(57)【要約】【課題】  レーザ光発生のための駆動電流パルスの立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを１．０ｎｓｅｃ以下とする。【解決手段】  ピーク検出部３２は、イレーズパワー信号のピークを検波する。容量ドライブＮＦアンプ部３３は、イレーズのための駆動電圧信号Ｖopのピークである検出ＤＣオフセットを、ピーク検出部３２と併せて数ｍＶに抑える。高周波低インピーダンスアンプ部３４は、終段をエミッタホロワＥＦにすることで、容量ドライブＮＦアンプ部３３の出力信号に対して高周波でのインピーダンスを低下する。この高周波低インピーダンスアンプ部３４で高周波が低インピーダンス化されたアンプ出力信号はＬＤ３６と並列に接続される抵抗Ｒ３５に供給される。ＬＤ３６内の動作抵抗Ｒｄと抵抗Ｒ３５は並列になるため、ＬＤ３６の駆動電圧信号Ｖopはアッテネート（ＡＴＴ）された信号となる。【選択図】  図２
2005063570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子にパルス状の駆動電流を供給する半導体発光素子駆動回路において、
半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、
上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出する信号抽出手段と、
上記信号抽出手段によって抽出された信号のピークを検波するピーク検出手段と、
上記ピーク検出手段によって検波された信号を低インピーダンス化する低インピーダンス化手段と、
上記低インピーダンス化手段によって低インピーダンス化された信号が供給される、上記半導体発光素子と並列に接続された抵抗手段と
を備えることを特徴とする半導体発光素子駆動回路。
【請求項２】
上記信号抽出手段は、上記波形生成手段によって生成されたマルチパルス波形のピークパワーに対する所定比率の消去パワー値をローパスフィルタを用いた帯域制限により抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子駆動回路。
【請求項３】
上記ピーク検出手段は、消去パワー値と同じ電圧信号を検波することを特徴とする請求項２記載の半導体発光素子駆動回路。
【請求項４】
上記低インピーダンス化手段は、終段をエミッタホロワにすることで低インピーダンス化を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子駆動回路。
【請求項５】
上記抵抗手段は、上記半導体発光素子の動作抵抗と並列に接続されることにより、上記動作抵抗を下げることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子駆動回路。
【請求項６】
記録媒体に対して半導体発光素子駆動回路により駆動された半導体発光素子からレーザ光を照射し、光学記録再生方式にてデータを記録する光学記録再生装置において、
上記半導体発光素子駆動回路は、
半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射するための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、
上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出する信号抽出手段と、
上記信号抽出手段によって抽出された信号のピークを検波するピーク検出手段と、
上記ピーク検出手段によって検波された信号を低インピーダンス化する低インピーダンス化手段と、
上記低インピーダンス化手段によって低インピーダンス化された信号が供給され、上記半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段と
を備えることを特徴とする光学記録再生装置。
【請求項７】
半導体発光素子にパルス状の駆動電流を供給する半導体発光素子駆動回路において、
半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、
上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーの信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、
上記サンプルホールド手段によってサンプルホールドされた所定パワーのデータをアナログ信号に変換するアナログ変換手段と、
上記アナログ変換手段からのアナログ信号が供給され、上記半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段と
を備えることを特徴とする半導体発光素子駆動回路。
【請求項８】
上記サンプルホールド手段は、ライトイレーズパルスに基づいて消去パワーの値をサンプルホールドすることを特徴とする請求項７記載の半導体発光素子駆動回路。
【請求項９】
記録媒体に対して半導体発光素子駆動回路により駆動された半導体発光素子からレーザ光を照射し、光学記録再生方式にてデータを記録する光学記録再生装置において、
上記半導体発光素子駆動回路は、
半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、
上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーの信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、
上記サンプルホールド手段によってサンプルホールドされた所定パワーのデータをアナログ信号に変換するアナログ変換手段と、
上記アナログ変換手段からのアナログ信号が供給され、上記半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段と
を備えることを特徴とする光学記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子駆動回路及び光学記録再生装置に関し、特に、より高転送レート短波長のレーザ光を発生する半導体発光素子を駆動する半導体発光素子駆動回路及び光学記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的読み取りを応用した、いわゆるＣＤ（Compact Disc）のようなディスク状記録媒体（以下、光ディスクと記す。）は、記憶容量が大きくランダムアクセスが可能である。光学的読み取りは、非接触であることから、磁気テープのような接触型の記録媒体と比較してヘッドクラッシュ等の危険や、読み取りによるヘッド及び媒体の摩耗・損傷がない。さらにディスク表面が頑丈なことから偶発的なデータ消失の危険性も少ない。このように多くの利点をもつ光ディスクは、コンピュータ周辺のメモリとして、またデータ制作・データ保存において優れた記録媒体である。
【０００３】
近年では、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc-Rewritable）のように記録可能な光ディスク及びこの光ディスクに対する記録再生装置、更には、より大きな記憶容量を実現したＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、また、ＤＶＤに対して記録可能としたＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ等が実用化されている。
【０００４】
図１２に、従来のＣＤ（ＣＤ−Ｒ，ＲＷを含む）の記録再生装置に適用されるレーザダイオード駆動回路１００の一例を示した。
【０００５】
レーザダイオード駆動回路１００におけるトランジスタＱ５１とトランジスタＱ５２は、電流スイッチング用のトランジスタであって互いに差動接続されている。トランジスタＱ５１、トランジスタＱ５２のベースには、逆極性の記録データに対応する入力信号ｘ、ｙがそれぞれ印加される。トランジスタＱ５１とトランジスタＱ５２の共通エミッタは、電流値設定用の抵抗Ｒ５１を介して接地されている。このレーザダイオード駆動回路１００では、トランジスタＱ５３及びトランジスタＱ５４のエミッタにそれぞれ抵抗Ｒ５３、Ｒ５４を接続して定電流回路を構成している。抵抗Ｒ５３と抵抗Ｒ５４との抵抗値の比は、ｎ：１（ｎ＞１）に設定されている。
【０００６】
このレーザダイオード駆動回路１００では、入力信号ｘ＝１、ｙ＝０のときは、トランジスタＱ５１がオン、トランジスタＱ５２がオフになり、このときトランジスタＱ５４には電流が流れないためレーザダイオードＬＤに電流が流れない。入力信号ｘ＝０、ｙ＝１のときは、トランジスタＱ５１がオフ、トランジスタＱ５２がオンになって、トランジスタＱ５３に電流が流れる。これによりトランジスタＱ５４からレーザダイオードに抵抗Ｒ５３とＲ５４の比による電流が流れる。
【０００７】
レーザダイオード駆動回路が図１２に示した構成になる場合、この等価回路は、図１３に示すようになる。ここで、Ｃ５１はアンプの出力容量を表し、Ｌ５１は伝送路のインダクタンスを表し、Ｃ５２はレーザダイオードＬＤの等価容量を表し、Ｒｄはレーザダイオードの動作抵抗を表している。特にこの回路で周波数帯域を決定するのは、アンプの出力容量、出力インピーダンス、ＬＤアンプからＬＤまでの線路インピーダンス（主にインダクタンス）、ＬＤの等価容量、動作抵抗Ｒdとなっている。ＲＬＣの伝送路を構成しているので、インピーダンスの整合を採れば伝送帯域を最適化できることは判る。
【０００８】
図１４には、図１３に示した等価回路に、ＤＣ電源を加えた構成を示す。約４．５ＶのＬＤ動作電圧が存在する。したがって、単純に整合をとるために、抵抗を挿入することはできない。また、整合は電力損失を伴うので、モードの変化を考慮する必要がある。
【０００９】
一般的に、レーザダイオード駆動回路では、レーザダイオードの動作周波数に併せて高速にスイッチングしようとすると各トランジスタ等の特性のばらつきがレーザダイオードに供給される電流の周波数特性に影響し、この周波数を適応周波数帯外に低下させてしまうような問題が生じる。そのため、レーザダイオードに供給される電流の周波数特性を調整するための回路を設ける（例えば、特許文献１参照。）などして、発生されるレーザ光の特性を向上するための対策が興じられている。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１８６３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のＣＤ（ＣＤ−Ｒ、ＲＷを含む。）対応の記録再生装置では、転送レートが１０Ｍｂ／sec程度であったため記録時におけるレーザ光パルス特性として、パルスの立ち上がり時間tr（time rise）、立ち下がり時間tf（time fall）は共に２．０ｎｓｅｃ以下で十分であった。
【００１２】
ところが、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ等の仕様では、レーザ光波長が６５０ｎｍ台から４００ｎｍ台にまで短くなっており、波長４００ｎｍ付近を使用するＤＶＤ―Ｒでは、３５Ｍｂ／secとなり、立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfは１．０ｎｓｅｃ以下が要求されている。また、この場合、レーザ光パルス帯域は、３００〜５００ＭＨｚが要求される。
【００１３】
しかし、レーザ光波長が６５０ｎｍ台から４００ｎｍ台にまで短くなったＤＶＤに対応したレーザダイオード駆動回路を上述したように等価回路として考えたとき、ＣＤでは約５Ω程度であったレーザダイオードの動作抵抗Ｒｄは１５〜２０Ωに、並列容量は１０ｐＦから３０ｐＦと大きくなってくる。このため、レーザダイオードの応答周波数は、等価回路として考えたときの共振周波数として表されるため、応答周波数が低下している。また、レーザダイオードは、カソード（cathode）が共通（common）となっており、単純にはＰＮＰ型のトランジスタで駆動する必要がある。また、レーザダイオード駆動回路は、ＩＣ化されたが、プロセス上高速のＰＮＰができない。というような理由から、現状では、立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfは１．５〜２．０ｎｓｅｃと、１．０ｎｓｅｃ以下が達成できていない。
【００１４】
ここにきて、高記録密度（High Density：ＨＤ）の記録再生が要求され、転送レートを２倍に上げる必要があり、記録パルストレインのピークレベルができない状態となっている。
【００１５】
別体構成（discrete）の２電源使用アンプでは、正負の２電源が使用できることから、ＮＰＮ型トランジスタで駆動回路を構成でき、立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfの１．０ｎｓｅｃを達成するこができるようであるが、正負の２電源の使用により光学ピックアップの小型化が達成できず、採用できないでいる。
【００１６】
見かけ上の動作抵抗を小さくするには、抵抗を並列に付加すれば良いが、ＬＤはある意味の定電圧ダイオードであり、約４．５Ｖ（出力３０ｍＷ時のＶｏｐ）の動作電位をもっている。
【００１７】
したがって、単純に抵抗を並列に入れることはできない。また、コンデンサで直流を阻止することで実現できるが、ＬＤオフ、読み出し、書き込み、消去というようにモードが変化するので過度応答を発生してしまう。
【００１８】
また、書き込み信号は数１０ｋＨｚのように超低域までスペクトラムが広がっていて、インピーダンスも低いので、数１０μＦと非常に大きな容量を必要とし、光学ピックアップに搭載できないし、インピーダンスが広帯域なものは存在しない。以上に挙げた理由により、立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを１．０ｎｓｅｃにするのは実現が難しかった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る半導体発光素子駆動回路は、半導体発光素子にパルス状の駆動電流を供給する半導体発光素子駆動回路において、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出する信号抽出手段と、上記信号抽出手段によって抽出された信号のピークを検波するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段によって検波された信号を低インピーダンス化する低インピーダンス化手段と、上記低インピーダンス化手段によって低インピーダンス化された信号が供給される、上記半導体発光素子と並列に接続された抵抗とを備えることにより上記課題を解決する。
【００２０】
この半導体発光素子駆動回路によれば、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出し、この抽出された信号のピークを検波した信号を低インピーダンス化し、低インピーダンス化された信号を、半導体発光素子と並列に接続された抵抗に供給する。
【００２１】
本発明に係る光学記録再生装置は、記録媒体に対して半導体発光素子駆動回路により駆動された半導体発光素子からレーザ光を照射し、光学記録再生方式にてデータを記録する光学記録再生装置において、上記半導体発光素子駆動回路は、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射するための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出する信号抽出手段と、上記信号抽出手段によって抽出された信号のピークを検波するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段によって検波された信号を低インピーダンス化する低インピーダンス化手段と、上記低インピーダンス化手段によって低インピーダンス化された信号が供給され、上記半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段とを備えることにより上記課題を解決する。
【００２２】
本発明に係る光学記録再生装置によれば、半導体発光素子駆動回路にあって、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出し、この抽出された信号のピークを検波した信号を低インピーダンス化し、低インピーダンス化された信号を、半導体発光素子と並列に接続された抵抗に供給する。
【００２３】
本発明に係る半導体発光素子駆動回路は、半導体発光素子にパルス状の駆動電流を供給する半導体発光素子駆動回路において、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーの信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、上記サンプルホールド手段によってサンプルホールドされた所定パワーのデータをアナログ信号に変換するアナログ変換手段と、上記アナログ変換手段からのアナログ信号が供給され、上記半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段とを備える。
【００２４】
この半導体発光素子駆動回路によれば、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を所定パワーの信号をサンプルホールドし、サンプルホールドした所定パワーのデータをアナログ信号に変換し、半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段に供給する。
【００２５】
本発明に係る光学記録再生装置は、記録媒体に対して半導体発光素子駆動回路により駆動された半導体発光素子からレーザ光を照射し、光学記録再生方式にてデータを記録する光学記録再生装置において、上記半導体発光素子駆動回路は、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を生成する波形生成手段と、上記波形生成手段が生成した駆動電流波形から所定パワーの信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、上記サンプルホールド手段によってサンプルホールドされた所定パワーのデータをアナログ信号に変換するアナログ変換手段と、上記アナログ変換手段からのアナログ信号が供給され、上記半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段とを備えることにより上記課題を解決する。
【００２６】
この光学記録再生装置によれば、半導体発光素子駆動回路にあって、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を所定パワーの信号をサンプルホールドし、サンプルホールドした所定パワーのデータをアナログ信号に変換し、半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段に供給する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る半導体発光素子駆動回路によれば、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出し、この抽出された信号のピークを検波した信号を低インピーダンス化し、低インピーダンス化された信号を、半導体発光素子と並列に接続された抵抗に供給するので、レーザ光発光時の周波数特性を大幅に改善し、よってレーザ光発生のための駆動電流パルスの立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを１．０ｎｓｅｃ以下とすることができる。
【００２８】
本発明に係る光学記録再生装置によれば、半導体発光素子駆動回路にあって、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形から所定パワーをピークレベルとする信号を抽出し、この抽出された信号のピークを検波した信号を低インピーダンス化し、低インピーダンス化された信号を、半導体発光素子と並列に接続された抵抗に供給するので、レーザ光発光時の周波数特性を大幅に改善し、よってレーザ光発生のための駆動電流パルスの立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを１．０ｎｓｅｃ以下とすることができる。
【００２９】
本発明に係る半導体発光素子駆動回路によれば、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を所定パワーの信号をサンプルホールドし、サンプルホールドした所定パワーのデータをアナログ信号に変換し、半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段に供給するので、レーザ光発光時の周波数特性を大幅に改善し、よってレーザ光発生のための駆動電流パルスの立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを１．０ｎｓｅｃ以下とすることができる。
【００３０】
本発明に係る光学記録再生装置によれば、半導体発光素子駆動回路にあって、半導体発光素子から記録用のレーザ光を出射させるための駆動電流波形を所定パワーの信号をサンプルホールドし、サンプルホールドした所定パワーのデータをアナログ信号に変換し、半導体発光素子と並列に接続される抵抗手段に供給するので、レーザ光発光時の周波数特性を大幅に改善し、よってレーザ光発生のための駆動電流パルスの立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを１．０ｎｓｅｃ以下とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明は、光学記録再生方式によりデータを記録再生する光学記録再生装置において、特に、データの記録時における記録光の駆動電流のパルスの立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfを、例えば従来の２．０ｎｓｅｃに比べて１．０ｎｓｅｃのように高速にすることができる半導体発光素子駆動回路を備えた光学記録再生装置である。
【００３２】
以下、本発明の具体例について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
本発明の具体例として示す光学記録再生装置は、図１に示すように、光学記録媒体１０に対して書き込み及び／又は読み出しを行う光学記録再生のためのＯＰ（Optical Pickup）部１１と、読み出した信号をＲＦ処理する及びＲＦ処理した各信号からサーボ信号を生成するＲＦアンプ部１２と、ＲＦアンプ部１２からの信号に基づいて各ドライバを制御するアナログ信号を生成する、及び光学記録媒体１０からの読み出し信号を処理する信号処理部１３と、各部を制御する制御部１４とを備え、光学記録媒体１０に対して、データの書き込み及びデータの読み出しを行う。
【００３４】
ＯＰ（Optical Pickup）部１１は、対物レンズ２０、レーザダイオード（ＬＤ）２１、レーザダイオード駆動回路（ＬＤdrv.）２２、フォトディテクトＩＣ（ＰＤＩＣ）２３、ハーフミラー等を含み、光信号を検出してＲＦアンプ部１２へと出力する。また、光学記録媒体１０に対してデータを記録する際には、ピット形成に必要な信号処理部１３からのレーザの点滅・駆動信号（ＤＥＣＥＦＭＷ）、レーザ強度と明滅の最適値を示す（ライトストラテジ）信号等に基づいて光学記録媒体１０に対してデータの書き込みを行う。
【００３５】
ＲＦアンプ部１２は、ＯＰ部１１から検出されたビームシグナル、サイド、メインからなる８系統の信号をサンプリング及びホールドし、演算処理を行って、８系統の信号のうちの所定の信号からＦＥ（フォーカスエラー）、ＴＥ（トラッキングエラー）、ＡＴＩＰ（Absolute Time In Pregroove）、読み出し主信号等の信号を生成する。また、ＲＦアンプ部１２は、生成した信号のうちＦＭＤＴ（Frequency Modulation Data）、ＦＭＣＫ（Frequency Modulation Clock）、ＴＥ、ＦＥを信号処理部１３へと出力し、試し書きによって検出したレーザ強度の最適値（ＯＰＣ：Optical Power Calibration）信号及びレーザ点滅・駆動信号を信号処理部１３へと出力し、ＭＩＲＲを制御部１４へと出力する。
【００３６】
信号処理部１３では、ＲＦアンプ部１２からのＦＭＤＴ（Frequency Modulation Data）、ＦＭＣＫ（Frequency Modulation Clock）、ＴＥ、ＦＥを入力し、制御部１４に制御されて光ディスク特有の各種サーボを制御する信号を生成し、信号処理部１３内におけるアナログフィルタ処理にて使用する。光学記録媒体１０に対してデータを書き込む場合には、レーザの点滅駆動信号、レーザ強度の最適値を示す信号等の信号をＯＰ部１１に対して出力する。
【００３７】
アナログフィルタ処理では、各種サーボの制御信号からアナログ信号を生成して、スピンドルドライバ、スレッドドライバ、トラッキングドライバ、フォーカスドライバにて使用する。スピンドルドライバは、アナログフィルタ処理で得た信号に基づいてスピンドルモータ１５の回転を制御する。また、スレッドドライバは、アナログフィルタ処理で得た信号に基づいてスレッドモータ１６のスレッド動作を制御する。トラッキングドライバは、アナログフィルタ処理で得た信号に基づいてＯＰ部１１を揺動し、光学記録媒体１０のディスク表面に照射されるビームスポットの位置を制御する。フォーカスドライバは、アナログフィルタ処理で得た信号に基づいてＯＰ部１１を光学記録媒体１０のディスク表面に対して垂直方向に動かしてレーザ焦点の調整を制御する。
【００３８】
信号処理部１３は、図示しないが、スピンドルモータ１５の回転を制御するスピンドルドライバ、スレッドモータ１６の動作を制御するスレッドドライバ、ＯＰ部１１の対物レンズを揺動するトラッキングドライバ、記録媒体に対してＯＰ部１１の対物レンズを垂直方向に動かしてビーム焦点を制御するフォーカスドライバを制御する信号処理をしている。
【００３９】
制御部１４は、プログラムを格納するプログラムメモリと、ＣＰＵの作業領域としてのＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリと、ＣＰＵとを備え、光学記録再生装置１の動作を統括している。
【００４０】
続いて、上述した光学記録再生装置１のＯＰ部１１に適用するレーザダイオード駆動回路（ＬＤｄｒｖ）２２について図２〜図１０を参照しながら説明する。図２において、このレーザダイオード駆動回路２２は、図示しない波形生成部と、この波形生成部が生成したレーザ駆動のためのレーザ駆動電流パルスをベースで受けるトランジスタＱ１１と、トランジスタＱ１１のコレクタから出力された記録用のレーザ駆動電流パルスを帯域制限するローパスフィルタ（Low pass filter：ＬＰＦ）３２と、ＬＰＦ３２のフィルタ出力のピークを検波するピーク検出部３２と、ピーク検出部３２のピーク検波出力を数ｍＶに抑える容量ドライブＮＦアンプ部３３と、この容量ドライブＮＦアンプ部３３のアンプ出力の高周波でのインピーダンスを低下する高周波低インピーダンスアンプ部３４と、高周波低インピーダンスアンプ部３４にて低インピーダンスとされた出力信号が供給される、ＬＤ３６と並列に接続される抵抗Ｒ３５と、高周波低インピーダンスアンプ部３４の出力信号を基にパワーオン時の追従と、異常時からの復帰動作を加速するカレント検出＆ディスチャージ部３７を備える。
【００４１】
また、レーザダイオード駆動回路２２は、ピーク検出部３２と容量ドライブＮＦアンプ部３３との間にホールドキャパシタ３８を、容量ドライブＮＦアンプ部３３と高周波低インピーダンスアンプ部３４との間にバイパスキャパシタ３９を備える。この構成のレーザダイオード駆動回路２２は、抵抗負荷を浮動型としているところに特徴がある。
【００４２】
波形生成部は、ＬＤ３６に記録用のレーザ光を出射させるためのレーザ駆動電流パルスを生成し、トランジスタＱ１１のベースに供給する。トランジスタＱ１１は、電源電圧Ｖccがエミッタに供給されており、ベースに上記パルスが入力されるとＬＰＦ３１にパルス波形を入力する。トランジスタＱ１１はレーザダイオード駆動回路２２の端子電圧バッファになっており、後述する高周波低インピーダンスアンプ部３４内の定電流回路を負荷としている。
【００４３】
ＬＰＦ３１は、波形生成部が生成した駆動電流波形から所定パワー、例えばイレーズ（Erase）パワーをピークレベルとする信号を抽出する信号抽出手段の一例である。カットオフ周波数ｆｃを例えば１６０ｋＨｚとする。このＬＰＦ３１によって抽出されたイレーズパワー信号はピーク検出部３２に供給される。
【００４４】
ピーク検出部３２は、イレーズパワー信号のピークを例えばホールドタイム１ｍｓで検波する。このピークレベルは、容量ドライブＮＦアンプ部３３に供給される。容量ドライブＮＦアンプ部３３は、イレーズのための駆動電圧信号Ｖopのピークである検出ＤＣオフセットを、ピーク検出部３２と併せて数ｍＶに抑え、高周波低インピーダンスアンプ部３４に供給する。
【００４５】
高周波低インピーダンスアンプ部３４は、詳細な構成を後述するが、終段をエミッタホロワＥＦにすることで、上記容量ドライブＮＦアンプ部３３の出力信号に対して高周波でのインピーダンスを低下する。この高周波低インピーダンスアンプ部３４で高周波が低インピーダンス化されたアンプ出力信号はＬＤ３６と並列に接続される抵抗Ｒ３５に供給される。また、この高周波低インピーダンスアンプ部３４のアンプ出力信号は、カレント検出＆ディスチャージ部３７にも供給され、パワーオン時の追従と、異常時からの復帰動作を加速するための制御信号の生成に使われる。
【００４６】
図３には、浮動型抵抗負荷回路を適用したレーザダイオード駆動回路２２の動作を説明するためのタイミングチャートを示す。図３の（ａ）に示す記録データは、波形生成部であるライトプロセッサ（write processor）によって図３の（ｂ）に示すようなピークパワーとクールパワーからなるマルチパルス信号に変調される。このマルチパルス波形におけるピークパワー（peak power）対イレーズパワー（erase power）の比は約０．６となっている。したがって、マルチパルスの電圧信号（ＬＤの駆動電圧信号Ｖop）をＬＰＦ３１で帯域制限すれば、リードパワー（図３の（ｃ））から上のイレーズパワーをピークとする電圧が得られる。このイレーズパワーをピークとする信号をピーク検出部３２にてピーク検波すれば、イレーズパワーと同じＶop電圧が得られる（図３の（ｄ））。この検波信号であるＶopを容量ドライブＮＦアンプ部３３にて数ｍＶに抑えた後、高周波低インピーダンスアンプ部３４にて低インピーダンス化する。そして、低インピーダンス化された信号を、ＬＤ３６と並列に接続された抵抗Ｒ３５に通す。ＬＤ３６内の動作抵抗Ｒｄと抵抗Ｒ３５は並列になるため、ＬＤ３６の駆動電圧信号Ｖopは図３の（ｂ）のマルチパルスに破線で示すようにアッテネート（ＡＴＴ）された信号となる。ＡＴＴ分はライト電流で補う必要があるが、等価的にＲｄは小さくなり変調帯域は増大する。
【００４７】
図４には、レーザダイオード駆動回路２２の具体的回路例を示す。トランジスタＱ１１のエミッタには抵抗Ｒ１５を介して電源電圧Ｖccが供給されている。ＬＰＦ３１は、トランジスタＱ１１のコレクタに並列に接続された抵抗Ｒ１と、この抵抗Ｒ１と直列に接続し、かつ一端を接地したコンデンサＣ１とからなる。カットオフ周波数ｆcは例えば１６０ｋＨｚである。
【００４８】
ピーク検出部３２は、上記抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の接続点に正入力端子（＋）を接続し、負入力端子（−）には抵抗Ｒ２を接続し、出力端子にはダイオードＤ１のアノードを接続した演算増幅器（オペアンプ）ＩＣ１を有する。また、ピーク検出部３２は、上記抵抗Ｒ２と、ダイオードＤ１と、さらに、ダイオードＤ１のカソード及び抵抗Ｒ２と一端が接続され、他端が接地されているコンデンサＣ２を有する。
【００４９】
容量ドライブＮＦアンプ部３３は、上記ダイオードＤ１のカソードと直列に接続される抵抗Ｒ３とこの抵抗Ｒ３の他端を正入力端子（＋）に接続し、負入力端子（−）には抵抗Ｒ４を接続し、出力端子に並列に抵抗Ｒ５をコンデンサＣ３と直列にして接地との間に挿入しているオペアンプＩＣ２とを有している。オペアンプＩＣ２の出力端子は後述のトランジスタＱ２のベースにも接続されている。
【００５０】
高周波低インピーダンスアンプ部３４は、抵抗Ｒ７をエミッタに接続したトランジスタＱ３と抵抗Ｒ８をエミッタに接続したトランジスタＱ４とを有している。トランジスタＱ３のベースはトランジスタＱ４のベースと接続され、さらにトランジスタＱ４のコレクタにも接続されている。これらトランジスタＱ３とトランジスタＱ４は、定電流回路を構成している。トランジスタＱ３のコレクタはトランジスタＱ２のエミッタ、上記抵抗Ｒ４及び後述の並列抵抗Ｒ１０と接続される。トランジスタＱ２のベースは上記オペアンプＩＣ２の出力端子及び抵抗Ｒ５と接続されている。また、トランジスタＱ２のコレクタは抵抗Ｒ６を介して接地されている。また、トランジスタＱ２のコレクタは、後述するカレント検出＆ディスチャージ部３７の抵抗Ｒ１１にも接続している。このように、高周波低インピーダンスアンプ部は、終段をエミッタホロワＥＦにしており、高周波でのインピーダンスを低下することができる。エミッタホロワの負荷をトランジスタＱ３とトランジタＱ４からなる電流源にすることにより、ＬＤ３６に流し込む最大電流を設定することができる。また、トランジスタＱ２のコレクタと接地との間に抵抗Ｒ６を挿入することにより、レーザダイオード駆動回路からの最大電流を制限すると同時に動作状況を検出することができる。
【００５１】
抵抗Ｒ３５は、例えば５０Ω程度を使用した抵抗Ｒ１０からなる。この抵抗Ｒ１０を用いることにより、ＬＤ３６の動作抵抗Ｒｄ（＝１７Ω）を１３Ωと等価にできる。
【００５２】
カレント検出＆ディスチャージ部３７は、高周波低インピーダンスアンプ部３４のコレクタ出力を抵抗Ｒ１１を介して正入力端子（＋）で受け、負入力端子（−）には抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３とにより分圧された信号を受け、さらに出力端子を抵抗Ｒ１４を介して容量ドライブＮＦアンプ部３３の抵抗Ｒ３に接続するオペアンプＩＣ３を有する。このオペアンプＩＣ３の正入力端子（＋）には接地との間にコンデンサＣ４が並列接続されている。
【００５３】
図５には、図４に示したレーザダイオード駆動回路２２の具体的回路例における、定電流源Ｐ６１からＬＤ３６までの簡易等価回路を示す。Ｃ６１はレーザダイオード駆動回路２２の出力容量であり、Ｌ６１は伝送路のインダクタンスである。また、Ｃ６２はＬＤ３６の極間（端子間）容量であり、Ｒ６１はＬＤ３６の動作抵抗Ｒｄである。Ｒ６２はＬＤ３６に並列に接続される並列抵抗であり、図４にはＲ１０として示している。この等価回路は、抵抗Ｒ６１、Ｒ６２でダンピングされた、Ｃ６１、Ｌ６１の電流共振回路を構成する。
【００５４】
以下、レーザダイオード駆動回路の出力容量Ｃ６１を２０ｐＦ、ＬＤの極間容量Ｃ６２を３０ｐＦ、ＬＤの動作抵抗Ｒ６１を１８Ωとし、並列抵抗Ｒ６２を５０Ωとしたときの周波数特性について説明する。ただし、伝送路のインダクタンスＬ６１は、５ｎＨ、１５ｎＨ、２５ｎＨと変化させる。
【００５５】
図６は、伝送路インダクタンスＬ６１が５ｎＨのときに、ＬＤ３６の動作抵抗ＲｄをＲ６１のみとしたときの周波数特性ａと、Ｒ６１にＲ６２を並列に接続したときの周波数特性ｂを示している。Ｒ６１のみでは動作抵抗Ｒｄは１８Ωであるが、Ｒ６２（＝５０Ω）を並列に接続したとき動作抵抗Ｒｄは１３Ωとなる。掃引周波数が２５０ＭＨｚ以下の場合には、並列抵抗Ｒ６２を接続したときの方が振幅レベルが小さいが、２５０ＭＨｚを超えると並列抵抗Ｒ６２を接続したときの方が振幅レベルが２．５ｄＢ程改善される。レーザ光の波長４００ｎｍ付近を使用する例えばＤＶＤ―Ｒでは、転送レートが３５Ｍｂ／secとなり、立ち上がり時間tr、立ち下がり時間tfは１．０ｎｓｅｃ以下が要求されている。この場合、レーザ光パルス帯域は、３００〜５００ＭＨｚが要求されるが、図６において３００〜５００ＭＨｚの帯域では振幅レベルは改善されている。
【００５６】
図７は、伝送路インダクタンスＬ６１によって最大平坦特性を得た、動作抵抗ＲｄがＲ６１のみの１８Ωのときの周波数振幅特性ｃと、周波数遅延特性ｄを示している。また、図８は、動作抵抗Ｒｄが抵抗Ｒ６２を抵抗Ｒ６１に並列に接続して動作抵抗Ｒｄを１３Ωとしたときの周波数振幅特性ｅと、周波数遅延特性ｆを示している。並列抵抗Ｒ６２を用いて動作抵抗Ｒｄを１３Ωにした場合、周波数遅延特性は２．５ｄＢの損失を伴うものの、周波数帯域は１．２５倍に改善される。
【００５７】
以上図６〜図８を用いて説明したように、並列抵抗Ｒ６２をＬＤの抵抗Ｒ６１に並列に接続して動作抵抗Ｒｄを１３Ωとした方が、抵抗Ｒ６１（＝１８Ω）のみを動作抵抗Ｒｄとするよりも、周波数帯域３００〜５００ＭＨｚにおける振幅レベルを改善することができ、よって周波数帯域を改善することができる。
【００５８】
次に、容量ドライブＮＦアンプ部３３と高周波低インピーダンスアンプ部３４の動作例を図９及び図１０を参照して説明する。図９は高周波低インピーダンスアンプ部３４においてエミッタホロワＥＦが有るときの周波数特性ｇと、位相特性ｈを示している。また、図１０は高周波低インピーダンスアンプ部３４においてＥＦを用いずよって容量ドライブＮＦアンプ部３４内のオペアンプＩＣ２のみのときの周波数特性ｉと位相特性ｊを示している。ＥＦを用いずオペアンプのみを用いた場合には、帰還位相が回ってしまい、１．８ＭＨｚ付近でインピーダンスが増大してしまう。
【００５９】
なお、ここでは、５０Ω前の信号レベルを測定しているので、−２０ｄＢで約１０Ωとなる。また、並列接続用の抵抗Ｒ６２は、５０Ωとしたが、５０Ωよりも小さくすればさらに改善を図ることができる。
【００６０】
次に、本発明の他の具体例について説明する。この他の具体例も、図１に示す構成の光学記録再生装置であるが、ＯＰ部１１には図２に構成を示したレーザダイオード駆動回路２２の代わりに、図１１に構成を示すレーザダイオード駆動回路４０を用いる。このレーザダイオード駆動回路４０は、図示しない波形生成部と、この波形生成部が生成したレーザ駆動のためのレーザ駆動電流パルスをベースで受けるトランジスタＱ１１とを備える。
【００６１】
このトランジスタＱ１１のエミッタには抵抗Ｒ７２を介して電源電圧Ｖccが供給されており、ベースに上記パルスが入力されると、抵抗Ｒ７１を介してオペアンプよりなるバッファＢＦ４１にパルス波形を入力する。バッファＢＦ４１による出力は、Ａ／Ｄコンバータ４２に供給されて、所定パワーの信号がサンプルホールドされる。このＡ／Ｄコンバータ４２には、サンプルホールドのタイミングとなるＡ／Ｄタイミング制御信号がＣＰＵ４３から供給される。
【００６２】
ＣＰＵ４３は、ライトイレーズ信号をサンプルパルスとして上記Ａ／Ｄタイミング制御信号を生成する。ＣＰＵ４３には、ＬＤＥＮ、ＣＡＬＥＲＳ、ＣＡＬＣｏｏｌ、リード／ライト信号等のモード信号も供給される。Ａ／Ｄコンバータ４２にて上記Ａ／ＤタイミングにてサンプルホールドされたデータはＣＰＵ４３を介してＤ／Ａコンバータ４４に供給される。
【００６３】
Ｄ／Ａコンバータ４４は、ＣＰＵ４３から供給されたＡ／Ｄデータをアナログ信号に変換し、オペアンプよりなるバッファＢＦ４５に供給する。このバッファＢＦ４５の出力は、並列接続用抵抗Ｒ４６を介してＬＤ４７に供給される。
【００６４】
このように図１１に示したレーザダイオード駆動回路４０は、図２に示したレーザダイオード駆動回路２２のピーク検出部３２をＡ／Ｄコンバータ４２のようなサンプルホールド回路に置き換えた構成である。動作は安定し、図２のカレント検出＆ディスチャージ回路は必要なくなるが、ＣＰＵ４３に上記モード信号や、サンプルパルスを必要とする。
【００６５】
このサンプルホールド回路を用いた回路動作は、図１１に示したようにディジタル式に等価となる。イレーズパワーのＶopを、ライトイレーズ信号でＡ／Ｄ、Ｄ／Ａすることで、サンプルホールドとなる。ライトイレーズパルスに応じてＡ／Ｄコンバータ４２で、上記駆動電流波形をＡ／Ｄするので、上記レーザダイオード駆動回路２２で必要であったＬＰＦは不要となる。また、リード時、ライト時のＶopを測定してメモリに格納しておけば、モード時にＤ／Ａできるので、高速な応答となり、過度応答時間も数１０ｎｓ以下と短くでき、安定に動作する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の具体例として示す記録再生装置の構成を説明する構成図である。
【図２】上記記録再生装置のＯＰ部に組み込まれるレーザダイオード駆動回路のブロック図である。
【図３】レーザダイオード駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】レーザダイオード駆動回路の具体的回路図である。
【図５】レーザダイオード駆動回路の簡易等価回路図である。
【図６】レーザダイオード駆動回路の周波数振幅特性図である。
【図７】レーザダイオード駆動回路の周波数振幅特性及び周波数遅延特性図である。
【図８】レーザダイオード駆動回路の周波数振幅特性及び周波数遅延特性図である。
【図９】レーザダイオード駆動回路の周波数振幅特性及び周波数位相特性図である。
【図１０】レーザダイオード駆動回路の周波数振幅特性及び周波数位相特性図である。
【図１１】上記記録再生装置のＯＰ部に組み込まれる他のレーザダイオード駆動回路のブロック図である。
【図１２】従来のレーザダイオード駆動回路の回路図である。
【図１３】従来のレーザダイオード駆動回路の等価回路図である。
【図１４】従来のレーザダイオード駆動回路の等価回路図においてＤＣを加えた図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  記録媒体、１１  ＯＰ部、１２  ＲＦアンプ部、１３  信号処理部、１４  制御部、２２  レーザダイオード駆動回路、３１  ＬＰＦ、３２  ピーク検出部、３３  容量ドライブＮＦアンプ部、３４  高周波低インピーダンスアンプ部、３５  並列接続用抵抗、３６  レーザダイオード、３７  カレント検出＆ディスチャージ部、４０  レーザダイオード駆動回路
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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