(57)【要約】【課題】重畳回路から出力された高周波信号に含まれる高調波信号を除去してレーザーダイオードに加えるようにする。【解決手段】高周波信号を発生する重畳回路１０と、レーザー光線を発光するレーザーダイオード１７と、該レーザーダイオード１７にバイアス電圧を供給するバイアス回路Ｂと、前記重畳回路１０とレーザーダイオード１７間に接続されたπ型フィルタ回路２１とよりなり、前記重畳回路からの高周波信号にバイアス回路からのバイアス電圧を重畳し、前記重畳された信号をレーザーダイオードにπ型フィルタ回路２１を介して供給する。【選択図】  図１
2004172388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を発生する重畳回路と、レーザー光線を発光するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードにバイアス電圧を供給するバイアス回路と、前記重畳回路とレーザーダイオード間に接続されたπ型フィルタ回路とよりなり、
前記重畳回路からの高周波信号にバイアス回路からのバイアス電圧を重畳し、前記重畳された信号をレーザーダイオードにπ型フィルタ回路を介して供給することを特徴とする半導体レーザー駆動回路。
【請求項２】
トランジスタにて構成されたコルピッツ型の発振器と該発振器で発振された高周波信号がベースに加えられるトランジスタを有する増幅器とを備える重畳回路と、
バイアス電圧を供給するバイアス回路と、
前記重畳回路に接続されインダクタとコンデンサーとよりなるπ型フィル
タ回路と、
前記π型フィルタ回路に接続されたレーザーダイオードとよりなり、
前記重畳回路からの高周波信号にバイアス回路からのバイアス電圧とを重畳した信号をπ型フィルタ回路で高調波信号を除去した後レーザーダイオードに加えることを特徴とする半導体レーザー駆動回路。
【請求項３】
前記バイアス電圧は重畳回路と同じ電源端子からの電源電圧を電源抵抗で降下して得ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体レーザー駆動回路。
【請求項４】
前記π型フィルタ回路に静電破壊防止抵抗を接続したことを特徴とする請求項２の半導体レーザー駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は重畳回路を使用し、半導体レーザー素子を駆動する半導体レーザー駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤプレーヤあるいはＤＶＤのような光ディスクプレーヤは半導体レーザーからのレーザー光線を光ディスクに照射し、それから反射されるレーザー光線をフォトダイオードで受け、反射されるレーザー光線に応じてフォトダイオードから電気信号を得ることにより、ディスクに記憶されている音楽、映像あるいはデータの情報を再生可能にしている。
【０００３】
ところでＤＶＤのディスクではＣＤのディスクに比較してトラックピッチが狭いのと同時にピット自体が小さくなっている。従ってＤＶＤプレーヤーでディスクにレーザー光線を目的のピットに照射するにはレーザー光線のスポットを絞る必要がある。そのためにはレーザー光線の波長を短くする必要がある。
【０００４】
またＤＶＤプレーヤーでは複数の波長のレーザー光線を発光するマルチモードレーザーを使用する。シングルモードーレーザーではレーザー自体の温度特性や戻り光ノイズにより、発振周波数が変動しやすかったり、またモードジャンプを起こしやすい等で光出力が変動して、ノイズが発生しやすい。ＤＶＤプレーヤーでは波長が６３５／６５０ｎｍのレーザー光線を使用するが、マルチモードダイオードは信頼性が低くかったり、高価であるなどの欠点があった。
【０００５】
そこで特に自励発振型のレーザーでは立ち上り時にマルチモードで発光することに注目し、シングルモードのレーザーダイオードに高周波信号を重畳し、駆動させマルチモードのレーザー光線を得ている。
【０００６】
図５は従来の重畳ＩＣ回路のブロック図である。端子１に第１の電源電圧Ｖｃｃが供給されると、重畳回路２から高周波信号が発振される。重畳回路２から発振された高周波信号はカップリングコンデンサー３で直流分が除去される。一方端子４に第２の電源電圧Ｖａが加わるとＡＰＣ回路（オートパワーコントロール回路）５が動作する。
【０００７】
直流分が除去された重畳回路２からの高周波信号はＡＰＣ回路５で制御されたバイアス電圧と重畳された後、レーザーダイオード６に加わりレーザー光線を発光させる。発光されたレーザー光線はディスクに照射され、ディスクのピットで変調されたレーザー光線を反射する。反射されたレーザー光線はフォトダイオード７に受光され、光量に応じた電気信号を発生する。
【０００８】
前述のバイアス電圧は自励発振型でシングルモードであるレーザーダイオード６の発振開始電流に一致する。レーザーダイオード６はバイアス電圧が正の振幅の場合にオンし、バイアス電圧が負の振幅の場合にオフする。従ってレーザーダイオード６から単位時間毎に発光する。このようにレーザーダイオード６が単位時間毎に立ち上がることにより、シングルモード型のレーザーダイオードからマルチモードの発光を可能にする。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２１６４８１号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平８−３２３９３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、シングルモードのレーザーダイオードからマルチモードのレーザー光線を発光させるために重畳回路２からの高周波信号にＡＰＣ回路５で制御されたバイアス電圧を重畳し、レーザーダイオード６に加えている。しかし重畳回路２から出力される高周波信号には二次、三次・・・の高調波が含まれるため、これらの高調波が不要輻射となってノイズを発生し、電波障害を起こしやすい状況になることがある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は重畳回路から発振される高周波信号に含まれる高調波信号を除去してレーザーダイオードに加えるようにするもので、
高周波信号を発生する重畳回路と、レーザー光線を発光するレーザーダイオードと、該レーザーダイオードにバイアス電圧を供給するバイアス回路と、前記重畳回路とレーザーダイオード間に接続されたπ型フィルタ回路とよりなり、前記重畳回路からの高周波信号にバイアス回路からのバイアス電圧を重畳し、前記重畳された信号をレーザーダイオードにπ型フィルタ回路を介して供給する半導体レーザー駆動回路を提供する。
【００１３】
本発明はトランジスタにて構成されたコルピッツ型の発振器と該発振器で発振された高周波信号がベースに加えられるトランジスタを有する増幅器とを備える重畳回路と、バイアス電圧を供給するバイアス回路と、前記重畳回路に接続されインダクタとコンデンサーとよりなるπ型フィルタ回路と、前記π型フィルタ回路に接続されたレーザーダイオードとよりなり、前記重畳回路からの高周波信号にバイアス回路からのバイアス電圧とを重畳した信号をπ型フィルタ回路で高調波信号を除去した後レーザーダイオードに加える半導体レーザー駆動回路を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体レーザー駆動回路を図１及び図４に従って説明する。
【００１５】
図１は本発明の半導体レーザー駆動回路のブロック図である。重畳回路１０はコルピッツ型の発振器と、発振器で発振された数百ＭＨｚの高周波信号を増幅する増幅器とよりなる。重畳回路１０には約３．５ＶのＡＰＣ回路１４の出力電圧Ｖｏが発振器に直接加えられると共に、負荷となるインダクタ１２を介して増幅器にも加えられる。
【００１６】
インダクタ１２として抵抗を用いず１５ｎＨのインダクタを使用したので、重畳回路１０からの高周波信号に対しては高インピーダンスを呈するが、電源電圧Ｖｃｃに対しては低インピーダンスを呈する。従って３．５ＶのＡＰＣ回路の出力電圧Ｖｏは低下することなく重畳回路１０の増幅器にそのまま加えられる。そのため重畳回路１０の増幅器の動作点が上がり、高出力の高周波信号が得られる。
【００１７】
ＡＰＣ回路１４は後述するフォトダイオードから得られる電気信号に応じてレーザーダイオードから発光されるレーザー光線の光量が一定になるように後述するバイアス電圧及び重畳回路の出力パワーを制御する。ＡＰＣ回路１４には高周波阻止する１２００ｎＨのビーズ１５が接続されている。レーザーダイオード１７はシングルモードのレーザーダイオードである。レーザーダイオード１７にはバイパスコンデンサー１８と電源抵抗１９との並列回路Ｈ及びπ型フィルタ回路２１が接続されている。
【００１８】
前述の電源抵抗１９はインダクタ１２を介して重畳回路１０と同様にＡＰＣ回路１４の出力ラインに接続されバイアス回路を構成している。バイアス回路はＡＰＣ回路１４の出力ラインで制御された３．５Ｖの出力電圧Ｖｏをレーザーダイオード１７の動作電圧である１．８Ｖまで降下する。レーザーダイオード１７にはバイパスコンデンサー１８及びπ型フィルタ回路２１を介して重畳回路１０からの高周波信号とインダクタ１２及び電源抵抗１９よりなるバイアス回路Ｂからのバイアス電圧とが重畳して加えられる。
【００１９】
本発明の半導体レーザー駆動回路は上述した構成をなし、重畳回路１０にＡＰＣ回路１４の出力電圧Ｖｏが加えられると、重畳回路１０の発振器から高周波信号が出力される。出力された高周波信号は重畳回路１０の増幅器で増幅される。
増幅された高周波信号はバイパスコンデンサー１８でバイパスされ、さらにπ型フィルタ回路２１で二次、三次・・・の高調波信号が除去されレーザーダイオード１７に加わる。
【００２０】
一方ＡＰＣ回路１４の出力電圧Ｖｏは電源抵抗１９で降下され、損失を抑えてバイパスされた重畳回路１０からの高周波信号と重畳されレーザーダイオード１７に加わる。レーザーダイオード１７には重畳回路１０で発振された数百ＭＨｚの高周波信号が加えられるため、レーザーダイオード１７はバイアス電圧が正の振幅の場合にオンし、バイアス電圧が負の振幅の場合にオフする。
【００２１】
従ってレーザーダイオード１７から単位時間毎に発光する。しかも重畳回路１０から出力された高周波信号に含まれる二次、三次・・・の高調波信号はπ型フィルタ回路２１で除去される。従って高調波による不要輻射が抑圧され、ノイズ発生による電波妨害を少なくすることが可能となり、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）対策として有効である。
【００２２】
発光されたレーザー光線はＤＶＤディスク（図示せず）に照射される。ディスクに照射されたレーザー光線はディスクに形成されたピットにより変調され、明暗を有する反射光ＬＥを反射する。反射された反射光ＬＥはフォトダイオード２０に照射され、明暗に応じた電気信号を発生する。この電気信号は情報信号として取出され映像信号等に変換されると共にＡＰＣ回路１４に加えられる。ＡＰＣ回路１４からはこの電気信号に応じて制御信号を発生し、レーザーダイオード１７の発光されるレーザー光線の光量を一定にする。
【００２３】
図２は本発明の半導体レーザー駆動回路の回路図である。重畳回路１０は発振器２２と増幅器２３とよりなる。発振器２２はコルピッツ型の発振器であって、ベースに４７ｎＨのＬ０と１０ＰｆのＣ０となる共振回路が接続されたトランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１のベース及びアース間に直列に接続されたコンデンサーＣ１、Ｃ２とを備え、コンデンサーＣ１とＣ２の接続点がトランジスタＴｒ１のエミッタと抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴｒ１のベースとに接続される。
【００２４】
増幅器２３はベースに発振器２２で出力された高周波信号が加えられるトランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ２のベースバイアスを設定する抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３とよりなる。発振器２２のトランジスタＴｒ１のコレクタにはＡＰＣ回路の出力電圧Ｖｏが抵抗Ｒ５を介して加えられる。さらに増幅器２３のトランジスタＴｒ２のコレクタには負荷となる１５ｎＨのインダクタ１２を介してＡＰＣ回路の出力電圧Ｖｏが加えられる。
【００２５】
インダクタ１２はＴｒ２で増幅され出力される高周波信号に対しては高インピーダンスを呈するが、ＡＰＣ回路の出力電圧Ｖｏは低抵抗を呈するので、ＡＰＣ回路の出力電圧Ｖｏが低下することなくトランジスタＴｒ２のコレクタに加えられる。そのためトランジスタＴｒ２の増幅器の動作点を上げ高出力な高周波信号が得られる。
【００２６】
レーザーダイオード１７にはバイパスコンデンサー１８と電源抵抗１９よりなる並列回路Ｈ及び高周波信号に含まれる二次、三次・・・の高調波信号を除去するπ型フィルタ回路２１が接続されている。π型フィルタ回路２１はバイパスコンデンサー１８と電源抵抗１９よりなる並列回路Ｈに直列に接続された１８ｎＨのインダクタＬ３と、インダクタＬ３の両端子とアース間に接続された１５ｐＦのコンデンサーＣ４、Ｃ５とよりなる。さらにπ型フィルタ回路２１の出力側には静電破壊防止抵抗２４が接続されている。
【００２７】
前述したように電源抵抗１９はインダクタ１２を介して重畳回路１０と同様にＡＰＣ回路１４の出力ラインに接続されバイアス回路を構成している。バイアス回路は３．５ＶのＡＰＣ回路１４の出力電圧Ｖｏをレーザーダイオード１７の動作電圧である１．８Ｖまで降下する。
【００２８】
今ＡＰＣ回路１４の出力電圧Ｖｏが重畳回路１０のトランジスタＴｒ１のコレクタに加えられると、Ｔｒ１からなるコルピッツ発振器から高周波信号が発生する。発生した高周波信号は増幅器２３のＴｒ２で増幅される。増幅された高周波信号はバイパスコンデンサー１８でバイパスされレーザーダイオード１７に加わる。
【００２９】
このとき重畳回路１０に加えられたＡＰＣ回路１４の出力電圧Ｖｏは電源抵抗１９で降下され、バイパスコンデンサー１８でバイパスされ、さらにπ型フィルタ回路２１で二次、三次・・・の高調波信号が除去された高周波信号と重畳されレーザーダイオード１７に加わる。レーザーダイオード１７には数百ＭＨｚの高周波信号が加えられるので、バイアスが正の振幅の場合にオンし、バイアスが負の振幅の場合にオフする。
【００３０】
従ってレーザーダイオード１７から単位時間毎に発光する。このようにレーザーダイオード１７が単位時間毎に立ち上がることのより、シングルモード型のレーザーダイオードからマルチモードのレーザー光線を発光する。しかも重畳回路１０から出力された高周波信号に含まれる二次、三次・・・の高調波信号はπ型フィルタ回路２１で除去される。従って高調波による不要輻射が抑圧され、ノイズ発生による電波妨害を少なくすることが可能となり、ＥＭＩ対策として有効である。
【００３１】
またπ型フィルタ回路２１の出力側に静電破壊防止抵抗２４を接続したので、レーザーダイオード１７が静電気で破壊されるのを防止できる。
【００３２】
図３及び図４に示すように、本発明では特に重畳回路１０からの高調波信号を除去するのにπ型フィルタ回路１０を用いたので、十分に二次、三次・・・の高調波信号が除去される。即ち図３は縦に一次、二次、三次・・・・の高調波信号を示し、横に高調波信号の出力パワーを示す。
【００３３】
例えば二次の高調波信号の出力パワーは何も接続しないときは２．５ｄＢｍ、８ｐＦのコンデンサーを接続したときは−２．１７ｄＢｍ、ＬＣ型フィルタ回路を接続したときは−１７．３３ｄＢｍであるのに対して、π型フィルタ回路２１を接続したときは−２３．３３ｄＢｍとなり大幅に二次の高調波信号が減衰されることが分かる。
【００３４】
同様に三次の高調波信号の出力パワーは並列回路に何も接続しないときは−１０．５ｄＢｍ、８ｐＦのコンデンサーを接続したときは−１７．１７ｄＢｍ、ＬＣ型フィルタ回路を接続したときは−１０．１７ｄＢｍであるのに対して、π型フィルタ回路２１を接続したときは−３７．６７ｄＢｍとなり三次の高調波信号も大幅に減衰されることが分かる。
【００３５】
図４は図３の表をグラフで示したもので、縦軸に高周波信号の出力を示し、横軸に高調波信号を示す。π型は並列回路にπ型フィルタ回路２１を接続したもの、Ｃ型は８ｐＦのコンデンサーを接続したもの、ＮＯＮは何も接続しないもの、そしてＬＣ型はＬＣ型フィルタ回路を接続したものである。
【００３６】
このように重畳回路１０から発振された高周波信号に含まれる二次、三次・・・の高調波信号はπ型フィルタ回路２１を使用することにより十分に減衰される。従って高調波による不要輻射が抑圧され、ノイズ発生による電波妨害を少なくす
ることが可能となり、ＥＭＩ対策として有効である。
【００３７】
発光されたレーザー光線はＤＶＤディスク（図示せず）に照射される。ディスクに照射されたレーザー光線はディスクに形成されたピットにより変調され、明暗を有する反射光２１を反射する。反射された反射光ＬＥはフォトダイオード２０に照射され、明暗に応じた電気信号を発生する。この電気信号は情報信号として取出され映像信号等に変換されると共にＡＰＣ回路１４に加えられる。ＡＰＣ回路１４からはこの電気信号に応じて制御信号を発生し、バイアス電圧及び重畳回路の出力パワーを制御してレーザーダイオード１７の発光されるレーザー光線の光量を一定にする。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の半導体レーザー駆動回路は高周波信号を発生する重畳回路とレーザーダイオード間にπ型フィルタ回路２１を接続したので、重畳回路からの高周波信号に含まれる二次、三次・・・の高調波信号はπ型フィルタ回路で十分に除去され、高調波による不要輻射が抑圧され、ノイズ発生による電波妨害を少なくすることが可能となり、ＥＭＩ対策として有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体レーザー駆動回路のブロック図である。
【図２】本発明の半導体レーザー駆動回路の回路図である。
【図３】本発明に用いられたπ型フィルタ回路の高調波信号と出力パワーとの関係を示す図表である。
【図４】本発明に用いられたπ型フィルタ回路の高調波信号と出力パワーとの関係を示す特性図である。
【図５】従来の半導体レーザー駆動回路のブロック図である。
【符号の説明】
１０  重畳回路
１２  インダクタ
１４  ＡＰＣ回路
１７  レーザーダイオード
１８  バイパスコンデンサー
１９  電源抵抗
２１  π型フイルタ回路
２２  発振器
２３  増幅器
２４  静電破壊防止抵抗
【図１】
2004172388.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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