(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学記録媒体に照射する記録用レーザ光及び再生用レーザ光を供給する半導体レーザと、
記録用駆動信号を上記半導体レーザに供給する記録用ラインと、
再生用駆動信号を上記半導体レーザに供給する再生用ラインと、
上記再生用駆動信号に高周波信号を重畳し、上記半導体レーザから供給される再生用レーザ光のレーザノイズを低減させる高周波重畳発振手段と、
上記再生用ラインに設けられ、上記高周波重畳発振手段の駆動に伴って発生する不要輻射を防止する不要輻射防止手段と、
上記半導体レーザと上記高周波重畳発振手段を収納するシールド手段とを具備し、
上記記録用ラインから見た上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段は、等価的にインダクタンス成分、静電容量成分及び抵抗成分の直列回路で構成され、上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段の等価的抵抗成分値が半導体レーザの内部抵抗成分値より大きいことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【請求項２】
上記高周波重畳発振手段及び上記不要輻射防止手段の等価的インダクタンス成分と抵抗成分は、コイルで構成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、半導体レーザのノイズを低減する高周波発振回路を有する半導体レーザ駆動装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学式情報記録再生装置に於いては、半導体レーザのノイズを低減するための高周波発振回路が併用されている。このような高周波発振回路としては、半導体レーザに印加される直流電流に、高周波電流を重畳して半導体レーザのノイズを低減するものがある。したがって、光学式情報記録再生装置に於いては、半導体レーザと高周波発振回路とを電気的に接続する必要がある。
【０００３】
例えば、特開昭６３−４４７８２号公報には、高周波重畳用発振回路と電気的負帰還回路を一体にしてパッケージ化した半導体レーザ駆動装置が開示されている。この装置には、高周波重畳に伴う不要輻射の防止回路が設けられている。
【０００４】
すなわち、特開昭６３−４４７８２号公報の半導体レーザ駆動装置では、図５に示されるように、電気的負帰還回路シリコン集積回路１と高周波重畳用ガリウム砒素集積回路２とがプリント基板上に配線されて、シールドケース３内に収納されたハイブリッド集積回路を構成している。そして、電気的負帰還回路シリコン集積回路１と高周波重畳用ガリウム砒素集積回路２とに、正負５Ｖの電圧が貫通コンデンサ４、５を介して供給されている。
【０００５】
高周波重畳用ガリウム砒素集積回路２の出力は、負荷コイル６と結合コンデンサ７を介して半導体レーザ８に供給される。電気的負帰還用シリコン集積回路１には、外部ＰＩＮフォトダイオード９が入力として接続され、出力として半導体レーザ８が直結され、また帰還系の利得調整ボリウム１０が接続されている。
【０００６】
半導体レーザ８は、ＬＣフィルタ１１と貫通コンデンサ１２を介して、外部からも駆動できるように構成されている。また、内蔵ＰＩＮフォトダイオード１３からも貫通コンデンサ１４を介して外部に接続できるようになっている。
【０００７】
したがって、図５に示される従来例では、高周波重畳用ガリウム砒素集積回路２により、半導体レーザ８に印加される直流電流に高周波電流を重畳することで、半導体レーザ８のノイズ低減を図り、ＬＣフィルタ１１により上記高周波電流による不要輻射の漏れを防止している。
【０００８】
ところが、上述した従来技術では、半導体レーザを高速変調する場合に、上記ＬＣフィルタ１１が半導体レーザ８に印加される電流のラインに接続されていると、記録時に於ける半導体レーザ８の出力の変調速度、及び記録パルスの立ち上がり、立ち下がり速度の上限が制限されてしまう。
【０００９】
そこで、このような欠点を解決する手段として、図６に示されるような装置が考えられる。
すなわち、図６に示されるように、半導体レーザ（ＬＤ）１５は、図示されない光学ヘッドの光源であって、再生モード、記録モード及び消去モードでそれぞれ駆動される。半導体レーザ１５は、高周波重畳発振器回路（以下、高周波発振回路と略記する）１６や不要輻射防止回路１７等と共に、シールドケース１８内に収納されている。
【００１０】
高周波発振回路１６は、再生時のみ駆動して、再生時のＬＤノイズを低減させる働きをするものである。半導体レーザ１５は、不要輻射防止回路１７を構成する貫通コンデンサ１９及びコイル２０を介して、再生用半導体レーザ駆動回路（以下、Ｒ用ＬＤドライバと略記する）２１により駆動される。このときの駆動モードが、再生モードである。
【００１１】
また、上記半導体レーザ１５は、貫通コンデンサ２２及びスイッチング用ダイオード２３を介して、記録用半導体レーザ駆動回路（以下、Ｗ用ＬＤドライバと略記する）２４により駆動されるようになっている。このときの駆動モードが、記録モードである。
【００１２】
コイル２０の一端とダイオード２３のカソードは半導体レーザ１５のアノードに接続され、半導体レーザ１５のカソードはシールドケース１８を中継して接地されている。
【００１３】
高周波発振回路１６は、不要輻射防止回路１７を構成するコイル２５及び貫通コンデンサ２６を介して、発振回路用電源例えば＋５Ｖに接続されている。また、高周波発振回路１６は、図７に示されるように、トランジスタ、コイル、コンデンサ及び抵抗によって構成されている。この高周波発振回路１６は、カップリングコンデンサＣ１６を介して、半導体レーザ１５に高周波電流を重畳するようになっている。
【００１４】
更に、上記高周波発振回路１６は、不要輻射防止回路１７を構成するコイル２７及び貫通コンデンサ２８を介して、ＣＰＵ２９に接続される。高周波発振回路１６は、その駆動のオン／オフが、ＣＰＵ２９からのコントロール電圧で制御される。
【００１５】
上記貫通コンデンサ１９、２２、２６、２８は、シールドケース１８に貫通して固定されている。また、高周波電流は、ＬＣフィルタ（図示例ではコイル２０、２５、２７と、貫通コンデンサ１９、２６、２８で構成されている）により、シールドケース１８の外部に放射されないようになっている。この高周波重畳により、半導体レーザ１５は、光学ヘッドの光学系の影響を受けず、安定且つ低レベルの雑音レベルで発光する。
【００１６】
また、Ｗ用ＬＤドライバ２４及び貫通コンデンサ２２とグラウンド（ＧＮＤ）との間には、並列にスイッチ３０が接続されている。このスイッチ３０の一端はＷ用ＬＤドライバ２４及び貫通コンデンサ２２を結ぶラインに、また、スイッチ３０の他端はＧＮＤに接続されている。更に、スイッチ３０のオン／オフは、ＣＰＵ２９からのコントロール信号によって制御される。
【００１７】
尚、Ｒ用ＬＤドライバ２１及びＷ用ＬＤドライバ２４は、ＣＰＵ２９に制御されるＲ用制御回路３１及びＷ用制御回路３２によって制御される。Ｗ用制御回路３２には、記録用の情報信号が与えられ、変調信号が加えられる。
【００１８】
したがって、このように構成することによって、記録時は高周波重畳電流は重畳されないので、記録用電流のラインには不要輻射防止用のＬＣフィルタを挿入する必要がなく、半導体レーザ１５に高速変調を与えることができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に図６に示されたような装置では、記録時に半導体レーザ１５に印加される電流の周波数特性を考えると、図８に示されるように、高周波発振回路１６のＬＣの直列共振周波数（ｆ１  ，ｆ２  ）、リード側のＬＣフィルタのコイル２０、コンデンサ１９による直列共振周波数（ｆ３  ）、に於けるインピーダンスの低下によるゲインの谷が生じる。
【００２０】
また、図８に於いてライトデータパターンの周波数帯域をｆｌｏｗ  、ｆｈｉｇｈとすると、これらのゲインの谷の周波数ｆ１  ，ｆ２  ，ｆ３  がｆｌｏｗ  〜ｆｈｉｇｈの帯域内にあると、すなわちライトデータパターンの周波数帯域と重なってしまうと、半導体レーザに供給される記録電流波形が乱れてしまい、半導体レーザが正確なライト発光を行えない。その結果、正常なライトが行えないという課題がある。
【００２１】
この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、記録時の半導体レーザに印加される電流の周波数特性を改善し、確実なライト動作を行うことのできる半導体レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明は、光学記録媒体に照射する記録用レーザ光及び再生用レーザ光を供給する半導体レーザと、記録用駆動信号を上記半導体レーザに供給する記録用ラインと、再生用駆動信号を上記半導体レーザに供給する再生用ラインと、上記再生用駆動信号に高周波信号を重畳し、上記半導体レーザから供給される再生用レーザ光のレーザノイズを低減させる高周波重畳発振手段と、上記再生用ラインに設けられ、上記高周波重畳発振手段の駆動に伴って発生する不要輻射を防止する不要輻射防止手段と、上記半導体レーザと上記高周波重畳発振手段を収納するシールド手段とを具備し、上記記録用ラインから見た上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段は、等価的にインダクタンス成分、静電容量成分及び抵抗成分の直列回路で構成され、上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段の等価的抵抗成分値が半導体レーザの内部抵抗成分値より大きいことを特徴とする。
【００２３】
【作用】
この発明の半導体レーザ駆動装置にあっては、光学記録媒体に照射する記録用レーザ光及び再生用レーザ光を供給する半導体レーザに、記録用駆動信号を供給する記録用ラインと、再生用駆動信号を供給する再生用ラインが接続されている。上記半導体レーザから供給される再生用レーザ光のレーザノイズは、高周波重畳発振手段により上記再生用駆動信号に高周波信号が重畳されて低減される。また、上記高周波重畳発振手段の駆動に伴って発生する不要輻射は、上記再生用ラインに設けられた不要輻射防止手段により防止される。上記半導体レーザと上記高周波重畳発振手段は、シールド手段により収納されている。そして、上記記録用ラインから見た上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段は、等価的にインダクタンス成分、静電容量成分及び抵抗成分の直列回路で構成され、上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段の等価的抵抗成分値が半導体レーザの内部抵抗成分値より大きく設定される。
【００２４】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、この発明の半導体レーザ駆動装置の第１の実施例の構成を示した図である。尚、以下の実施例に於いて、図６に示される従来例と同じ部分には同一の番号を付して説明を省略する。
【００２５】
図１に於いて、トランジスタＱ１のベースには、コイル２７及びコンデンサＣ１の一端が接続され、エミッタには抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２の一端が接続されている。これら抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２の他端は、コンデンサＣ１の他端と共に接地（ＧＮＤに接続）されている。また、トランジスタＱ１のコレクタとエミッタの間には、コンデンサＣ３が接続される。上記トランジスタＱ１のコレクタには、また、抵抗Ｒ２及びコイルＬ１の並列回路が接続されると共に、コイルＬ２、コンデンサＣ４、抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して、コイル２０が接続されている。
【００２６】
尚、上記トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、コイルＬ１、Ｌ２は、高周波重畳用発振回路（高周波発振回路）３４を構成している。
【００２７】
半導体レーザ（ＬＤ）１５は、抵抗Ｒ３とＲ４の間にアノードが接続され、カソードは接地されている。また、コンデンサＣ５の一端は、抵抗Ｒ２及びコイルＬ１の並列回路とコイル２５の間に接続され、他方は接地されている。尚、３３は、上記高周波発振回路３４からの高周波電流が外部に放射されないようにするためのシールドケースである。
【００２８】
このような構成に於いて、高周波発振回路３４がＣＰＵ２９からのコントロール電圧によって、トランジスタＱ１のベース電圧が制御される。これにより、高周波発振回路３４のオン／オフ制御が行われる。
【００２９】
ところで、記録時に於ける半導体レーザ１５に供給される記録用電流ラインの周波数特性は、図２に示されるように、ｆ１  、ｆ２  、ｆ３  の３つの谷が生じる。ここで、ｆ１  、ｆ２  は、高周波発振回路３４のＬＣの直列共振周波数である。
【００３０】
ｆ１  は、コイルＬ１、Ｌ２、及びコンデンサＣ４による直列共振周波数であり、次式で表される。
ｆ１  ＝１／２π［（Ｌ１＋Ｌ２）Ｃ４］１／２                …（１）
また、ｆ２  は、コイルＬ１及びコンデンサＣ２、Ｃ３、Ｃ４による直列共振周波数であり、次式で表される。
ｆ２  ＝１／２π（Ｌ１・Ｃ０）１／２                        …（２）
但し、Ｃ０は次式のようになる。
【００３１】
【数１】
0003599798.tif 000002
【００３２】
更に、ｆ３  はリード側のＬＣフィルタを構成するコイルＬ２０及びコンデンサＣ１９による直列共振周波数であり、
ｆ３  ＝１／２π（Ｌ２０・Ｃ１９）１／２                    …（３）
で表される。
【００３３】
ＬＣフィルタの直列共振周波数に於ける半導体レーザ１５に流れる記録電流レベルは、半導体レーザ１５の内部抵抗成分ＲＬＤと抵抗Ｒ３、Ｒ４の関係によって決まり、周波数ｆ１  、ｆ２  の時は、Ｒ３／（Ｒ３＋ＲＬＤ）になる。また、周波数ｆ３  の時は、Ｒ４／（Ｒ４＋ＲＬＤ）になる。ここで、例えばＲ３、Ｒ４≧ＲＬＤに設定する。
【００３４】
再生時には、上記高周波発振回路３４にＣＰＵ２９からのコントロール電圧が印加され、記録用電流に高周波が重畳されて半導体レーザ１５に供給される。
一方、記録時には、高周波発振回路３４にＣＰＵ２９からのコントロール電圧は印加されず、高周波発振回路３４はオフとなる。
【００３５】
上記高周波発振回路３４のＬＣの直列共振周波数（ｆ１  ，ｆ２  ）と、再生側のＬＣフィルタによる直列共振周波数（ｆ３  ）に於ける半導体レーザ１５に流れる記録電流レベルは、Ｒ３、Ｒ４≧ＲＬＤに設定することで、図２に示されるように、１／２以上（−６ｄＢ）になる。そのため、記録電流は、直列共振周波数（ｆ１  ，ｆ２  ，ｆ３  ）に於ける電流の落ち込みを減少させ、半導体レーザ１５に安定した記録電流を供給することができる。
【００３６】
この第１の実施例によれば、ライトデータパターンの周波数帯域内の特性をフラットに近くすることで、確実なライト動作を行うことが可能となる。
次に、この発明の第２の実施例について説明する。
【００３７】
この第２の実施例は、図１に於ける抵抗Ｒ３、Ｒ４の代わりに、コイル２０、Ｌ１、Ｌ２の内部抵抗を利用する。
コイルは、図３に示されるように、インダクタンス（Ｌ）と抵抗（ＲＬ  ）の直列接続等価回路で表される。コイル２０、Ｌ１、Ｌ２の内部抵抗を、それぞれＲＬ２０  、ＲＬ１、ＲＬ２とする。
【００３８】
図４は、この発明の第２の実施例による半導体レーザ駆動装置の構成を示した図であり、上述した抵抗Ｒ３、Ｒ４の代わりにコイル２０、Ｌ１、Ｌ２の内部抵抗を使用した場合の高周波発振回路が３５で、シールドケースが３６で示される。その他の構成については、上述した第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
図４に示される構成の半導体レーザ駆動装置に於いて、再生時には、高周波発振回路３５にＣＰＵ２９からのコントロール電圧が印加され、記録用電流に高周波が重畳されて半導体レーザ１５に供給される。
【００４０】
一方、記録時には、高周波発振回路３５にＣＰＵ２９からのコントロール電圧は印加されず、高周波発振回路３５はオフとなる。
そして、高周波発振回路３５のＬＣの直列共振周波数（ｆ１  ，ｆ２  ）と、再生側のＬＣフィルタによる直列共振周波数（ｆ３  ）に於ける半導体レーザ１５に流れる記録電流レベルは、コイル２０の内部抵抗ＲＬ２０  、Ｌ１の内部抵抗ＲＬ１、Ｌ２の内部抵抗ＲＬ２、≧ＲＬＤに設定することで、図２に示されるように、１／２以上（−６ｄＢ）になる。そのため、記録電流は直列共振周波数（ｆ１  ，ｆ２  ，ｆ３  ）に於ける電流の落ち込みを減少させ、半導体レーザ１５に安定した記録電流を供給することができる。
【００４１】
この第２の実施例によれば、上述した第１の実施例と同様に、ライトデータパターンの周波数帯域内の特性をフラットに近くすることで、確実なライト動作を行うことが可能になる。
【００４２】
更に、第１の実施例に比べて、抵抗Ｒ３、Ｒ４を削除することができるので、シールドケースを小さくすることができ、ＥＭＩに対して有利になる。
尚、この発明の上記実施態様によれば、以下の如き構成が得られる。
【００４３】
（１）光学記録媒体に照射する記録用レーザ光及び再生用レーザ光を供給する半導体レーザと、
記録用駆動信号を上記半導体レーザに供給する記録用ラインと、
再生用駆動信号を上記半導体レーザに供給する再生用ラインと、
上記再生用駆動信号に高周波信号を重畳し、上記半導体レーザから供給される再生用レーザ光のレーザノイズを低減させる高周波重畳発振手段と、
上記再生用ラインに設けられ、上記高周波重畳発振手段の駆動に伴って発生する不要輻射を防止する不要輻射防止手段と、
上記半導体レーザと上記高周波重畳発振手段を収納するシールド手段とを具備し、
上記記録用ラインから見た上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段が等価的にインダクタンス成分、静電容量成分、抵抗成分の直列回路で構成され、上記不要輻射防止手段及び上記高周波重畳発振手段の等価的抵抗成分値が半導体レーザの内部抵抗成分値より大きいことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【００４４】
（２）上記高周波重畳発振手段及び上記不要輻射防止手段の等価的インダクタンス成分と抵抗成分は、コイルで構成されることを特徴とする上記（１）に記載の半導体レーザ駆動装置。
（３）上記高周波重畳発振手段は外部から供給される制御電圧により駆動制御される上記（１）及び（２）に記載の半導体レーザ駆動装置。
【００４５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、記録時の半導体レーザに印加される電流の周波数特性を改善し、確実なライト動作を行うことのできる半導体レーザ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体レーザ駆動装置の第１の実施例の構成を示した図である。
【図２】記録時に於ける図１の半導体レーザ１５に供給される記録用電流ラインの周波数特性図である。
【図３】コイルの内部抵抗を表す直列接続等価回路図である。
【図４】この発明の第２の実施例による半導体レーザ駆動装置の構成を示した図である。
【図５】従来の半導体レーザ駆動装置の構成例を示した図である。
【図６】従来の半導体レーザ駆動装置の他の構成例を示した図である。
【図７】図６の高周波発振回路１６の構成を示した回路図である。
【図８】記録時に於ける図６の半導体レーザ１５に印加される電流の周波数特性図である。
【符号の説明】
１５…半導体レーザ、２０、２５、２７、Ｌ１、Ｌ２…コイル、１９、２２、２６、２８…貫通コンデンサ、２１…再生用半導体レーザ駆動回路（Ｒ用ＬＤドライバ）、２３…スイッチング用ダイオード、２４…記録用半導体レーザ駆動回路（Ｗ用ＬＤドライバ）、２９…ＣＰＵ、３０…スイッチ、３１…再生用制御回路（Ｒ用制御回路）、３２…記録用制御回路（Ｗ用制御回路）、３３、３６…シールドケース、３４、３５…高周波重畳用発振回路（高周波発振回路）、Ｃ１〜Ｃ５…コンデンサ、Ｑ１…トランジスタ、Ｒ１、Ｒ２…抵抗。
【図１】
0003599798.tif 000003
【図２】
0003599798.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003599798.tif 000008
【図７】
0003599798.tif 000009
【図８】
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