(57)【要約】【課題】レーザドライブＬＳＩ  の製品テスト時に数百ＭＨｚ以上の発振周波数を例えば数ＭＨｚ以下の分周出力に変換して測定することを可能とし、発振周波数の測定精度を大幅に向上させ、歩留まりの低下を防止する。【解決手段】出力電流源と、外部から設定される電圧あるいは電流に応じて出力電流源を制御する制御回路と、出力電流源の出力を開閉する切換回路と、半導体レーザ１５の出力光のノイズを抑圧するための高周波信号を生成する発振回路５７ａと、発振回路の出力信号を半導体レーザの出力光の光量制御のための制御電流に重畳して駆動電流とする高周波信号重畳回路５７ｂと、発振回路の出力信号を分周し、テスト時に重畳周波数設定端子６２が特殊な入力状態（電源電圧入力状態）になることを検知して重畳振幅設定端子６０に分周信号を出力するテスト制御回路７３、７４、７５とを具備する。【選択図】    図１
2004342657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電流源と、
外部から設定される電圧あるいは電流に応じて前記出力電流源を制御する制御手段と、
前記出力電流源の出力を開閉する切換手段と、
半導体レーザの出力光のノイズを抑圧するための高周波信号を生成する発振回路と、
前記発振回路の出力信号を前記半導体レーザの出力光の光量制御のための制御電流に重畳して前記半導体レーザの駆動電流とする高周波信号重畳回路と、
前記発振回路の出力信号を分周し、テスト時に第１の外部端子が特殊な入力状態になることを検知して第２の外部端子に前記分周信号を出力するテスト制御回路とを具備することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
前記発振回路は、重畳周波数調整端子の制御入力に応じて周波数が制御されたレーザーノイズ抑圧用の高周波信号を生成し、
前記高周波信号重畳回路は、前記発振回路の出力信号の振幅を重畳振幅調整端子の制御入力に応じて制御し、前記半導体レーザの制御電流に重畳して前記半導体レーザの駆動電流とする増幅回路であることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項３】
前記テスト制御回路は、前記発振回路の出力信号を分周する分周回路と、テスト時に前記第１の外部端子が特殊な入力状態になることを検知する検知回路と、前記検知回路による検知出力によって制御され、前記分周回路の出力信号を前記第２の外部端子に選択的に出力するスイッチ回路とを具備することを特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回路。
【請求項４】
前記テスト制御回路は、前記発振回路の出力信号を分周する分周回路と、テスト時に前記重畳周波数調整端子に電源電圧が印加された状態になることを検知する検知回路と、前記検知回路による検知出力によって制御され、前記分周回路の出力信号を前記重畳振幅調整端子に選択的に出力するスイッチ回路とを具備することを特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体集積回路と、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザの出射光量をモニタして前記半導体レーザの光量を制御するための回路に制御信号を供給する光量モニタ用光検出器とを具備することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路、特に半導体レーザのドライブ集積回路およびそれを用いた半導体レーザ駆動装置に関するもので、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ−Ｒ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（Ｒｅａｄ  Ｗｒｉｔｅ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ｒｅａｄ  ｗｒｉｔｅ  Ｍｅｍｏｒｙ）、光磁気（ＭＯ）ディスクなどのようなデータを書き込むことが可能な光ディスクの記録／再生装置に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザを光ピックアップ装置に使用する場合、いわゆる戻り光ノイズの発生という問題がある。これは半導体レーザから出射された光を光ディスクに照射した際、光ディスク盤面からの反射光の一部が半導体レーザに戻り、ノイズを発生させるという現象である。半導体レーザはシングルモードで発振しているために、戻り光があるとモードホッピングが生じ、出力光量が大きく変化することにより、このような戻り光ノイズが発生するのである。
【０００３】
従って、戻り光ノイズを減らすには、半導体レーザをマルチモードで発振させることにより、モードホッピングが生じても出力光量が変動しないようにすればよい。そこで、２００  ＭＨｚ以上の周波数で、２０〜３０ｍＡ以上の振幅を有する高周波電流を半導体レーザの制御電流に重畳して駆動電流とすることにより、半導体レーザをマルチモードで発振させ、戻り光ノイズを低減させる方法が知られている。
【０００４】
高速・大容量の光ディスク装置においては、読み出し時のデータ転送レートの高速化が要求されている。この要求に応えるためには、半導体レーザの駆動電流として制御電流に重畳させる高周波電流の周波数を３００  〜５００  ＭＨｚと高くする必要がある。
【０００５】
上記したようにレーザドライブ集積回路では、レーザーノイズ抑圧能力を向上するため、ＬＣ発振回路を採用して周波数の高精度化を図ることが考えられるが、数百ＭＨｚの駆動出力を精度良くテストすることが困難となってきた。
【０００６】
即ち、数百ＭＨｚ以上の周波数の駆動出力は、測定プローブによっては著しく減衰し、その測定が不可能となり、レーザドライブ集積回路の歩留まりが低下し、その製造単価が大幅に高くなるという問題があった。
【０００７】
なお、本願出願人の出願に係る特許文献１には、半導体集積回路とこれを含む光ピックアップ光学系ユニット及び光ピックアップ装置において、消費電力を抑えつつ半導体レーザの制御電流に重畳する高周波電流の振幅を大きくでき、発熱量が少ない高周波電流発生回路が開示されている。
【０００８】
また、本願出願人の出願に係る特許文献２には、レーザ駆動回路およびそれを用いた記録装置において、駆動電流源から供給される駆動電流を駆動信号に応じて半導体レーザに供給するスイッチの切り換え時に駆動電流を安定化する技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−６７７０６号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−１２７３７９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の高周波電流重畳技術を用いたレーザドライブ集積回路は、データ転送レートの高速化のために半導体レーザの制御電流に重畳する高周波電流の周波数が例えば数百ＭＨｚ以上に高くなると、製品テスト時に前記高周波電流を外部テスタで測定する際に、測定プローブによっては数百ＭＨｚ以上の周波数信号が著しく減衰する。これによりし、測定精度が著しく低下し、あるいは測定が不能になり、製品の歩留まりが低下し、製造コストが大幅に上昇するという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の問題点を解決すべくなされたもので、レーザドライブ集積回路の製品テスト時に、数百ＭＨｚ以上の発振周波数を（数ＭＨｚ以下の）低い周波数に変換してテストすることが可能になり、測定精度が大幅に向上し、製品の歩留まりの低下を防止し得る半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体集積回路は、出力電流源と、外部から設定される電圧あるいは電流に応じて前記出力電流源を制御する制御手段と、前記出力電流源の出力を開閉する切換手段と、半導体レーザの出力光のノイズを抑圧するための高周波信号を生成する発振回路と、前記発振回路の出力信号を前記半導体レーザの出力光の光量制御のための制御電流に重畳して駆動電流とする高周波信号重畳回路と、前記発振回路の出力信号を分周し、テスト時に第１の外部端子が特殊な入力状態になることを検知して第２の外部端子に前記分周信号を出力するテスト制御回路とを具備することを特徴とする。
【００１４】
【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。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーザドライブ集積回路およびそれを用いた光ディスク記録／再生装置の概略構成を示している。
【００１６】
図２は、図１のレーザドライブ集積回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【００１７】
図１中のレーザドライブ集積回路４１において、４２〜４５、５０〜５５、５８、６０、６２、６６、６７、６９、７０、７１、７２はそれぞれ外部端子であり、７０は電源電圧Ｖｃｃが接続される電源端子、７１は接地端子（ＧＮＤ１）、７２は接地端子（ＧＮＤ２）である。
【００１８】
端子４２には再生時の駆動電流を設定するための再生時駆動電流設定信号Ｒｓｅｔが外部から供給され、端子４３には記録時の駆動電流を設定するための記録時駆動電流設定信号Ｗ１ｓｅｔ  が外部から供給され、端子４４には記録時のオーバードライブ電流を設定するための記録時オーバードライブ駆動電流設定信号Ｗ２ｓｅｔ  が外部から供給され、端子４５には消去時の駆動電流を設定するための消去時駆動電流設定信号Ｅｓｅｔが外部から供給される。
【００１９】
これらの設定信号Ｒｓｅｔ、Ｗ１ｓｅｔ  、Ｗ２ｓｅｔ  、Ｅｓｅｔは、それぞれ内部信号Ｒｓ、Ｗ１ｓ  、Ｗ２ｓ  、Ｅｓとして、駆動回路（Ｄｒｉｖｅ）  ４６，４７，４８，４９の一方の入力端に供給される。また、端子５０には各駆動回路４６，４７，４８，４９をオン，オフする制御信号ＥＮＢＬが供給され、端子５１には半導体レーザ（ＬＤ）１５のオン，オフを設定する制御信号／ＯＵＴＲが供給され、端子５２には記録パルス信号／ＯＵＴＷ１が供給され、端子５３にはオーバードライブ記録パルス信号／ＯＵＴＷ２が供給され、端子５４には消去パルス信号／ＯＵＴＥが供給され、端子５５には高周波重畳回路５７をオン，オフ制御する制御信号ＨＦＭが供給される。
【００２０】
これらの信号ＥＮＢＬ，／ＯＵＴＲ，／ＯＵＴＷ１，／ＯＵＴＷ２，／ＯＵＴＥ，ＨＦＭは、ロジック回路５６に供給される。
【００２１】
図１中のロジック回路５６は、外部からの制御信号および後述する検知回路からの検知信号を処理して、前記駆動回路４６，４７，４８，４９、高周波信号重畳回路（ＨＦＭ  駆動回路）５７および後述する分周回路（Ｄｉｖｉｄｅｒ  ）７３を制御する。
【００２２】
ロジック回路５６は、外部からの信号ＥＮＢＬ，／ＯＵＴＲ，／ＯＵＴＷ１，／ＯＵＴＷ２，／ＯＵＴＥ，ＨＦＭに応じて、再生時の駆動パルス信号ＣＰＲ、記録時の駆動パルス信号ＣＰＷ１、記録時オーバードライブの駆動パルス信号ＣＰＷ２、消去時の駆動パルス信号ＣＰＥ、高周波信号重畳回路駆動パルス信号ＣＰＨＦＭ、分周制御信号ＴＥＳＴをそれぞれ生成する。
【００２３】
上記駆動パルス信号ＣＰＲ，ＣＰＷ１，ＣＰＷ２，ＣＰＥは、それぞれ対応して前記駆動回路４６，４７，４８，４９の他方の入力端に供給され、駆動パルス信号ＣＰＨＦＭは高周波信号重畳回路５７を構成する発振回路（ＯＳＣ）５７ａに供給される。
【００２４】
各駆動回路４６，４７，４８，４９は、それぞれ対応して前記設定信号Ｒｓｅｔ、Ｗ１ｓｅｔ  、Ｗ２ｓｅｔ  、Ｅｓｅｔおよび前記駆動パルス信号ＣＰＲ，ＣＰＷ１，ＣＰＷ２，ＣＰＥに応じて、図２に示すように駆動電流（再生電流Ｉｄｒ、記録電流Ｉｄｗ１、記録時オーバードライブ電流Ｉｄｗ２、消去電流Ｉｄｅ）を生成する。
【００２５】
再生時および消去時には、前記再生電流Ｉｄｒ、消去電流Ｉｄｅに対して、高周波信号重畳回路５７から供給されるレーザーノイズ抑圧用の高周波信号（重畳電流）が重畳されることにより、半導体レーザのノイズを抑圧するように構成されている。
【００２６】
この場合、高周波信号重畳回路５７は、レーザーノイズ抑圧用の高周波信号を生成する発振回路（ＯＳＣ  ）５７ａと、この発振回路５７ａの出力信号の振幅を制御し、前記半導体レーザの制御電流に重畳して駆動電流とする振幅制御用の増幅回路５７ｂとからなる。
【００２７】
上記発振回路５７ａの出力信号は、後述する重畳周波数調整端子６２の制御入力に応じて周波数が制御され、上記増幅回路５７ｂは、後述する端子６０の制御入力に応じて出力振幅が制御される。
【００２８】
光ディスクに記録されたデータの再生、消去、および、光ディスクに対するデータの記録動作において、半導体レーザ１５を駆動するための駆動電流ＩＬＤは、再生電流Ｉｄｒをベースとして生成される。
【００２９】
即ち、消去時には、再生電流Ｉｄｒに対して消去電流Ｉｄｅが重畳される。記録時には、再生電流Ｉｄｒに対して記録電流Ｉｄｗ１、記録時オーバードライブ電流Ｉｄｗ２がさらに重畳される。このようにして生成された駆動電流ＩＬＤは、レーザ駆動端子５８を介して、半導体レーザ１５に供給される。
【００３０】
また、増幅回路５７ｂには、再生時または消去時における上記重畳電流の振幅を設定するための切り換え信号Ａｓｅｔが供給される端子（図示せず）、再生時または消去時における高周波信号重畳回路５７の出力振幅を調整するための外部抵抗（図示せず）が接続されている端子（重畳振幅設定端子Ａａｄｊ）６０が接続されている
端子６２（重畳周波数設定端子Ｆａｄｊ）は、発振回路５７ａに接続されており、発振回路５７ａの発振周波数を調整するための外部抵抗６５が接続されている。
さらに、端子（ＡＩＮＰ）６６および端子（ＡＩＮＮ）６７は、演算増幅器からなるモニタ用アンプ（ＡＭＰ）  ６８に接続されており、半導体レーザ１５の発光出力をモニタするための光検出器（図示せず）、例えばフォトダイオードが外部に接続されている。
【００３１】
この光検出器による検出出力（電流出力）は、前記モニタ用アンプ６８により電流／電圧変換されて、出力端子（ＡＯＵＴ）６９から出力される。
【００３２】
さらに、前記高周波信号重畳回路５７の発振回路５７ａの出力信号を分周し、テスト時に任意の外部端子（本例では、Ｆａｄｊ６２）が特殊な入力状態（本例では、電源電圧が印加された状態）になることを検知して所定の外部端子（本例では、Ａａｄｊ６０）に前記分周信号を出力するテスト制御回路が設けられている。
【００３３】
このテスト制御回路は、前記発振回路５７ａの出力信号を分周する分周回路（Ｄｉｖｉｄｅｒ  ）７３と、テスト時に前記Ｆａｄｊ６２が特殊な入力状態になることを検知する検知回路（Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）７４と、前記検知回路７４による特殊な入力状態の検知出力に基づいて制御され、前記分周回路７３の出力信号を前記Ａａｄｊ６０に選択的に出力するスイッチ回路７５とからなる。
【００３４】
上記構成のレーザドライブ集積回路においては、Ｆａｄｊ６２に電源電圧Ｖｃｃ  が印加される特殊な状態を検知回路７４で検出すると、ロジック回路５６は、再生時の駆動パルス信号ＣＰＲ、記録時の駆動パルス信号ＣＰＷ１、記録時オーバードライブの駆動パルス信号ＣＰＷ２、消去時の駆動パルス信号ＣＰＥをそれぞれ非活性化し、分周制御信号ＴＥＳＴを活性化する。これにより、分周回路（Ｄｉｖｉｄｅｒ  ）７３が分周動作を行い、スイッチ回路７５がオンになり、発振回路５７ａの出力信号が分周されて前記Ａａｄｊ６０から出力されるようになる。
【００３５】
したがって、レーザドライブ集積回路４１の製品テスト時に、発振回路５７ａの発振出力（数百ＭＨｚ以上の周波数）を数ＭＨｚ以下の分周出力に変換して集積回路外部端子にするので、既存の測定プローブを介して外部テスタでモニタすることが容易に可能になる。換言すれば、数百ＭＨｚ以上の周波数を既存の測定プローブを介して外部テスタでモニタする場合に比べて、測定精度が大幅に向上し、レーザドライブ集積回路４１の歩留まりの低下を防止することができ、その製造単価を大幅に低減することができる。
【００３６】
なお、前記レーザドライブ集積回路４１におけるＨＦＭ駆動回路５７として、前記特許文献１に開示されているように、消費電力を抑えつつ半導体レーザの制御電流に重畳する高周波電流の振幅を大きくでき、発熱量が少ない高周波電流発生回路を適用することが望ましい。
【００３７】
図３は、本発明に適用可能な特許文献１に開示されている半導体集積回路を含む半導体装置の全体的な構成を示す回路図である。
【００３８】
この半導体装置は、半導体レーザ１、光量モニタ用光検出器２、電流−電圧変換抵抗３、ＡＰＣ（自動光量制御）回路４、高周波阻止用フィルタ５および高周波電流発生回路（集積回路）１０からなる。
【００３９】
半導体レーザ１は、例えば後述する光ピックアップ光学系ユニットの光源を構成し、ＤＶＤなどの光ディスクに照射するレーザ光を発生する。この半導体レーザ１からの出射光の一部は、光量モニタ用光検出器２で受光される。
【００４０】
光量モニタ用光検出器２は例えばフォトダイオードであり、半導体レーザ１の出射光量を検知してそれに対応した出力電流を発生する。光検出器２の出力電流は電流−電圧変換抵抗３によって電圧に変換され、ＡＰＣ回路４に光量制御のための制御信号として供給される。半導体レーザ１と光量モニタ用光検出器は、通常、同一パッケージ内に実装される。
【００４１】
自動光量制御（ＡＰＣ）回路４は、半導体レーザ１の出射光量を制御するための制御電流を発生する。この制御電流は半導体レーザ１の主たる駆動電流として用いられ、キャパシタＣとインダクタＬからなる高周波阻止用フィルタ５を介して半導体レーザ１のアノード端子に供給される。
【００４２】
半導体レーザ１のカソード端子は、光量モニタ用光検出器２のフォトダイオードのアノード端子と共に接地されている。半導体レーザ１→光検出器２→電流−電圧変換抵抗３→ＡＰＣ回路４→フィルタ５→半導体レーザ１のフィードバックループにより、半導体レーザ１の出射光量は所望の一定値に制御される。
【００４３】
この場合、電流−電圧変換抵抗３の値によって半導体レーザ１の光量を調整することができる。即ち、半導体レーザ１の光量が同じでも、電流−電圧変換抵抗３の値を変えるとその両端電圧、つまりＡＰＣ回路４に入力される制御信号の大きさが変わるので、ＡＰＣ回路４によって制御される光量も変わることになる。
【００４４】
高周波電流発生回路１０は、ＡＰＣ回路４から半導体レーザ１に供給される制御電流に重畳させる高周波電流を発生する回路であり、集積回路に形成されている。この高周波電流発生回路１０は、集積回路外部の電流振幅設定用抵抗１１に接続された電流変換回路１３、集積回路外部の周波数設定用抵抗１２に接続された電流変換回路１４と、基準電圧源１５と、振幅調整回路１６と、ゲーティッド可変周波数発振回路（Ｇ−ＶＣＯ）１７と、電圧コンパレータ１８、最終段のドライブ回路１９、高周波電流出力用のドライブ出力端子２０、電源端子、接地端子、信号入力端子などを有する。上記ドライブ出力端子２０は半導体レーザ１のアノード端子に接続される。
【００４５】
前記ドライブ回路１９においては、ドライブ出力端子２０と正の電源Ｖｃｃとの間に電流吐き出し型の第１の電流源（以下、電流吐き出し型電流源という）２１と第１の電流スイッチ２３が直列に接続され、ドライブ出力端子２０とグランドＧＮＤ間に第２の電流スイッチ２４と電流吸い込み型の第２の電流源（以下、電流吸い込み型電流源という）２２が直列に接続されている。
【００４６】
ドライブ回路１９内には、さらに電流スイッチ２３，２４をオン・オフ制御するためのスイッチドライブ回路として、インバータ回路２５、オアゲート２６およびアンドゲート２７が設けられている。
【００４７】
次に、図３中の高周波電流発生回路１０について、さらに詳細な構成と動作を説明する。
【００４８】
図４（ａ）乃至（ｇ）は、図３中の高周波電流発生回路１０の動作例を示す波形図である。
【００４９】
高周波電流発生回路１０において、電流変換回路１３は、外付けの電流振幅設定用抵抗１１と基準電圧源１５からの基準電圧Ｖｒを基に、高周波電流発生回路１０から出力される高周波電流の振幅の設定基準となる振幅設定電流が生成される。この振幅設定電流は振幅調整回路１６によって電圧に変換され、電流源２１，２２の電流制御入力端子に供給される。
【００５０】
もう一つの電流変換回路１４は、外付けの周波数設定用抵抗１２と基準電圧源１５からの基準電圧Ｖｒを基に、高周波電流発生回路１０から出力される高周波電流の周波数の設定基準となる周波数設定電流が生成される。この周波数設定電流は矩形波発振回路（Ｇ−ＶＣＯ）１７の周波数制御入力端子に供給される。
【００５１】
Ｇ−ＶＣＯ１７は、ゲート制御入力端子に入力される信号によって発振動作のオン・オフが制御可能であり、本実施形態では電圧コンパレータ１８の出力がゲート制御入力端子に入力される。電圧コンパレータ１８は、ドライブ出力端子２０の端子電圧を監視することによって半導体レーザ１が動作状態にあるか非動作状態にあるかを判定する。
【００５２】
即ち、電圧コンパレータ１８はドライブ出力端子２０の端子電圧と基準電圧源１５からの基準電圧Ｖｒとを比較することにより、半導体レーザ１が動作状態にあるか非動作状態にあるかを示す状態判定信号を出力する。
【００５３】
図４（ａ）は、電圧コンパレータ１８から出力される状態判定信号の波形、図４（ｂ）は、Ｇ−ＶＣＯ１７の出力波形をそれぞれ示す。
【００５４】
電圧コンパレータ１８は、半導体レーザ１が動作状態である場合に“Ｈ”レベルの状態判定信号を出力し、半導体レーザ１が非動作状態である場合に“Ｌ”レベルの状態判定信号を出力する。
【００５５】
Ｇ−ＶＣＯ１７は、前記状態判定信号が”Ｈ”レベルになると発振動作を行い、状態判定信号が“Ｌ”レベルになると発振動作を停止するように構成されており、その発振出力は図４（ｂ）に示すように矩形波信号であり、その周波数は電流変換回路１４から出力される周波数設定電流により決定される。
【００５６】
Ｇ−ＶＣＯ１７の発振出力信号は、ドライブ回路１９内のオアゲート２６とアンドゲート２７のそれぞれの一方の入力端に供給される。オアゲート２６の他方の入力端には、電圧コンパレータ１８の出力をインバータ回路２５で反転した信号が供給され、アンドゲート２７の他方の入力端には、電圧コンパレータ１８の出力が供給される。
【００５７】
即ち、オアゲート２６およびアンドゲート２７は、電圧コンパレータ１８から出力される状態判定信号によって、Ｇ−ＶＣＯ１７の発振出力の通過を制御する。オアゲート２６およびアンドゲート２７からは、対応して図４（ｃ）および（ｄ）に示すように、基本的には図４（ｂ）に示したＧ−ＶＣＯ１７の発振出力と同様の出力が得られる。オアゲート２６の出力は第１の電流スイッチ２３の制御入力に与えられ、アンドゲート２７の出力は第２の電流スイッチ２４の制御入力に与えられる。
【００５８】
オアゲート２６は、Ｇ−ＶＣＯ１７の発振出力が“Ｌ”レベルの時に電流スイッチ２３をオンとする。これにより、図４（ｅ）に示すように、電流スイッチ２３を介して電流吐き出し型電流源２１の出力電流Ｉ１がドライブ出力端子２０に供給される。
【００５９】
アンドゲート２７は、Ｇ−ＶＣＯ１７の発振出力が“Ｈ”レベルの時に電流スイッチ２４をオンとする。これにより、図４（ｆ）に示すように、ドライブ出力端子２０から電流スイッチ２４を介して電流吸い込み型電流源２２に電流Ｉ２が吸い込まれる。
【００６０】
Ｇ−ＶＣＯ１７の発振出力は、図４（ｂ）に示したように発振周期で“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルを繰り返し、これに伴って電流スイッチ２３，２４は交互に、つまり相補的にオン・オフを行うので、ドライブ出力端子２０においては電流吐き出しと電流吸い込みが交互に繰り返される。
【００６１】
従って、図４（ｇ）に示すように、図４（ｅ）と図４（ｆ）の電流波形を合成したＤＣオフセットのない高周波電流Ｉｏｕｔ  がドライブ出力端子２０から出力されることになる。
【００６２】
ドライブ出力端子２０から出力された高周波電流Ｉｏｕｔ  は、ＡＰＣ回路４から出力される制御電流に重畳されて半導体レーザ１のアノード端子に供給される。この時、高周波電流は高周波阻止用フィルタ５の出力側にも供給されるが、フィルタ５のインダクタＬでブロックされることにより、ＡＰＣ回路４に伝達されることはなく、大部分が半導体レーザ１へ供給されることになる。
【００６３】
ドライブ出力端子２０の端子電圧は、半導体レーザ１がＡＰＣ回路４からの制御電流が供給されている時は半導体レーザ１の動作電圧（通常、２Ｖ〜３Ｖ）となり、制御電流が供給されていない時はゼロとなる。
【００６４】
高周波電流発生回路１０では、上記したような半導体レーザ１のアノード端子の電圧変化に着目して、アノード端子に接続されたドライブ出力端子２０の端子電圧を電圧コンパレータ１８で基準電圧源１５からの基準電圧Ｖｒと比較することにより、半導体レーザ１が動作状態にあるか非動作状態にあるかを示す状態判定信号を発生する。
【００６５】
電圧コンパレータ１８から出力される状態判定信号をＧ−ＶＣＯ１７のゲート制御入力端子に供給すると共に、インバータ２５を介してオアゲート２６に供給し、さらにアンドゲート２７に供給する。これにより、半導体レーザ１が動作状態にある時はＧ−ＶＣＯ１７の発振動作を行わせると共に、ドライブ回路１９内の電流スイッチ２３，２４をＧ−ＶＣＯ１７の発振出力に従ってオン・オフ動作させ、半導体レーザ１が非動作状態にある時はＧ−ＶＣＯ１７の発振動作を停止させると共に、電流スイッチ２３，２４をオフ状態とする。
【００６６】
即ち、ドライブ出力端子２０の端子電圧が基準電圧Ｖｒを越えて図４（ａ）に示すように電圧コンパレータ１８の出力が“Ｈ”レベルになると、図４（ｂ）に示すようにＧ−ＶＣＯ１７が発振動作を行うと共に、図４（ｃ）および（ｄ）に示すようにオアゲート２６およびアンドゲート２７がＧ−ＶＣＯ１７の発振出力をいずれも通過させて電流スイッチ２３，２４の制御入力端子にそれぞれ供給する。これにより、電流スイッチ２３，２４はＧ−ＶＣＯ１７の発振出力に従って相補的にスイッチ動作を行い、電流吐き出し型電流源２１、電流吸い込み型電流源２２を交互にドライブ出力端子２０に接続するので、電流スイッチ２３，２４には図４（ｅ）および（ｆ）に示すように電流Ｉ１，Ｉ２が流れ、これらが合成されてドライブ出力端子２０から図４（ｇ）に示すように高周波電流Ｉｏｕｔ  が出力され、これが半導体レーザ１への制御電流に重畳されて供給される。
【００６７】
一方、ドライブ出力端子２０の端子電圧が基準電圧Ｖｒを下回り、電圧コンパレータ１８の出力が“Ｌ”レベルになると、Ｇ−ＶＣＯ１７は発振動作を停止すると共に、オアゲート２６の出力は“Ｈ”レベル、アンドゲート２７の出力は“Ｌ”レベルとなって、電流スイッチ２３、２４はオフ状態を保ち、ドライブ出力端子２０から高周波電流は出力されなくなる。
【００６８】
このようにドライブ出力端子２０の端子電圧を監視する電圧コンパレータ１８の出力によって、Ｇ−ＶＣＯ１７の発振動作のオン・オフを制御すると共に、ドライブ回路１９の電流スイッチ２３，２４の動作を制御することにより、高周波電流発生回路１０を半導体レーザ１の発光動作に関連させて制御するための特別な制御信号を用意する必要がなくなるためにコストを下げることができ、さらに非動作時の消費電流を略ゼロとして、一層の省電力効果を得ることができる。
【００６９】
即ち、図３に示したように、光量制御のための制御電流と重畳されて半導体レーザに駆動電流として供給される高周波電流を発生する高周波電流発生回路１０は、高周波電流を出力する出力端子２０と、電流吐き出し型の第１の電流源２１および電流吸い込み型の第２の電流源２２と、第１および第２の電流源と出力端子との間にそれぞれ接続された第１および第２の電流スイッチ２３、２４と、所望周波数で発振する発振回路１７と、この発振回路の出力信号の高周波成分を除去する手段を含み、該高周波成分を除去した信号により第１および第２の電流スイッチを相補的にオン・オフ制御するスイッチドライブ回路１９とを有することを特徴とする。
【００７０】
このように構成された高周波電流発生回路１０においては、発振回路の発振周波数で第１および第２の電流スイッチが相補的にオン・オフ制御されることに伴い、高周波電流発生回路の出力端子では電流吐き出し型電流源からの電流の吐き出しと電流吸い込み型電流源への電流の吸い込みが交互に行われることにより、ＤＣオフセットのない高周波電流が出力され、この高周波電流が制御電流に重畳されて半導体レーザに駆動電流として供給される。
【００７１】
また、この高周波電流発生回路の高周波電流発生時の消費電流は、電流吐き出し型電流源から吐き出される電流のみであり、吸い込み型電流源に吸い込まれる電流は消費電流とならない。即ち、消費電流は吐き出される電流の平均値となり、これは高周波電流発生回路の出力端子から出力される高周波電流の振幅（ピーク−ピーク値）のほぼ１／４となるから、吐き出される電流にオフセット電流を加えて所定の振幅の高周波電流を発生させる場合に比較して消費電力が大幅に低減され、発熱も小さくなる。従って、高周波電流発生回路を半導体レーザの近傍に配置することも容易である。
【００７２】
また、発振回路の出力信号の高周波成分を除去して立上がり・立下がり応答特性を劣化させた信号により電流スイッチをオン・オフ制御することによって、高周波電流発生回路からの高周波電流出力や電流源を構成するトランジスタの制御入力へのスイッチングノイズの漏れ込みを防止でき、高周波電流出力の歪が改善される。
【００７３】
【発明の効果】
上述したように本発明の半導体集積回路およびそれを用いた半導体レーザ駆動装置によれば、レーザドライブ集積回路の製品テスト時に数百ＭＨｚ以上の発振周波数を例えば数ＭＨｚ以下の分周出力に変換して測定することができ、発振周波数の測定精度を大幅に向上させ、歩留まり低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザドライブ集積回路およびそれを用いた光ディスク記録／再生装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１のレーザドライブ集積回路の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図３】本発明に適用可能な特許文献１に開示されている半導体集積回路を含む半導体装置の全体的な構成を示す回路図。
【図４】図３中の高周波電流発生回路の動作例を示す波形図。
【符号の説明】
１５…半導体レーザ、４６，４７，４８，４９…駆動回路、５６…ロジック回路、５７…高周波重畳回路、５７ａ…発振回路、５７ｂ…振幅制御用の増幅回路、５８…レーザ駆動端子、６０…重畳振幅設定端子、６２…重畳周波数設定端子、６５…外部抵抗、６６、６７…光検知電流入力端子、６８…モニタ用アンプ、６９…出力端子、７３…分周回路、７４…検知回路、７５…スイッチ回路、ＴＥＳＴ…分周制御信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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