(57)【要約】【課題】半導体素子の微細化により高周波特性が向上していく反面、耐圧低下の傾向があり、短波長レーザのような動作電圧の高いレーザダイオード駆動装置に微細化された半導体素子を使用する場合、耐圧に問題が生ずるという課題があった。【解決手段】レーザダイオード駆動装置は、レーザダイオードに流す電流を調整することができる可変電流源（１）と、可変電流源の出力電流を増幅することができる電流駆動回路（２）と、レーザダイオード（５）の動作状態を検知する動作検知手段（６，７，８）と、レーザダイオード（５）を発光動作させない時に、電流駆動回路（２）の耐圧を確保できるように動作する保護回路（３）と、電流駆動回路（２）および保護回路（３）の耐圧を確保できる電圧を生成し、保護回路（３）に伝達する保護電圧生成回路（４）とを有して構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流駆動回路によってレーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動装置であって、
前記電流駆動回路の出力を電圧固定するための電圧を出力する保護回路と、
前記レーザダイオードの動作状態を検知する動作検知手段と、
前記動作検知手段からの信号により前記保護回路に入力される制御電圧を決定し、前記制御電圧に連動する前記保護回路の出力電圧を制御するための保護電圧生成回路と、を有し、
前記保護電圧生成回路は、前記レーザダイオードが発光動作していない時に、前記保護回路への制御電圧を制御して、前記電流駆動回路に印加される電圧が前記電流駆動回路の耐圧の範囲内に設定されるよう構成されたレーザダイオード駆動装置。
【請求項２】
前記レーザダイオードに流す電流を調整して、前記電流駆動回路に伝達する可変電流源をさらに具備する請求項１に記載のレーザダイオード駆動装置。
【請求項３】
前記保護回路生成回路は、前記可変電流源を制御する制御信号を検知して、前記保護回路の出力電圧を制御するよう構成された請求項１または請求項２に記載のレーザダイオード駆動装置。
【請求項４】
前記保護電圧生成回路は、前記レーザダイオードのアノード電圧に基づき、前記保護回路の出力電圧を制御するよう構成された請求項１または請求項２に記載のレーザダイオード駆動装置。
【請求項５】
前記動作検知手段は、前記レーザダイオードに流す電流を調整するための制御信号に基づいて、前記レーザダイオードの動作状態を検知するよう構成された請求項１または請求項２に記載のレーザダイオード駆動装置。
【請求項６】
前記動作検知手段は、前記レーザダイオードに流れる電流に対応する電流としきい値とを比較する比較器を有して、前記レーザダイオードの動作状態を検出し、前記動作状態を示す状態信号を前記保護電圧生成回路に出力するよう構成された請求項１または請求項２に記載のレーザダイオード駆動装置。
【請求項７】
前記レーザダイオードがカソードコモン型で構成され、前記保護回路がＰチャンネルＦＥＴを具備し、前記ＦＥＴのゲートが前記保護電圧生成回路の出力と接続され、前記ＦＥＴのソースが前記電流駆動回路に接続され、前記ＦＥＴのドレインが前記レーザダイオードのアノードに接続されて構成された請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のレーザダイオード駆動装置。
【請求項８】
前記レーザダイオードがアノードコモン型で構成され、前記保護回路がＮチャンネルＦＥＴを具備し、前記ＦＥＴのゲートが前記保護電圧生成回路の出力と接続され、前記ＦＥＴのソースが前記電流駆動回路に接続され、前記ＦＥＴのドレインが前記レーザダイオードのカソードに接続されて構成された請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のレーザダイオード駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードを電流駆動するための回路を備えたレーザダイオード駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ用の光ヘッドなどに用いられる短波長のレーザダイオードが搭載された装置が普及してきている。短波長のレーザダイオードは、赤色または赤外のレーザダイオードに比べて、動作電圧が大きい傾向を有しているため、レーザダイオード駆動装置の電源電圧をレーザダイオードの動作電圧に応じて大きく設定する必要があった。しかし、半導体素子構造の微細化が進み、レーザダイオード駆動装置にそのような微細化された半導体素子を用いた場合、絶縁破壊を防止するための耐圧の面で課題が生じる場合があった。したがって、低耐圧の半導体素子を用いる場合には回路構成によって耐圧を確保する必要が生じていた。
【０００３】
以下、従来のレーザダイオード駆動装置について添付の図９を用いて説明する。図９は、従来のレーザダイオード駆動装置の構成を示す回路図である。図９に示しように、従来のレーザダイオード駆動装置においては、レーザダイオード９４のカソードがアースされ、レーザダイオード９４のアノードと電源電圧（Ｖｃｃ）端子との間に抵抗９２が接続され、レーザダイオード９４のアノードとアース間に抵抗９３が接続されている。そして、このレーザダイオード駆動装置には、レーザダイオード９４に発光電流を流すトランジスタ９１が設けられている（例えば、特許文献１、第４図参照。）。
【０００４】
上記のように構成された従来のレーザダイオード駆動装置について、以下その動作を説明する。
図９に示したレーザダイオード駆動装置において、非作動状態ではトランジスタ９１のコレクタ・エミッタ間には、電圧Ｖｃｅ＝Ｖｃｃ−Ｖｂが印加されている（レーザダイオード９４にはバンドギャップ電圧Ｖｂが設定されている。）。一方、作動状態では、トランジスタ９１のベース・エミッタ間に制御電圧Ｖａを印加して、エミッタ・コレクタ間に逆方向電流が流されることにより、エミッタ・コレクタ間にコレクタ電流が流れる。このコレクタ電流によって、レーザダイオード９４が駆動され、レーザダイオード９４からレーザ光が発光される。したがって、例えば光ディスクに対して、記録動作、再生動作及び消去動作を行わせる場合には、制御電圧Ｖａの信号レベルを制御することにより、レーザダイオード９４からのレーザ光の出力レベルを変化させて、それぞれの動作に対応する出力レベルのレーザ光が発光される。
【０００５】
このように、従来のレーザダイオード駆動装置では、レーザダイオード９４のアノードと電源電圧端子間に接続された抵抗９２と、レーザダイオード９４のアノードとアース間に接続された抵抗９３とからなる抵抗回路によって、非作動状態のレーザダイオード９４には、常時バンドギャップ電圧Ｖｂが印加されており、トランジスタ９１のコレクタ・エミッタ間には、電源電圧Ｖｃｃより低い電圧（Ｖｃｅ＝Ｖｃｃ−Ｖｂ）が印加される。このため、トランジスタ９１には、バンドギャップ電圧Ｖｂ分の耐圧マージンが設定されている。このために、トランジスタ９１においては、バンドギャップ電圧Ｖｂ分だけ耐圧条件が緩和されており、高周波特性に優れた微細化構造の半導体集積回路を使用することが可能になる。したがって、より短波長のレーザ光をレーザダイオード９４に放射させて、例えばＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃに対して高密度記録を行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３２０７２号公報
【特許文献２】特開２００３−１０１１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来のレーザダイオード駆動装置の構成では、レーザダイオード９４に電流を流すトランジスタ９１の耐圧は確保されるが、電源電圧端子とアース間に２つの抵抗９２，９３が直列に接続されているため、常に電源電圧端子とアース間に電流が流れている。また、レーザダイオード９４のアノードの電圧（Ｖｂ）が常に決まっており、レーザダイオード９４を発光動作させない場合であっても常にレーザダイオード９４に電流が流れるため、レーザダイオード９４は微小ながら発光動作を行い、消費電力の増加、レーザダイオード９４の劣化の進行、および待機時の微小発光による危険性という課題を有していた。
本発明は、従来のレーザダイオード駆動装置における上記の課題を解決するものであり、レーザダイオードを発光動作させない時に、レーザダイオードを駆動する回路素子の耐圧を確保しつつ、レーザダイオードの微小発光を防止して、アイドリング電流を低減させることができる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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る第１の観点のレーザダイオード駆動装置は、電流駆動回路によってレーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動装置であって、
前記電流駆動回路の出力を電圧固定するための電圧を出力する保護回路と、
前記レーザダイオードの動作状態を検知する動作検知手段と、
前記動作検知手段からの信号により前記保護回路に入力される制御電圧を決定し、前記制御電圧に連動する前記保護回路の出力電圧を制御するための保護電圧生成回路と、を有し、
前記保護電圧生成回路は、前記レーザダイオードが発光動作していない時に、前記保護回路への制御電圧を制御して、前記電流駆動回路に印加される電圧が前記電流駆動回路の耐圧の範囲内に設定されるよう構成されている。このように構成された本発明に係る第１の観点のレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオードを発光動作させない時に保護電圧生成回路にて設定される電圧により、保護回路に用いる半導体素子に対する絶縁破壊を防止するための耐圧の確保と、保護回路において電流駆動回路に用いた半導体素子の耐圧を確保できるように動作させることができる。
【０００９】
本発明に係る第２の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点において、前記レーザダイオードに流す電流を調整して、前記電流駆動回路に伝達する可変電流源をさらに具備する構成としてもよい。
【００１０】
本発明に係る第３の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点または第２の観点において、前記保護回路生成回路が、前記可変電流源を制御する制御信号を検知して、前記保護回路の出力電圧を制御してもよい。
【００１１】
本発明に係る第４の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点または第２の観点において、前記保護電圧生成回路が、前記レーザダイオードのアノード電圧に基づき、前記保護回路の出力電圧を制御してもよい。
【００１２】
本発明に係る第５の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点または第２の観点において、前記動作検知手段が、前記レーザダイオードに流す電流を調整するための制御信号に基づいて、前記レーザダイオードの動作状態を検知してもよい。
【００１３】
本発明に係る第６の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点または第２の観点において、前記動作検知手段が、前記レーザダイオードに流れる電流に対応する電流としきい値とを比較する比較器を有して、前記レーザダイオードの動作状態を検出し、前記動作状態を示す状態信号を前記保護電圧生成回路に出力してもよい。
【００１４】
本発明に係る第７の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点乃至第６の観点において、前記レーザダイオードがカソードコモン型で構成され、前記保護回路がＰチャンネルＦＥＴを具備し、前記ＦＥＴのゲートが前記保護電圧生成回路の出力と接続され、前記ＦＥＴのソースが前記電流駆動回路に接続され、前記ＦＥＴのドレインが前記レーザダイオードのアノードに接続されて構成されてもよい。
【００１５】
本発明に係る第８の観点のレーザダイオード駆動装置は、前記の第１の観点乃至第６の観点において、前記レーザダイオードがアノードコモン型で構成され、前記保護回路がＮチャンネルＦＥＴを具備し、前記ＦＥＴのゲートが前記保護電圧生成回路の出力と接続され、前記ＦＥＴのソースが前記電流駆動回路に接続され、前記ＦＥＴのドレインが前記レーザダイオードのカソードに接続されて構成されてもよい。
【００１６】
上記のように、本発明に係るレーザダイオード駆動装置においては、レーザダイオードに流す電流を調整することができる可変電流源と、可変電流源の出力電流を増幅することができる電流駆動回路と、レーザダイオードの動作状態を検知する動作検知手段と、レーザダイオードを発光動作させない時に、電流駆動回路の耐圧を確保できるように動作する保護回路と、電流駆動回路および保護回路の耐圧を確保できる電圧を生成し、保護回路に伝達する保護電圧生成回路とを有する構成により、微細化された低耐圧の半導体素子を用いる場合であっても各構成素子の耐圧を確実に確保することができる構成となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオードを発光動作させない時において、レーザダイオードを駆動する回路素子に対する絶縁破壊を防止するための耐圧を確保しつつ、レーザダイオードの微小発光を防止して、アイドリング電流を低減させることができる。また、本発明によるレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオードを発光動作させない時に保護電圧生成回路にて設定される電圧により、保護回路および電流駆動回路のそれぞれの耐圧が確保されるため、微細化構造による低耐圧な半導体素子をレーザダイオード駆動装置に用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施例１のレーザダイオード駆動装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例１のレーザダイオード駆動装置の具体的な一例を示す回路図
【図３】実施例１のレーザダイオード駆動装置の別の構成であるアノードコモン型のレーザダイオードを用いた構成を示すブロック図
【図４】図３に示すレーザダイオード駆動装置のアノードコモン型のレーザダイオードを用いた具体的な一例を示す回路図
【図５】本発明に係る実施例２のレーザダイオード駆動装置の構成を示すブロック図
【図６】実施例２のレーザダイオード駆動装置の具体的な一例を示す回路図
【図７】実施例２のレーザダイオード駆動装置の別の構成であるアノードコモン型のレーザダイオードを用いた構成を示すブロック図
【図８】図７に示すレーザダイオード駆動装置のアノードコモン型のレーザダイオードを用いた具体的な一例を示す回路図
【図９】従来のレーザダイオード駆動装置の構成を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を示す実施例について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、実施例の説明において同じ符号を付した構成要素は同様の機能、構成、動作を行うものであり、記載が重複するときにはその説明を省略する場合がある。
【実施例１】
【００２０】
本発明に係る実施例１のレーザダイオード駆動装置について図１および図２を用いて説明する。図１は実施例１のレーザダイオード駆動装置の構成を示すブロック図であり、図２は図１に示したレーザダイオード駆動装置の具体的な回路構成の例示である。
【００２１】
図１に示すように、実施例１のレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオード５を電流駆動するための電流を調整することができる可変電流源１と、可変電流源１の出力電流を増幅することができる電流駆動回路２と、レーザダイオード５を発光動作させない時に、電流駆動回路２の耐圧を確保できるように動作し、電流駆動回路２の出力電流をレーザダイオード５に伝達する保護回路３と、保護回路３の出力にアノードが接続されており、カソードがアースされたレーザダイオード５と、電流駆動回路２および保護回路３の耐圧を確保できる電圧を生成して保護回路３に伝達する保護電圧生成回路４と、を有して構成される。本発明の説明において、「伝達」の意味には、伝達するという本来の意味の他に、「印加」および「入力」という電気的動作を示す意味が含まれる。
【００２２】
上記のように構成された実施例１のレーザダイオード駆動装置の動作について、以下に説明する。
実施例１のレーザダイオード駆動装置において、可変電流源１は、レーザダイオード５に流す電流を調整することが可能であり、その調整動作は、可変電流源１に入力される制御信号Ｘにより制御されている。このように、可変電流源１は、可変電流制御線６から入力された制御信号Ｘに応じて、レーザダイオード５の発光パワーを調整することができる。したがって、制御信号Ｘはレーザダイオード５の動作状態である発光動作状態を間接的に示す信号となる。
制御信号Ｘが入力された可変電流源１において決定された電流は、電流駆動回路２に伝達される。電流駆動回路２においては、伝達された電流を増幅して出力することが可能であり、その増幅された出力電流は保護回路３を介してレーザダイオード５を電流駆動する。実施例１のレーザダイオード駆動装置においては、保護回路３が設けられているため、電流駆動回路２の出力電圧が保護回路３の出力電圧で固定（決定）され、レーザダイオード５を発光動作させない時に、電流駆動回路２に対する耐圧が確保されている。
【００２３】
上記のように構成された実施例１のレーザダイオード駆動装置において、もし、保護回路３が設けられていない場合には、電流駆動回路２の出力とレーザダイオード５のアノードが直接接続される構成となる。このような構成の場合、レーザダイオード５を発光動作させない時に、レーザダイオード５のアノード電圧、すなわち電流駆動回路２の出力電圧は、ほぼＧＮＤ電位に近い電圧になるため、例えば電流駆動回路２を構成する回路の電源が８〜１０Ｖである場合には、低耐圧の半導体素子（ここで低耐圧とは、例えば約７Ｖ以下の電圧をいう）で電流駆動回路２を構成すると、この電流駆動回路２の耐圧が確保できないという問題を有する。
したがって、実施例１のレーザダイオード駆動装置においては、保護回路３および保護電圧生成回路４が設けられている。このため、電流駆動回路２の出力電圧を保護回路３の出力電圧で固定（決定）することが可能となり、レーザダイオード５を発光動作させない時において、低耐圧の半導体素子で構成された電流駆動回路２の耐圧を確保することが可能となる。
【００２４】
実施例１のレーザダイオード駆動装置における保護電圧生成回路４は、レーザダイオード５を発光動作させない場合、電流駆動回路２の耐圧が確保できる電圧となるように、保護回路３に対する制御電圧を生成している。保護電圧生成回路４は、可変電流制御線６からの制御信号Ｘに基づき制御電圧を生成しており、その生成された制御電圧を保護回路３に伝達する。
一方、レーザダイオード５が発光動作している時、保護電圧生成回路４は、可変電流制御線６からの制御信号Ｘに応じて、レーザダイオード５のアノード電圧が最大となる制御電圧を生成し、且つ電流駆動回路２と保護回路３の動作が正常に行える制御電圧を生成して、その生成された制御電圧を保護回路３に伝達する。
【００２５】
次に、図１のブロック図で示した実施例１のレーザダイオード駆動装置について、具体的な回路構成例について図２を用いて説明する。
可変電流源１は、可変電流制御線６の制御信号Ｘにより電流を調整することが可能であり、可変電流源１で設定された電流は、電源端子９に接続された電流駆動回路２を構成するトランジスタ２１およびトランジスタ２２で構成されるミラー回路に伝達されて、保護回路３を構成するトランジスタ３１を介してレーザダイオード５を駆動する。
【００２６】
また、可変電流制御線６の制御信号Ｘは保護電圧生成回路４の可変電流回路４３に入力されている。保護電圧生成回路４は、抵抗４１と抵抗４２が直列接続されて構成された抵抗接続体と、可変電流回路４３が直列に接続されて構成されている。抵抗４１と抵抗４２の接続箇所が保護電圧生成回路４の出力端となりトランジスタ３１のゲート端子に接続されている。
【００２７】
レーザダイオード５を発光動作させない時においては、電流駆動回路２のトランジスタ２２の耐圧が保護回路３のトランジスタ３１により確保されることになる。保護回路３のトランジスタ３１のゲート電圧は、保護電圧生成回路４における抵抗４１と抵抗４２が直列接続された抵抗接続体の接続箇所で生成される。このゲート電圧は、トランジスタ２２およびトランジスタ３１の耐圧を確保できる電圧値となるように、保護電圧生成回路４における可変電流回路４３により調整される。
【００２８】
一方、レーザダイオード５を発光動作させる時において、保護回路３のトランジスタ３１のゲート電圧は、レーザダイオード５のアノード電圧が最大となる電圧となり、且つトランジスタ２２とトランジスタ３１が耐圧内において正常に動作できる電圧となるように、保護電圧生成回路４における可変電流回路４３により調整される。可変電流回路４３を有する保護電圧生成回路４は、可変電流制御線６の制御信号Ｘに基づき、トランジスタ３１のゲート電圧を制御することにより、レーザダイオード５を発光動作させない時と、発光動作させる時との選択を行うことができる。このため、レーザダイオード５を発光動作させない時において、可変電流制御線６からの制御信号Ｘにより制御された可変電流回路４３により、各構成素子の耐圧は確実に確保される。
【００２９】
以上のように、実施例１のレーザダイオード駆動装置においては、レーザダイオード５に流す電流の状態に応じて、保護電圧生成回路４から保護回路３への制御電圧を切換えることにより、レーザダイオード５が発光動作していない場合においても各構成素子の耐圧を確実に確保することができる。実施例１のレーザダイオード駆動装置においては、低耐圧の半導体素子を用いて回路を構成する場合であっても、短波長のレーザダイオードのような動作電圧の高いレーザダイオードを駆動することができる構成となる。
【００３０】
なお、図１および図２に示した実施例１のレーザダイオード駆動装置では、カソードコモン型のレーザダイオード５の駆動について説明したが、図３および図４に示した構成によれば、アノードコモン型のレーザダイオード５の駆動においても同様の効果を得ることができる。図３はアノードコモン型のレーザダイオード５を用いたレーザダイオード駆動装置の構成を示すブロック図である。図４は図３に示したレーザダイオード駆動装置の具体的な構成例を示す回路図である。図３および図４に示すレーザダイオード駆動装置の構成および動作については、前述の図１および図２に示したレーザダイオード駆動装置と実質的に同じであるため、ここではその説明は省略する。
【００３１】
また、実施例１のレーザダイオード駆動装置においては、図２に示すように、構成回路のトランジスタ素子をＰチャンネルＦＥＴとして説明したが、ＰＮＰトランジスタを用いてもよく、同様の効果を奏する。図４に示したレーザダイオード駆動装置においては、構成回路のトランジスタ素子がＮチャンネルＦＥＴで示しているが、ＮＰＮトランジスタを用いてもよく、同様の効果を奏する。
【実施例２】
【００３２】
次に、本発明に係る実施例２のレーザダイオード駆動装置について添付の図５および図６を用いて説明する。図５は実施例２のレーザダイオード駆動装置の構成を示すブロック図であり、図６は図５に示したレーザダイオード駆動装置の具体的な回路構成の例示である。
【００３３】
図５に示すように、実施例２のレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオード５を電流駆動するための電流を調整することができる可変電流源１と、可変電流源１の出力電流を増幅することができる電流駆動回路２と、レーザダイオード５を発光動作させない時に、電流駆動回路２の耐圧を確保できるように動作し、電流駆動回路２の出力電流をレーザダイオード５に伝達する保護回路３と、保護回路３の出力にアノードが接続されており、カソードがアースされたレーザダイオード５と、レーザダイオード５のアノード側の電圧が入力されて、レーザダイオード５の動作電圧を検出して状態信号Ｙを出力する動作検出手段であるレーザ動作電圧検出回路７と、レーザ動作電圧検出回路７から得られるレーザダイオード５の動作状態を示す状態信号Ｙに基づき、電流駆動回路２および保護回路３の耐圧を確保できる制御電圧を生成して保護回路３に伝達する保護電圧生成回路４と、を有して構成される。保護電圧生成回路４においては、状態信号Ｙに基づき、レーザダイオード５を発光動作させないとき、電流駆動回路２および保護回路３の耐圧を確保できる制御電圧を保護回路３に出力し、レーザダイオード５を発光動作させるとき、レーザダイオード５のアノード電圧が最大となるように予め設定した制御電圧を保護回路３に出力する。
【００３４】
実施例２のレーザダイオード駆動装置において、前述の実施例１のレーザダイオード駆動装置と異なる点は、レーザ動作電圧検出回路７が設けられており、保護電圧生成回路４がレーザ動作電圧検出回路７からの状態信号Ｙにより制御されて、制御電圧を生成して保護回路３に伝達している、点である。
【００３５】
上記のように構成された実施例２のレーザダイオード駆動装置の動作について、以下に説明する。
実施例２のレーザダイオード駆動装置において、可変電流源１は、レーザダイオード５に流す電流を調整することが可能であり、その調整動作は、可変電流源１に入力される制御信号Ｘにより制御されている。このように、可変電流源１は、可変電流制御線６から入力された制御信号Ｘに応じて、レーザダイオード５の発光パワーが調整することができる。したがって、制御信号Ｘはレーザダイオード５の動作状態である発光動作状態を間接的に示す信号となる。
【００３６】
制御信号Ｘが入力された可変電流源１において決定された電流は、電流駆動回路２に伝達される。電流駆動回路２においては、伝達された電流を増幅して出力することが可能であり、その増幅された出力電流は保護回路３を介してレーザダイオード５を電流駆動する。実施例２のレーザダイオード駆動装置においては、保護回路３が設けられているため、電流駆動回路２の出力電圧が保護回路３の出力電圧で固定（決定）され、レーザダイオード５を発光動作させない時に、電流駆動回路２の耐圧が確保されている。
【００３７】
上記のように構成された実施例２のレーザダイオード駆動装置において、もし、保護回路３が設けられていない場合には、電流駆動回路２の出力とレーザダイオード５のアノードが直接接続される構成となる。このような構成の場合、レーザダイオード５を発光動作させない時に、レーザダイオード５のアノード電圧、すなわち電流駆動回路２の出力電圧は、ほぼＧＮＤ電位に近い電圧になるため、例えば電流駆動回路２を構成する回路の電源が８〜１０Ｖである場合には、低耐圧の半導体素子で構成すると、この電流駆動回路２の耐圧が確保できないという問題を有する。
【００３８】
したがって、実施例２のレーザダイオード駆動装置においては、保護回路３、保護電圧生成回路４およびレーザ動作電圧検出回路７が設けられている。このため、電流駆動回路２の出力電圧を保護回路３の出力電圧で固定（設定）することが可能となり、レーザダイオード５を発光動作させない時に電流駆動回路２の耐圧を確保することが可能となる。
【００３９】
実施例２のレーザダイオード駆動装置において、レーザダイオード５の動作電圧を検出するレーザ動作電圧検出回路７は、レーザダイオード５が発光動作状態にあるか否かの検出が可能であり、その検出信号である状態信号Ｙをレーザ動作電圧検出線８を介して保護電圧生成回路４に伝達する。
【００４０】
実施例２のレーザダイオード駆動装置における保護電圧生成回路４は、レーザダイオード５を発光動作させない場合、電流駆動回路２の耐圧を確保できる電圧となるように、保護回路３に対する制御電圧を生成している。保護電圧生成回路４は、レーザ動作電圧検出線８からの状態信号Ｙに応じた制御電圧を生成しており、その生成された制御電圧を保護回路３に伝達する。
【００４１】
一方、レーザダイオード５が発光動作している時、保護電圧生成回路４は、レーザ動作電圧検出線８からの状態信号Ｙに応じて、レーザダイオード５のアノード電圧が最大となる制御電圧を生成し、且つ電流駆動回路２と保護回路３の動作が正常に行える制御電圧を生成し、その生成された制御電圧を保護回路３に伝達する。
【００４２】
次に、図５のブロック図で示した実施例２のレーザダイオード駆動装置について、具体的な回路構成例について図６を用いて説明する。
可変電流源１は、可変電流制御線６の制御信号Ｘにより電流を調整することが可能であり、可変電流源１で設定された電流は、電源端子９に接続された電流駆動回路２を構成するトランジスタ２１およびトランジスタ２２で構成されるミラー回路に伝達されて、保護回路３を構成するトランジスタ３１を介してレーザダイオード５を駆動する。
【００４３】
レーザダイオード５を発光動作させない時においては、電流駆動回路２のトランジスタ２２の耐圧が保護回路３のトランジスタ３１により確保されることになる。保護回路３のトランジスタ３１のゲート電圧は、保護電圧生成回路４における抵抗４１と抵抗４２が直列接続された抵抗接続体の接続箇所で生成される。このゲート電圧は、トランジスタ２２およびトランジスタ３１の耐圧を確保できる電圧値となるように、保護電圧生成回路４における可変電流回路４３により調整される。
【００４４】
一方、レーザダイオード５を発光動作させる時において、保護回路３のトランジスタ３１のゲート電圧は、レーザダイオード５のアノード電圧が最大となる電圧となり、且つトランジスタ２２とトランジスタ３１が正常に動作できる電圧となるように、保護電圧生成回路４における可変電流回路４３により調整される。レーザ動作電圧検出回路８からの状態信号Ｙがレーザ動作電圧検出線８を介して保護電圧生成回路４の可変電流回路４３に伝達されて、保護電圧生成回路４は保護回路３に対する制御電圧を生成し、保護回路３に伝達する。
【００４５】
図６に示すように、レーザ動作電圧検出回路７は、レーザダイオード５のアノードとＧＮＤ間に直列に接続された抵抗７１と抵抗７２の直列接続体と、比較器７４により構成されている。比較器７４の一方の入力端子には、抵抗７１と抵抗７２の接続点が接続され、比較器７４の他方の入力端子には、可変電圧回路７３が接続されている。可変電圧回路７３から出力される電圧は、当該レーザダイオード５が発光動作しているか、否かを識別するしきい値となる電圧に設定される。比較器７４の出力である状態信号Ｙは、レーザ動作電圧検出線８を介して保護電圧生成回路４の可変電流回路４３に伝達されている。したがって、レーザ動作電圧検出回路７から出力される状態信号Ｙにより、レーザダイオード５が発光動作している状態か、または発光動作していない状態であるかの動作状態を確実に検出することが可能である。
【００４６】
上記のように、実施例２のレーザダイオード駆動装置は、レーザ動作電圧検出回路７においてレーザダイオード５の動作状態を検出して状態信号Ｙを生成し、保護電圧生成回路４においてレーザ動作電圧検出回路７からの状態信号Ｙに基づき、可変電流回路４３の電流量を切換えることにより、トランジスタ３１のゲート電圧を制御して、レーザダイオード５を発光動作させない時と、発光動作させる時との選択を行うことができる。このため、レーザダイオード５を発光動作させない時において、各構成素子の耐圧は確実に確保される。
【００４７】
以上のように、実施例２のレーザダイオード駆動装置においては、レーザダイオード５の動作状態を示す動作電圧を検出し、レーザダイオード５の検出された動作状態に応じて、保護電圧生成回路４の制御電圧を切換えることにより、レーザダイオード５が発光動作していない場合においても各構成素子の耐圧を確実に確保することができる。実施例２のレーザダイオード駆動装置においては、低耐圧の半導体素子を用いて回路を構成する場合であっても、短波長のレーザダイオードのような動作電圧の高いレーザダイオードを駆動することができる構成となる。
【００４８】
なお、図５および図６に示した実施例２のレーザダイオード駆動装置では、カソードコモン型のレーザダイオード５の駆動について説明したが、図７および図８に示した構成によれば、アノードコモン型のレーザダイオード５の駆動においても同様の効果を得ることができる。図７はアノードコモン型のレーザダイオード５を用いたレーザダイオード駆動装置の構成を示すブロック図である。図８は図７に示したレーザダイオード駆動装置の具体的な構成例を示す回路図である。図７および図８に示すレーザダイオード駆動装置の構成および動作については、前述の図５及び図６に示したレーザダイオード駆動装置と実質的に同じであるため、ここではその説明は省略する。
【００４９】
また、実施例２のレーザダイオード駆動装置においては、図６に示すように、構成回路のトランジスタ素子をＰチャンネルＦＥＴとして説明したが、ＰＮＰトランジスタを用いてもよく、同様の効果を奏する。図８に示したレーザダイオード駆動装置においては、構成回路のトランジスタ素子がＮチャンネルＦＥＴで示しているが、ＮＰＮトランジスタを用いてもよく、同様の効果を奏する。
【００５０】
なお、本発明のレーザダイオード駆動装置においては、レーザダイオードの動作状態を示す信号として、実施例１において説明した可変電流源１に入力される制御信号Ｘ、および実施例２において説明したレーザダイオードの動作電圧から得られた状態信号Ｙの両方の信号、若しくは一方の信号を選択して、保護回路３に対する適切な制御電圧を生成するよう構成することも可能である。このように構成することにより、各種仕様に対応可能な汎用性の高いレーザダイオード駆動装置を提供することができる。
【００５１】
本発明において、レーザダイオードの動作状態を検知する動作検知手段としては、例えば、実施例１においてレーザダイオードの動作状態を間接的に示す制御信号Ｘが保護電圧生成回路４に可変電流制御線６を介して入力される構成や、実施例２においてレーザダイオードの動作状態を直接的に示す状態信号Ｙをレーザ動作電圧検出回路７で生成して、保護電圧生成回路４にレーザ動作電圧検出線８を介して入力される構成が含まれる。
【００５２】
以上のように、上記の各実施例において説明したように、本発明においては、レーザダイオードを発光動作させない時においても、レーザダイオードを駆動する回路素子に対する絶縁破壊を防止するための耐圧を確保しつつ、レーザダイオードの微小発光を防止して、アイドリング電流を低減させることが可能である。また、本発明のレーザダイオード駆動装置は、レーザダイオードを発光動作させない時において、保護電圧生成回路にて設定される電圧により、保護回路および電流駆動回路のそれぞれの耐圧が確保されるため、微細化構造による低耐圧な半導体素子をレーザダイオード駆動装置に用いることが可能となる。
【００５３】
本発明は、上記の実施例の構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく種々の変更が可能であり、それらの変更した構成も本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のレーザダイオード駆動装置は、微細化された低耐圧な半導体素子に対して耐圧を確保しつつ、消費電力の低減とレーザダイオードの劣化を低減させることができるなど優れた効果を有するため、情報記録再生分野、情報通信分野、事務機器分野などの広範囲な分野における製品に対して有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１  可変電流源
２  電流駆動回路
３  保護回路
４  保護電圧生成回路
５  レーザダイオード
６  可変電流制御線
７  レーザ動作電圧検出回路
８  レーザ動作電圧検出線
９  電源端子
２１  トランジスタ
２２  トランジスタ
３１  トランジスタ
４１  抵抗
４２  抵抗
４３  可変電流回路
７１  抵抗
７２  抵抗
７３  可変電圧回路
７４  比較器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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