JPS63197037A - 半導体レ−ザ−駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザー駆動回路、特に光学式記録再
生装置における半導体レーザー駆動回路に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開昭６１−１６０４４号公報に示され
た従来の半導体レーザー駆動回路を示すブロック図であ
り、図において、１は例えばレーザーダイオードの如き
半導体レーザー、２は半導体レーザー１で出射された光
出力をモニターするフォトダイオード、３はフォトダイ
オード２の出力である電流を電圧に変換する電流−電圧
変換回路である。これらフォトダイオード２と電流・電
圧変換回路３により半導体レーザー１の光出力を電圧信
号に変換して出力する光・電変換回路２０が構成されて
いる。４は変換回路３の電圧出力の高レベルをピークホ
ールドする第１のピークホールド回路、５は変換回路３
の電圧出力の低レベルをピークホールドする第２のピー
クホールド回路、６は第１のピークホ　ルド回路４の出
力が一方の入力端子に入力され且つ他方の入力端子７に
は高レベル基準電圧が入力される第１の増幅器、８は第
２のピークホールド回路５の出力が一方の入力端子に入
力され且つ他方の入力端子９には低レベル基準電圧が入
力される第２の増幅器である。これら増幅Ｗ６および８
は、第１のピークホールド回路４および第２のピークホ
ールド回路５の出力に従ってかつ、設定される基準電圧
に従って半導体レーザー１の光出力を設定する。１０は
第１の増幅器６の出力を駆動電流に変換する第１のドラ
イバー、１１は第２の増幅器８の出力を駆動電流に変換
する第２のドライバー、１２は第１のドライバー１０か
ら出力される駆動電流が入力される変調回路、１３は変
調回路１２の変調入力端子である。変調回路１２は変調
入力端子１３から人力される入力信号によってスイッチ
ングする回路であり、入力信号レベルの高低によって切
換り、第１のドライバー１０の出力をオン・オフさせる
ようになっている。変調回路１２および第２のドライバ
ー１１は共に半導体レーザー１に接続されている。

次に動作について説明する。書込み時に半導体レーザー
１が発光すると、フォトダイオード２は半導体レーザー
１より出射された光を受けて電流を出力する。フォトダ
イオード２の出力電流は電流−電圧変換回路３によって
電圧変化に変換され、第１のピークホールド回路４およ
び第２のピークホールド回路５にそれぞれ供給される。

第１のピークホールド回路４では電流−電圧変圧回路３
のハイレベルをピークホールドし、第２のピークホール
ド回路５ではローレベルをピークホールドする。そして
ピークホールドされた高レベルおよび低レベルは、それ
ぞれ第１の増幅器６および第２の増幅器８に供給される
。

第１の増幅器６および第２の増幅器８は、それぞれのホ
ールド回路４，５から入力される電圧が、それぞれ入力
端子７，９に設定される基準電圧に等しい電圧になる様
にフィードバックコントロールしている。増幅器６．８
の出力はそれぞれ第１のドライバー１０．および第２の
ドライバー１１に入力されて駆動電流に変換される。第
１のドライバー１０より出力される駆動電流は、変調回
路１２に入力され、変調入力端子１３の入力信号により
変調される。変調回路１２の出力は、第２のドライバー
１１の出力と加算されて、半導体レーザー１に供給され
、該半導体レーザー１を駆動す第６図（ａ）は以上のよ
うにして駆動される半導体レーザー１の光出力レベル、
第６図（ｂ）は半導体レーザー１に流れる電流を示して
いる。図中、Ｉ３１゜は第１のドライバー１０によって
駆動される電流であり、ＩＤＣは第２のドライバー１１
によって駆動される電流である。第１の増幅器６の入力
端子７における設定基準電圧を変化させると高レベルの
みを変化させ、第２の増幅器８の入力端子９における設
定基準電圧を変化させると低レベルのみを変化させるこ
とができる。

このような従来の半導体レーザー駆動回路においては、
さまざまな光学式記録媒体の記録再生条件に対応させる
ために、それぞれのドライバー１０゜１１の電流可変範
囲を大きくとっておく必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の半導体レーザー駆動回路は以上のように構成され
ているので、それぞれのドライバーの最大電流値Ｉ　５
ＩＧｆＩｌｌａＸ）、Ｉ　Ｄ。（ｗａｘ）の合計が半導
体レーザーの出射パワーの絶対最大定格をこえる電流値
となり、回路の立上り時やこの駆動回路の系が切れた場
合、半導体レーザーの定格をオーバーし、半導体レーザ
ーの寿命を縮めたり、破壊するなどの問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、回路の立上り時や、誤った設定を行なった場
合においても、半導体レーザーの絶対最大定格をこえる
ことがなく、半導体レーザーの劣化や破壊を心配せず、
安心して使用できる半導体レーザー駆動回路を提供する
ことを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係る半導体レーザー駆動回路は、半導体レー
ザーに流れる電流のうち、第１又は第２のドライバーの
いずれか一方によって駆動される電流値を検出する電流
検出回路と、第１又は第２のドライバーのうち他方のド
ライバーによって駆動される電流を前記電流検出回路の
出力により制限する電流制限回路をもうけ、該電流検出
回路の出力値に応じて第１又は第２のドライバーのうち
他方のドライバーにより駆動される電流の制限値を制御
できるように構成したものである。

〔作用〕

この発明における半導体レーザー駆動回路は、一方のド
ライバーによって駆動される電流値を検出する電流検出
回路は、得られた出力値により他方のドライバーにより
駆動される電流の制限値を制御されるため、半導体レー
ザーに流れるトータル電流があらかじめ設定された値以
上には流れず、半導体レーザーの破壊等を防止する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

なお、この実施例の説明において従来の技術を示す第５
図と同−又は相当部分については同一符号を付してその
説明を省略する。′ 第１図は、この発明の一実施例の基本的構成を示すブロ
ック図である。図において、２１は第２のドライバー１
１によって駆動される電流ＩＤＣの値を検出する電流検
出回路、２２は第１のドライバー１０によって駆動され
る電流１３＋１を制限する電流制限回路である。電流制
限回路２２は第１の増幅器６と第１のドライバー１０間
に挿入され、電流検出回路２１の出力を制御入力とする
。

第２図は第１図に示す実施例の具体的回路の一部分を示
す回路図であり、図において、第１図に示すブロック要
素に対応する部分は破線で囲んで同一符号を付して示し
ている。

電流検出回路２１は第２のドライバー１１の出力トラン
ジスタＱ１のエミッタと電源間に接続された抵抗Ｒ１に
より構成され、電流制限回路２２は第１の増幅器６の出
力端上第１のドライバー１０の入力端間に接続された抵
抗Ｒ２と、第１のドライバー１０の入力端と第２のドラ
イバー１１の出力トランジスタ９１間に接続されたダイ
オードＤとにより構成されている。

次に第１図および第２図に示す実施例の動作について説
明する。

正常動作時においては、従来例と同様に、第１の増幅器
６および第２の増幅器８のそれぞれの入力端子７，９に
設定される基準電圧にしたがって半導体レーザー１は発
光し、コントロールされる。

次に異状動作時、たとえば電源投入時または半導体レー
ザー１の出射光がフォトダイオード２にもどってこなく
なった等の系が切れた場合について述べる。

まず、第１のドライバー１０．第２のドライバー１１の
入力電圧Ｖ、、Ｖ、対出力電流１ｓＩＧ＋ＩＤＣ特性を
第３図（ａ）（ハ）に示す。図中、入力電圧■。。

■１を上げても出力電流ｌ５ＩＧＩＩＤＣが増加しない
のは、回路の電源電圧やトランジスタの飽和等によって
制限されているからである。その時の電流をＩ　ＳＩＧ
　＋１ａｘ）＋　Ｉ　ＤＣ（ｍｉｘ）とする。従来は、
異状動作時に、この電流■３１．いａｘ）とＩＤＣいａ
ｘ）の合計が半導体レーザー１に流れ、該半導体レーザ
ー１の定格Ｉ　ＬＤ　（ｆｆｉａＸ）を越え半導体レー
ザーｌの劣化や破壊を起こしていた。

この実施例においては、第２のドライバー１１の入力に
電圧が加わると、出力電流ＩＤＣが半導体装置 レーザー１に流れる。この電流値を電流検出回路２１に
より、電圧としてとりだし、電流制限回路２２に制御入
力電圧として入力する。電流制限回路２２の入力端には
第１の増幅器６の出力電圧が入力され、制御入力電圧よ
り低い電圧範囲ではその入力電圧に比例して第１のドラ
イバー１０の出力電流Ｉ　ＳＩＧは増加する。しかし、
制御入力電圧より高くなると、電流制限回路２２の出力
電圧は一定となり、第１のドライバー１０の出力電流１
．１．が制限される。第２のドライバー１１の出力電流
ＩＤＣが増加すればするほど電流制限回路２２の制御入
力電圧は下がるので、第１のドライバー１０の出力電流
Ｉ　ＳＩＧの制限値１３１０　（ＬＩＮＴ）　も下がる
。

第２図を用いて説明すると、第２のドライバー１１の入
力に電圧が加わると、出力電流ＩＤＣが流れ、電流検出
回路２１の抵抗Ｒ１の端子電圧■１はＶ＋　　−Ｖｃｃ
　　Ｒ＋　　・ＩＤＣとなる。

一方、第１のドライバー１０側は、電流制限回路２２の
抵抗Ｒ２とダイオードＤの接点電圧がＶ、＋０．６（Ｖ
）の電圧より低い電圧でドライブされている範囲では、
その入力電圧に比例して出力電流Ｉ　ＳＩＧは増加する
。しかし、その接点電圧がｖ、＋ｏ、６（Ｖ）になると
、ダイオードＤが導通し、接点電圧はＶＩ＋０．６１：
Ｖ）以上には上がらずＩ　ＳＩＧは一定となり、制限さ
れる。

第２のドライバー１１の出力電流ＩＤＣが増加すればす
るほど抵抗Ｒ１の端子電圧■１は下がるので、第１のド
ライバー１０の電流を制限する電圧ｖ、＋ｏ、６（Ｖ）
も下がり、出力電流Ｉ　ＳＩＧの制限値１　ｓ＋ｃ　ｔ
ｔ＋Ｍｔ＋　　も下がることになる◇半導体レーザー１
に流れる最大電流値は、第２のドライバー１１の最大電
流Ｉ　ＤＣ（ｍａｘ）　　と第１のドライバー１０の出
力電流の制限値Ｉ　ＳＩＧ　（ＬＩＭＴ）の和であり、
この値を半導体レーザー１の最大定格電流ＩＬＤ＋□。

より小さくすることにより、半導体レーザー１の劣化や
破壊を防止している。

第４図（ａ）は従来例の第２のドライバー１１の入力電
圧■１対半導体レーザー１の電流ＩＬＤの関係を示し、
第４図［有］）はこの実施例の第２のドライバ−１１の
入力電圧■、対半導体レーザー１の電流Ｉ、。の関係を
示す。図中、第１のドライバー１０により、最大電流１
３１Ｇｌ□８）を流している状態とする。

なお、上記実施例では、第１のドライバー１０側に電流
制限回路２２を挿入したものを示したが、これとは逆に
第２のドライバー１１側に電流制限回路２２を設けても
よい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、第１又は第２のドラ
イバーのうちのいずれか一方のドライバーによって駆動
される電流値を検出する電流検出回路と、第１又は第２
のドライバーのうち他方のドライバーによって駆動され
る電流を電流検出回路からの出力により制限する電流制
限回路をもうけ、電流検出手段の出力値に応じて他方の
ドライバーにより駆動される電流の制限値を制御できる
ように構成したので、半導体レーザーには絶対最大定格
をこえるような過電流は流れることがなく、劣化や破壊
を気にせず安心して使用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザー駆動
回路を示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例の
一部分の具体的回路図、第３図（ａ）は第１のドライバ
ーの入力電圧対出力電流特性図、第３図（ロ）は第２の
ドライバーの入力電圧対出力電実施例の第２のドライバ
ーの入力電圧対半導体レーザー電流特性図、第５図は、
従来の半導体レーザー駆動回路を示すブロック図、第６
図（ａ）は半導体レーザーの光出力波形図、第６図［有
］）は半導体レーザーに流れる電流を示す波形図である
。 １は半導体レーザー、２はフォトダイオード、３は電流
・電圧変換回路、４は第１のピークホールド回路、５は
第２のピークホールド回路、６は第１の増幅器、７は第
１の入力端子、８は第２の増幅器、９は第２の入力端子
、１０は第１のドライバー、１１は第２のドライバー、
１２は変調回路、１３は変調入力端子、２ｏは光・電変
換回路、２１は電流検出回路、２２は電流制限回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体レーザーの光出力を電圧信号に変換して出力す
   る光・電変換回路と、前記光・電変換回路の出力電圧の
   ハイレベルピーク又はローレベルピークのうちのいずれ
   か一方をホールドする第１のピークホールド回路と、前
   記光・電変換回路の出力電圧のハイレベルピーク又はロ
   ーレベルピークのうちの他方をホールドする第２のピー
   クホールド回路と、前記第１のピークホールド回路の出
   力電圧が第１の基準圧に等しい電圧になるように制御す
   る第１の増幅器と、前記第２のピークホールド回路の出
   力電圧が第２の基準電圧に等しい電圧になるように制御
   する第２の増幅器と、前記第１の増幅器の出力を入力と
   して駆動電流を形成する第１のドライバーと、前記第２
   の増幅器の出力を入力として駆動電流を形成する第２の
   ドライバーと、前記第１、又は第２のドライバーの出力
   のうちいずれか一方の出力を変調入力に応じて変調して
   出力する変調回路とを備え、前記第１、又は第２のドラ
   イバーの出力のうちの他方の出力と前記変調回路の出力
   とを前記半導体レーザーに与えて発光させ、該半導体レ
   ーザーによって記録および再成を行う光学式記録再生装
   置の半導体レーザー駆動回路において、前記第１、又は
   第２のドライバーのうちのいずれか一方の出力電流を検
   出する電流検出回路と、前記電流検出回路の出力により
   前記第１、又は第２のドライバーのうちの他方のドライ
   バーからの出力電流を制限する電流制限回路とが設けら
   れていることを特徴とする半導体レーザー駆動回路。