演算増幅回路３６の出力
端子にベースが接続され、コレクタが電源ノードに接続
され、エミッタが前記演算増幅回路３６の反転入力端子
（−）に接続されたＮＰＮトランジスタ３７とを具備し
てなり、上記ＮＰＮトランジスタ３７のエミッタから内
部電源電圧が出力する。

【００８８】前記３個のダイオード３３〜３５は、前記
第３のＮＰＮトランジスタＱ３、第４のＮＰＮトランジ
スタＱ４、第５のＮＰＮトランジスタＱ５の各ベース・
エミッタ間電圧の特性にそれぞれ対応する特性を有する
ものであり、それぞれ例えばＮＰＮトランジスタのコレ
クタ・ベース相互が接続されてなる。

【００８９】上記構成の内部電源から出力する内部電源
電圧を使用すれば、前記第３のＮＰＮトランジスタＱ
３、第４のＮＰＮトランジスタＱ４、第５のＮＰＮトラ
ンジスタＱ５の各ベース・エミッタ間電圧の温度変動が
生じても、内部電源電圧も同様の温度変動が生じるの
で、互いの温度変動が打ち消すように作用し、結果とし
て、温度変動に依存する出力電流変動の影響を抑制する
ことが可能になる。

【００９０】図4は、本発明の第２の実施形態に係る広
帯域フロントＡＰＣ回路を用いた半導体レーザ装置を
レーザビーム・プリンタに使用した例を示している。

【００９１】この半導体レーザ装置は、図12に示す従来
の半導体レーザ装置と比べて、（１）レベルシフト回
路８２が省略され、基準電圧が入力するレベルシフト回
路８１の出力ノードと制御増幅回路８６の非反転入力端
子（＋）、反転入力端子（−）との間にそれぞれ入力抵
抗Ｒｉが接続されている点、（２）レーザビームの照射
をスイッチング制御するためのパルス信号により断続制
御（変調）される変調回路４１（スイッチ素子４２およ
び電流源４３が直列接続されてなる）が制御増幅回路８
６の反転入力端子（−）と接地ノードとの間に接続変更
されている点が異なり、その他は同じである。

【００９２】即ち、図4において、４０はレーザ駆動用
の半導体装置、１１〜１４は第１の外部端子〜第４の
外部端子、１は半導体レーザ、２はモニター用受光素
子、３は抵抗素子、４は可変抵抗素子である。

【００９３】前記レーザ駆動用の半導体装置４０の内部
において、８１はレベルシフト回路、Ｒｉは入力抵抗、
４１は変調回路（変調信号電流生成部）、４２はスイッ
チ素子、４３は定電流源、８６は制御増幅回路、１８は
レーザ駆動回路である。

【００９４】上記レベルシフト回路８１は、従来例で説
明したように、ＮＰＮトランジスタを用いたエミッタフ
ォロア回路が３段接続されてなる。また、前記入力抵抗
Ｒｉの抵抗値は、フィードバック制御系の等価帰還抵抗
に略等しく設定されている。

【００９５】上記した図4の半導体レーザ装置において
は、前記スイッチ素子４２が変調パルス信号により断
続制御されることにより制御増幅回路８６の反転入力端
子（−）に変調信号電流が与えられ、制御増幅回路８
６の出力信号（レーザ駆動制御信号）が断続変調され、
半導体レーザ１によるレーザビームの照射がスイッチン
グ制御される。

【００９６】この場合、１個のレベルシフト回路８１の
出力がそれぞれ制御増幅回路８６の非反転入力端子
（＋）および反転入力端子（−）に入力するので、従来
例で説明したような２個のレベルシフト回路８１、８２
のばらつきに起因する問題（制御精度の大幅劣化など）
は生じなくなる。

【００９７】また、上記した図4の半導体レーザ装置に
よれば、広帯域フロントＡＰＣ回路の構成を有するの
で、前述したような広帯域フロントＡＰＣ法の効果が得
られる。

【００９８】なお、図4の半導体レーザ装置において、
図1に示した半導体レーザ装置と同様に制御増幅回路８
６の前段にＧＣＡ８５を挿入してその制御端子に可変抵
抗素子４を接続し、レベルシフト回路８１の出力をそれ
ぞれ入力抵抗Ｒｉを介して上記ＧＣＡ８５の非反転入力
端子（＋）および反転入力端子（−）に入力するように
してもよい。

【００９９】図5は、図4中の変調回路４１（スイッチ素
子４２、定電流源４３）の一具体例を示す。

【０１００】図5において、スイッチ素子４２は、差動
対をなす２個のＮＰＮトランジスタＱ７、Ｑ８からな
る差動回路が用いられており、一方のＮＰＮトランジス
タＱ７のコレクタが前記制御増幅回路８６の（−）入力
端に接続され、他方のＮＰＮトランジスタＱ８のコレク
タは所定のノードに接続されている。

【０１０１】そして、上記差動回路の差動入力端間に断
続制御用変調信号（パルス信号）が印加され、上記差動
回路のエミッタ共通接続ノードに電流源４３が接続され
ている。

【０１０２】上記電流源４３は、演算増幅回路Ａの
（＋）入力端に例えばバンドギャップ電圧ＶＢＧが入力
し、上記演算増幅回路Ａの出力端にＮＰＮトランジスタ
Ｑ９のベースが接続され、このＮＰＮトランジスタＱ９
のエミッタと接地ノードとの間に抵抗素子Ｒ６が接続さ
れ、上記ＮＰＮトランジスタＱ９のエミッタ電圧が前記
演算増幅回路Ａの（−）入力端に負帰還する電圧フォロ
ワ回路からなり、上記ＮＰＮトランジスタＱ９のコレク
タが前記差動回路のエミッタ共通接続ノードに接続され
ている。

【０１０３】図６は、本発明の第３の実施形態に係る半
導体レーザ装置のブロック図である。

【０１０４】この半導体装置は、集積回路化した半導体
レーザ制御回路１０１と、この半導体レーザ制御回路１
０１に接続された半導体レーザ１５０と、この半導体レ
ーザ１５０の出力光を検出する光検出器１５１とから成
る。

【０１０５】半導体レーザ制御回路１０１は、次のよう
に構成されている。入力端子には外部から制御電流信号
が入力され、第１の電流−電流変換回路１０３によって
内部の制御電流信号に変換された後、第１の電流出力
は、その利得制御端子が電圧−電流変換回路１１８を介
してＧＣ端子に接続された利得可変型の差動可変増幅器
１０５とウインドコンパレータ１１５に入力され、第２
の電流出力は、第２の電流−電流変換回路１１１にそれ
ぞれ入力される。

【０１０６】差動可変増幅器１０５には基準電圧発生回
路１０２から基準電圧が抵抗Ｒｉを介して差動増幅回路
１０５の反転増幅入力端子と非反転入力端子に夫々バイ
アスされる。

【０１０７】差動可変増幅器１０５の出力は、所望の周
波数特性を持つ制御増幅回路１０６に供給され駆動制御
信号を出力する。

【０１０８】この制御信号は、加算回路（高周波信号重
畳回路）１０７で高周波信号発生回路１０４の出力信号
と加算される。この加算回路１０７から出力される駆動
制御信号は、レベルシフト１０８により所望の電位とさ
れ、半導体レ−ザ１５０のドライブ電流を検出するトラ
ンジスタ１０９及び半導体レ−ザ１５０に駆動電流を供
給するトランジスタ１１０に夫々入力される。

【０１０９】トランジスタ１１０のサイズは、トランジ
スタ１０９の約５０倍であり、トランジスタ１０９には
駆動電流の約２％が流れ、外部抵抗ＲＬＩＭの電圧降下
で駆動電流がモニタされる。

【０１１０】コンパレータ１１４は、この電圧降下を基
準電圧Ｖｒｅｆ３で比較し、検出結果を論理和回路１１
６を介して外部に出力するとともに、レベルシフト回路
１０８の出力電位を下げることにより駆動電流を制御す
る。

【０１１１】ウインドコンパレータ１１５は、制御フィ
ードバック点であるＰＤＡ端子電圧の出力電位が基準電
位範囲Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間にあるか否かで制御
の状態を判定し、検出結果を論理和回路１１６を介して
外部に出力する。

【０１１２】一方、第２の電流−電流変換回路１１１
は、内部の電流制御電圧を出力して半導体レーザ１５０
のドライブ電流を検出するトランジスタ１１２及び半導
体レーザ１５０に駆動電流を供給するトランジスタ１１
３に夫々入力する。

【０１１３】トランジスタ１１２のサイズは、トランジ
スタ１１３の約５０倍であり、トランジスタ１０９に
は、駆動電流の約２％が流れ、外部抵抗ＲＬＩＭに加算
される。又、トランジスタ１１３の駆動出力電流もＬＣ
Ｄ端子を介して半導体レーザ１５０に加算供給される。

【０１１４】その他、半導体レーザ制御回路１０１に
は、電源電圧の低下を検出して自動的に制御動作を停止
する電源監視機能と外部からのコントロールで制御動作
を作動または停止に切り替える機能を持つパワーセーブ
回路１１７が設けられている。

【０１１５】第１の電流−電流変換回路１０３からの制
御電流信号は、例えばディジタル情報を表すように強度
変調された変調信号電流であり、これが制御電流として
差動可変増幅器１０５の反転入力に入力されている。

【０１１６】光検出器１５１のアノードは、ＰＤＡ端子
に接続され、このＰＤＡ端子を通して光検出器１５１の
モニタ電流が差動可変増幅器１０５の反転入力端子にフ
ィードバックされることにより、半導体レーザ１５０の
出力光は、第１の電流−電流変換回路１０３の制御電流
信号である変調信号電流に比例して光強度変調される。

【０１１７】また、差動可変増幅器１０５の反転入力端
子と非反転入力端子に供給されるバイアス電圧は、基準
電圧源１０２から共通して供給されるため、フィードバ
ック系のオフセットは、大幅に改善される。

【０１１８】一方、第２の電流−電流変換回路１１１で
制御されたトランジスタ１１３の駆動電流出力は、変調
信号電流が増幅されたものであり、フィードフォワード
制御形式が併用されたものとなる。フィードバック制御
系の駆動電流とフィードフォワード制御系の駆動電流比
を１：１以上にすることで、パルス特性が大幅に改善さ
れる。

【０１１９】更に、制御増幅回路１０６と第２の電流−
電流変換回路１１１の信号遅延量を概ね等しくすること
でフィードバック制御系の負荷が軽減されパルス特性が
改善される。

【０１２０】図７は、本発明の第４の実施形態に係る半
導体レーザ装置のブロック図である。この半導体レーザ
装置は、集積回路化した半導体レーザ制御回路２００
と、この半導体レーザ制御回路２００に接続された半導
体レーザ２３１と出力光をモニタするする内蔵光検出器
２３２から成る。

【０１２１】半導体レーザ制御回路２００は、次のよう
に構成されている。

【０１２２】入力端子ＩＮには、外部からＴＴＬレベル
の２値化信号が入力され、コンバータ２０１によって制
御ＳＷ信号が生成され、制御電流切替スイッチ２１３に
供給される。

【０１２３】第１の電流−電流変換回路２０３は、基準
電圧Ｖｒｅｆ２と出力光量設定ＰＳＥＴ端子に接続され
た抵抗Ｒｐｓで設定される電流を制御電流切替スイッチ
２１３に供給する。

【０１２４】制御電流切替スイッチ２１３からの制御電
流信号は、例えばディジタル情報を表すように強度変調
された変調信号電流であり、制御電流として差動可変増
幅器２０５の反転入力端子に入力されている。

【０１２５】差動可変増幅器２０５には基準電圧発生回
路２０２から基準電圧が抵抗Ｒｉを介して差動可変増幅
器２０５の反転増幅入力端子と非反転入力端子に夫々バ
イアスされる。

【０１２６】差動可変増幅器２０５の出力は所望の周波
数特性を持つ制御増幅回路２０６に供給され駆動制御信
号を出力する。この駆動制御信号は、レベルシフト回路
２０７により所望の電位とされ、半導体レーザ２３１に
駆動電流を供給するトランジスタ２０８に入力される。
又、第２の電圧−電流変換器２０４の出力電流は、差動
可変増幅器２０５の利得を可変として、内蔵光検出器２
３２のモニタ量のバラツキによるループゲインの変動を
抑制することを可能としている。

【０１２７】光検出器２３２のアノードは、ＰＤＡ端子
に接続され、このＰＤＡ端子を通して光検出器２３２の
モニタ電流が、差動可変増幅器２０５の反転入力端子に
不帰還されることにより、半導体レーザ２３１の出力光
は制御電流切替スイッチ２１３の制御電流信号である変
調信号電流に比例して光強度変調され、コンバータ２０
１の入力がＨレベル即ち発光状態では前述した図６の半
導体レーザ装置１０１と同様の働きをする。

【０１２８】コンバータ２０１の入力がＬレベルの場
合、制御増幅器２０６の出力は、オフループ増幅器２０
９とサンプル・ホールド回路２１０に入力される。オフ
ループ増幅器２０９は、入力がＬレベルとなったときに
オフループスイッチ２１２が閉じられ、入力がＬレベル
の期間、内部帰還抵抗Ｒｆを介してフィードバックさ
れ、制御増幅回路２０６の出力をクランプする。

【０１２９】パルス生成回路２１１は、これらのタイミ
ングをコントロールする。特にパルス生成回路２１１
は、レベルシフト回路２０７の出力を制御して駆動トラ
ンジスタ２０８のベース端子電圧を零にするように働
き、入力がＬレベルの間、半導体レーザの駆動電流を零
とする。

【０１３０】図８は、上記実施形態に示した半導体レー
ザ装置を用いて構成した本発明の一実施例に係る情報記
録再生装置の構成を示すブロック図である。

【０１３１】図６に示した制御増幅回路１０６と高周波
信号発生回路１０４を含む半導体レーザ制御回路１０１
は、制御電流Ｉｃと高周波重畳をＯＮ／ＯＦＦ制御する
コントロール信号を生成する記録波形生成回路８０によ
って制御される。

【０１３２】半導体レーザ１５０とモニタ用光検出器１
５１は、固定された光学ユニット７０に設けられてい
る。光ディスク７８へのデータ書き込み時、半導体レー
ザ１５０は、情報によりアナログ的に又は、ディジタル
的に変調された制御電流Ｉｃに従ってレーザビームを出
射する。

【０１３３】半導体レーザ１５０の出力ビームは、コリ
メータレンズ７１、復合プリズム７２、集合プリズム７
３、ガルバノミラー７４、再生用ホログラム素子７５等
より構成される光学ユニット７０により、移動光学ヘッ
ド７７に導かれる。移動光学ヘッド７７は、情報記録再
生装置にセットされて回転する光ディスク７８の半径方
向に直線的に移動可能に構成されている。

【０１３４】光ディスク７８に記録された情報を再生す
るときは、半導体レーザ１５０は、記録時より弱い光強
度のレーザビームを読み出し用ビームとして出力する。
この場合にも読み出しビームは、同様にして光学ユニッ
ト７０及び移動光学ヘッド７７により光ディスク７８に
導かれる。

【０１３５】又、この時の光ディスク７８からの反射光
は、移動光学ヘッド７７から光学ユニット７０に戻り、
複合プリズム７２で分離されて再生用ホログラム素子７
５により再生用光検出器７６に集光される。

【０１３６】半導体レーザ１５０からの出力光の一部
は、複合プリズム７２によって分離されて光検出器７６
に入力されることにより、モニター用光検出器１５１の
受光面以外に光を当てないようにして、不要な拡散遅延
信号の発生を防止している。

【０１３７】再生用光検出器７６の光検出力は、プリア
ンプと演算回路から成る演算処理回路８１に導かれ、再
生情報信号とサーボ用信号が分離生成される。サーボ用
信号は、サーボ回路８３に導かれ、移動光学ヘッド７７
を制御する。

【０１３８】再生情報信号は、ディジタル処理可能な２
値信号と再生クロックを生成する２値化・ＰＬＬ回路８
２に導かれ、ここで処理された後ディスクコントローラ
８４へ供給される。

【０１３９】ディスクコントローラ８４は、変復調回路
と誤り訂正回路を備え、更にサーボ回路８３と記録波形
生成回路８０を制御するコントローラ、ＳＣＳＩインタ
ーフェイス等を含んで構成される。

【０１４０】ディスクコントローラ８４は、半導体レー
ザ制御回路１０１の異常検出状態を判定し、情報記録再
生装置の安定動作を達成する。

【０１４１】記録波形生成回路８０は、制御電流信号Ｉ
ｃを正確に設定するためのＤ／Ａコンバータを備え、デ
ータバスを通じてコントローラ８４からデータの受信を
行う。また、温度センサ７９から、レーザ光が照射され
た光ディスク７８における温度情報を受け取る。

【０１４２】高周波重畳は、再生時にＯＮするように制
御され広帯域フロントＡＰＣ動作との併用により極めて
高いノイズ低減効果が得られ、これにより常に安定した
記録再生動作が可能になる。

【０１４３】尚、図８の情報記録再生装置において、図
６に示した半導体レーザ制御回路１０１に替わり、図
１、図４、あるいは図７に示した半導体レーザ制御回路
（レーザ駆動用の半導体装置）を用いることもできる。

【０１４４】図９は、上記実施態様に示した半導体レー
ザ装置を用いて構成した本発明の他の実施態様に係る画
像記録装置の構成を示すブロック図である。

【０１４５】イメージコントローラ（図示せず）から送
出された画像信号（ビデオ信号）４００は、インターフ
ェイス４０１を介してシーケンスコントローラ４０２か
ら半導体レーザ制御回路２００の入力端子ＩＮに導かれ
る。

【０１４６】半導体レーザ制御回路２００は、その画像
信号４００をもとに作られたレーザ制御信号に従って、
高精度の光量設定精度と高速応答性能によりレーザ部３
２０をオン／オフ制御する。

【０１４７】レーザ部３２０内には、図７、図９に示し
た半導体レーザ２３１と光検出器２３２が設けられてい
る。

【０１４８】レーザ部３２０からのレーザ出力ビーム
は、コリメータレンズ３２１からシリンドリカルレンズ
３２３を通り、ポリゴンミラー３２５を照射する。

【０１４９】ポリゴンミラー３２５は、一定速度で回転
しており、ポリゴンミラー３２５で反射されたレーザビ
ームは、トーリックレンズ３２６から結像レンズ３２７
を通りミラー３３１で反射され感光ドラム３３２上を走
査する。

【０１５０】感光ドラム３３２は、一定速度で回転され
走査が重ならないようにされている。感光ドラム３３２
上の画像は、ドットで描かれるが、各ドットが多少重な
るように画像が描かれるため、それぞれドットがつなが
って線で描いたように見え、連続的な画像が形成され
る。

【０１５１】レーザビームは、ポリゴンミラー３２５の
一面を走査する毎にミラー３２８、３２９を経由して、
光検出器３３０によってタイミングが検出され、水平同
期信号生成部４０３でレーザ制御信号の送出タイミング
が調整される。

【０１５２】ここでは、半導体レーザ制御回路２００の
持つ高速応答性が、印字スピードを大幅に向上させると
ともに、更に高精度の光量設定精度は、印字のむら発生
を完全に防止して、高解像度の印字を達成することでき
る。

【０１５３】尚、図９の画像記録装置において、図７に
示した半導体レーザ制御回路２２０に替わり、図４ある
いは、図６に示した半導体レーザ制御回路（レーザ駆動
用の半導体装置）を用いることもできる。

【０１５４】

【発明の効果】上述したように本発明の半導体レーザ装
置によれば、広帯域フロントＡＰＣ回路のフィードバッ
ク制御系におけるＧＣＡの利得を変更した場合でも、レ
ーザ駆動制御信号の高域部に重畳された高周波信号のレ
ベルが変動することなく、レーザ雑音抑圧効果が十分に
得られる。

【０１５５】又、本発明の半導体レーザ装置によれば、
広帯域フロントＡＰＣ回路のフィードバック制御系にお
ける誤差検出回路における前段のレベルシフト回路の特
性変動によるレーザ駆動の制御精度の劣化を抑制し得
る。

【０１５６】また、このような半導体レーザ装置を用い
た本発明の情報記録再生装置は、良好な記録再生特性が
得られる。

【０１５７】また、更に、このような半導体レーザ装置
を用いた本発明の画像記録装置は、高精度の画質が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る広帯域フロント
ＡＰＣを用いた半導体レーザ装置を光ディスク駆動装置
に使用した例を示す回路図。

【図２】図１中の高周波信号重畳回路の一具体例を示す
回路図。

【図３】図２の内部電源に所定の温度依存性を持たせた
一具体例を示す回路図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る広帯域フロント
ＡＰＣを用いた半導体レーザ装置をレーザビーム・プリ
ンタに使用した例を示す回路図。

【図５】図４中の変調回路（スイッチ素子および電流
源）の一具体例を示す回路図。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザ装
置を示す回路構成図。

【図７】本発明の第４の実施形態に係る半導体レーザ装
置を示す回路構成図。

【図８】図６に示す半導体レーザ装置を用いて構成した
情報記録再生装置の構成を示す図。

【図９】図７に示す半導体レーザ装置を用いて構成した
画像記録装置の構成を示す図。

【図１０】広帯域フロントＡＰＣを用いた半導体レーザ
装置の第１の従来例として光ディスク駆動装置に使用し
た例を示す回路図。

【図１１】図１１（ａ）は、図１０中のレーザ駆動制御
信号の波形の一例を示す。図１１（ｂ）は、図１０に示
すレーザ駆動制御信号の波形に対応して光ディスク上に
形成された記録マークの形状例を示す図。

【図１２】広帯域フロントＡＰＣを用いた半導体レーザ
装置の第２の従来例としてレーザビーム・プリンタに使
用した例を示す回路図。

【符号の説明】

１半導体レーザ２光強度検出素子１５、１６誤差検出回路１７高周波信号発生回路１８レーザ駆動回路２０高周波信号重畳回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザと;前記半導体レーザの出力
光の強度を検出する光強度検出素子と;前記半導体レー
ザを駆動制御するための制御信号が入力端子に入力し、
前記光強度検出素子の出力信号が負帰還入力端子に入力
し、前記２つの入力信号の差分に対応する誤差信号を出
力する利得可変型の誤差検出回路と;所定周波数の高周
波信号を生成する高周波信号発生回路と;前記誤差検出
回路の出力信号に前記高周波信号を重畳する高周波信号
重畳回路と;前記高周波信号重畳回路の出力信号に基づ
いて前記半導体レーザに駆動電流を供給するレーザ駆動
回路と；より成ることを特徴とする半導体レーザ装
置。
【請求項２】前記誤差検出回路は、利得制御可能な演算
増幅回路およびその次段に接続された利得固定型の制御
増幅回路を有することを特徴とする請求項1記載の半導
体レーザ装置。
【請求項３】前記高周波信号重畳回路は、前記利得固定
型の制御増幅回路の出力信号および反転入力端子の入力
信号を対応して差動対トランジスタの各ベースに受け、
前記差動対トランジスタの各エミッタに前記高周波信号
発生回路から差動信号として出力する高周波信号を受け
て電流加算を行う差動増幅回路と；前記差動増幅回路の
出力信号をバッファ増幅するエミッタフォロワ回路と；
より成ることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ
装置。
【請求項４】半導体レーザと、前記半導体レーザの出力
光の強度を検出する光強度検出素子と、前記半導体レー
ザを駆動制御するための制御信号が入力端子に入力し、
前記光強度検出素子の出力信号が負帰還入力端子に入力
し、前記２つの入力信号の差分に対応する誤差信号を出
力する利得可変型の誤差検出回路と、所定周波数の高周
波信号を生成する高周波信号発生回路と、前記誤差検出
回路の出力信号に前記高周波信号を重畳する高周波信号
重畳回路と、前記高周波信号重畳回路の出力信号に基づ
いて前記半導体レーザに駆動電流を供給するレーザ駆動
回路と、より成る半導体レーザ装置と；前記半導体レー
ザ装置の出力光を記録媒体に照射する光学系と；前記記
録媒体の反射光を検出する検出部と；前記検出部の出力
から再生信号を生成する再生信号生成部と；前記半導体
レーザ装置に供給すべき前記制御信号を生成する制御信
号生成部と；より成ることを特徴とする情報記録再生装
置。
【請求項５】半導体レーザと；前記半導体レーザの出力
光の強度を検出する光強度検出素子と；それぞれ所定の
電圧が入力する非反転入力端子および反転入力端子を有
し、前記反転入力端子に前記光強度検出素子の出力信号
が負帰還信号として入力する増幅回路と；前記増幅回路
の出力信号に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を供
給するレーザ駆動回路と；前記半導体レーザの出力光量
を調節するための変調信号電流を前記増幅回路の反転入
力端子に出力する変調信号電流生成部と;より成ること
を特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】前記変調信号電流生成部は、前記増幅回路
の反転入力端子と接地ノードとの間に直列接続された前
記半導体レーザによるレーザビームの照射をスイッチ制
御するための変調信号により断続制御されるスイッチ素
子及び電流源より成ることを特徴とする請求項５記載の
半導体レーザ装置。
【請求項７】前記変調信号電流生成部は、外部からの制
御入力信号を電流−電流変換して前記増幅回路の反転入
力端子に出力する電流−電流変換回路より成ることを特
徴とする請求項５記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】前記変調信号電流生成部は、前記増幅回路
の反転入力端子と接地ノードとの間に直列接続され、前
記半導体レーザによるレーザビームの照射をスイッチン
グ制御するための変調信号により断続制御されるスイッ
チ素子および電圧−電流変換回路と；より成ることを特
徴とする請求項５記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】半導体レーザと、前記半導体レーザの出力
光の強度を検出する光強度検出素子と、それぞれ所定の
電圧が入力する非反転入力端子および反転入力端子を有
し、前記反転入力端子に前記光強度検出素子の出力信号
が負帰還信号として入力する増幅回路と、前記増幅回路
の出力信号に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を供
給するレーザ駆動回路と、前記半導体レーザの出力光量
を調節するための変調信号電流を前記増幅回路の反転入
力端子に出力する変調信号電流生成部と;より成る半導
体レーザ装置と；前記半導体レーザ装置の出力光を記録
媒体に照射する光学系と；前記記録媒体の反射光を検出
する検出部と；前記検出部の出力から再生信号を生成す
る再生信号生成部と；前記半導体レーザ装置に供給すべ
き制御信号を生成する制御信号生成部と；より成ること
を特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１０】半導体レーザと、前記半導体レーザの出
力光の強度を検出する光強度検出素子と、それぞれ所定
の電圧が入力する非反転入力端子および反転入力端子を
有し、前記反転入力端子に前記光強度検出素子の出力信
号が負帰還信号として入力する増幅回路と、前記増幅回
路の出力信号に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を
供給するレーザ駆動回路と、前記半導体レーザの出力光
量を調節するための変調信号電流を前記増幅回路の反転
入力端子に出力する変調信号電流生成部と、より成る半
導体レーザ装置と；前記半導体レーザ装置の出力光を走
査する走査部と；前記走査部による出力光の走査に基づ
き画像を形成する画像形成部と；前記半導体レーザ装置
に供給すべき制御信号を生成する制御信号生成部；とよ
り成ることを特徴とする画像記録装置。