(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体材料のバンドギャップ値が２．０ｅＶを超える短波長半導体レーザを、スイッチング電流により駆動して発光ないし変調する電流スイッチング回路と、前記電流スイッチング回路に供給するスイッチング電流を電圧シフトする電圧シフト回路とからなり、
前記電流スイッチング回路は、
エミッタが互いに結合された対のトランジスタの一方のコレクタと接地端との間に、半導体材料のバンドギャップ値が、２．０ｅＶを超える短波長半導体レーザが接続され、
前記対のトランジスタの他方のコレクタは、第１の抵抗器を介して第１の直流電圧が与えられる第１の電源端子に接続され、
前記対のトランジスタのエミッタの共通接続点は、少なくとも第２の抵抗器を介して、前記第１の直流電圧よりも高い第２の直流電圧が得られる第２の電源端子に接続され、
前記第１の電源電圧と前記第２の電源電圧とは、前記半導体レーザに、前記バンドギャップ値に相当する電圧あるいはそれを上回る電圧が印加されるように選定され、
前記対のトランジスタのベースには、前記電圧シフト回路から、前記半導体レーザをスイッチング駆動するための差動ペア信号が供給されるように構成され、
前記電圧シフト回路は、
エミッタが互いに結合された対のトランジスタの前記エミッタの共通接続点が定電流回路に接続され、
前記半導体レーザを駆動するための差動ペア信号が、前記対のトランジスタのベースに供給され、
前記対のトランジスタのそれぞれのコレクタは、前記第１ の直流電圧の第１の電源端子と、前記第２の直流電圧の第２の電源電圧との間に接続された分圧抵抗の接続中点に接続され、
前記分圧抵抗の接続中点に得られる電圧シフトされた差動ペア信号が、前記電流スイッチング回路の対のトランジスタのベースに供給される、
半導体レーザ駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ駆動回路において、
前記半導体レーザを駆動するためのデータは、複数個であって、
前記電流スイッチング回路は、前記対のトランジスタ、第１および第２の抵抗を備える前記回路構成を、前記複数個のデータ分だけ備え、前記複数個の対のトランジスタの一方のトランジスタのコレクタは、互いに共通に接続され、その共通接続点と接地端との間に、半導体材料のバンドギャップ値が、２．０ｅＶを超える短波長半導体レーザが接続され、
前記電圧シフト回路は、前記複数個のデータのそれぞれに対して設けられる複数個の電圧シフト回路部を備え、それぞれのデータは前記差動ペア信号として、前記電圧シフト回路部のそれぞれに供給されるものである、
半導体レーザ駆動回路。
【請求項３】
前記電流スイッチング回路と、前記電圧シフト回路とは、それぞれＩＣ化されている、
請求項１または請求項２に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項４】
前記半導体レーザが、ＧａＮなどのIII-Ｖ族半導体材料によって構成される青紫色半導体レーザである、
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項５】
半導体材料のバンドギャップ値が２．０ｅＶを超える短波長半導体レーザを、スイッチング電流により駆動して発光ないし変調する電流スイッチング回路と、前記電流スイッチング回路に供給するスイッチング電流を電圧シフトする電圧シフト回路とを備える半導体レーザ駆動回路を備える光ディスク装置であって、
前記電流スイッチング回路は、
エミッタが互いに結合された対のトランジスタの一方のコレクタと接地端との間に、半導体材料のバンドギャップ値が、２．０ｅＶを超える短波長半導体レーザが接続され、
前記対のトランジスタの他方のコレクタは、第１の抵抗器を介して第１の直流電圧が与えられる第１の電源端子に接続され、
前記対のトランジスタのエミッタの共通接続点は、少なくとも第２の抵抗器を介して、前記第１の直流電圧よりも高い第２の直流電圧が得られる第２の電源端子に接続され、
前記第１の電源電圧と前記第２の電源電圧とは、前記半導体レーザに、前記バンドギャップ値に相当する電圧あるいはそれを上回る電圧が印加されるように選定され、
前記対のトランジスタのベースには、前記電圧シフト回路から、前記半導体レーザをスイッチング駆動するための差動ペア信号が供給されるように構成され、
前記電圧シフト回路は、
エミッタが互いに結合された対のトランジスタの前記エミッタの共通接続点が定電流回路に接続され、
前記半導体レーザを駆動するための差動ペア信号が、前記対のトランジスタのベースに供給され、
前記対のトランジスタのそれぞれのコレクタは、前記第１の直流電圧の第１の電源端子と、前記第２の直流電圧の第２の電源電圧との間に接続された分圧抵抗の接続中点に接続され、
前記分圧抵抗の接続中点に得られる電圧シフトされた差動ペア信号が、前記電流スイッチング回路の対のトランジスタのベースに供給される、
光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）などのIII-Ｖ族半導体材料によって構成される青紫色半導体レーザのように、半導体材料のバンドギャップ値が２．０ｅＶを超える半導体レーザを駆動する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク媒体の記録再生装置においては、光学ピックアップ装置に搭載された半導体レーザ光源からの光出力を、対物レンズによって光ディスク媒体上に集光し、記録時においては、一般に、前記半導体レーザ光源の発光出力を記録信号に基づいて強度変調し、光ディスク媒体上に照射することで、光ディスク媒体上に記録マークを形成する。
【０００３】
例えば、相変化記録媒体に信号を記録する場合、通常、光源である半導体レーザの光出力を強度変調し、例えば、図３（Ｆ）に示すような発光パルストレインＬＰを、記録媒体上に照射し、記録補償を施すことで記録マークを形成する。
【０００４】
図３（Ｆ）は、（１，７）変調方式によって、クロックＣＬＫ（図３（Ａ）参照）に同期して変調された５ＴマークＭＫ（図３（Ｂ）参照）を記録する場合の発光波形を図示したものであるが、相変化光記録媒体上にマークを正確に形成するため、その発光出力値は、図３（Ｆ）に示すように、クーリングレベルＣｏｏｌ、バイアスレベルＢｉａｓ、ピークレベルＰｅａｋの３値に制御され、照射パルスの数、並びに、各パルスの照射位置、及び照射幅は、２Ｔから８Ｔの記録マークに応じて個々に制御される。
【０００５】
記録媒体上に信号を記録（書き込み）する際には、記録信号に基づき上記３値の照射出力ＬＰを生成するため、各発光値（前記各レベル値）に対応したデータＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３（図３（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）参照）が、図示しないパルス信号生成装置から出力される。
【０００６】
このうち、データＤＴ１は、再生（読み出し）時および記録時のレーザオンの時にはハイレベル（“１”）となり、レーザオフ時では、ローレベル（“０”）となるロジック信号である。このデータＤＴ１は、クーリングレベルＣｏｏｌに対応する記録補償データである。
【０００７】
また、データＤＴ２は、記録時において、バイアスレベルＢｉａｓおよびピークレベルＰｅａｋでの照射を行なう際に、ハイレベル（“１”）となるロジック信号である。このデータＤＴ２は、バイアスレベルＢｉａｓに対応する記録補償データである。
【０００８】
さらに、データＤＴ３は、記録時において、ピークレベルＰｅａｋでの照射を行なう際のみに、ハイレベル（“１”）となるロジック信号である。このデータＤＴ３は、ピークレベルＰｅａｋに対応する記録補償データである。
【０００９】
次に、図４に、光学ピックアップの光源として、ＩｎＧａＡｌＰ系赤色半導体レーザを用い、相変化光記録媒体に信号を記録再生する装置における半導体レーザ駆動回路の一例を示す。
【００１０】
この図４の半導体レーザ駆動回路は、通常、＋５Ｖの単一電源によって動作する。本例においては、前記３つの発光値に対応する３系統の記録データＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３に対応して、高速で電流スイッチングを行なう、第１のＰＮＰトランジスタペア２，３、第２のＰＮＰトランジスタペア５，６、第３のＰＮＰトランジスタペア８，９、の３対の差動トランジスタペアが設けられる。これらの３対のトランジスタペアのそれぞれにおいては、対のトランジスタのエミッタが互いに接続されて、ＰＥＣＬ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｌｏｇｉｃ）の構成とされている。
【００１１】
そして、３対のトランジスタペアのエミッタ共通接続点は、電流制御トランジスタ１、４、７をそれぞれ通じ、また、抵抗１１、１３、１５をそれぞれ通じて＋５Ｖの直流電圧が得られる電源端子に接続されている。電流制御トランジスタ１、４、７のベースには、後述もするように、半導体レーザ１０の発光出力レベルを厳密に制御するための指示電圧ＣＴＬ１，ＣＴＬ２，ＣＴＬ３が、図示しない発光出力値制御回路（Automatic Power Control ; ＡＰＣ回路）から供給される。
【００１２】
また、３対のトランジスタペアのそれぞれの一方のトランジスタ２、５、８のコレクタは、それぞれ抵抗１２、１４、１６を通じて接地される。また、他方のトランジスタ３、６、９のコレクタは、互いに接続され、その共通接続点が半導体レーザ１０を通じて接地されている。
【００１３】
そして、この例の場合、前記発光値に対応する３系統のデータＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３がＰＥＣＬ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｌｏｇｉｃ）レベルの、（＋, −）の差動ペア信号とされて、それぞれトランジスタペアの一方および他方に供給される。
【００１４】
すなわち、クーリングレベルＣｏｏｌに対応する記録補償データの差動ペア信号ＤＴ１（＋）およびＤＴ１（−）は、高速で電流スイッチングを行なう第１のＰＮＰトランジスタペア２，３の各ベースに入力される。そして、データＤＴ１がハイレベル（再生及び記録時に対応）の場合には、トランジスタ２がオフ、トランジスタ３がオフとなって、半導体レーザ１０のアノード側に電流が流れ、また、データＤＴ１がローレベル（レーザオフに対応）の場合には、抵抗１２に電流が流れる。
【００１５】
同様に、バイアスレベルＢｉａｓに対応する記録補償データの差動ペア信号ＤＴ２（＋）およびＤＴ２（−）は、第２のトランジスタペア５，６の各ベースに入力される。そして、データＤＴ２がハイレベル（記録時におけるバイアスレベルＢｉａｓおよびピークレベルＰｅａｋデータに対応) の場合には、半導体レーザ１０のアノード側に電流が流れ、また、データＤＴ２がローレベル（前記以外の発光モードに対応）の場合には、抵抗１４に電流が流れる。
【００１６】
また、ピークレベルＰｅａｋに対応する記録補償データの差動ペア信号ＤＴ３（＋）およびＤＴ３（−）は、第３のトランジスタペア８，９の各ベースに入力される。そして、データＤＴ３がハイレベル（記録時におけるピークレベルＰｅａｋデータに対応) の場合には、半導体レーザ１０のアノード側に電流が流れ、また、データＤＴ３がローレベル（前記以外の発光モードに対応）の場合には、抵抗１６に電流が流れる。
【００１７】
上述の構成において、３系統のスイッチング電流は、電流加算されて半導体レーザ１０へと注入される。例えば、ピークレベルＰｅａｋで半導体レーザ１０を発光させる場合、３系統全てのスイッチング電流が、半導体レーザ１０に注入される。
【００１８】
そして、それぞれの発光出力レベルを厳密に制御するため、図示しないＡＰＣ回路からの指示電圧ＣＴＬ１，ＣＴＬ２，ＣＴＬ３が、前述した３系統の電流スイッチング回路の電流制御トランジスタ１、４、７の各ベースに入力される。
【００１９】
ＡＰＣ回路においては、半導体レーザ１０の発光出力値が常にモニターされており、記録・再生といった各モードにおいて、半導体レーザ１０の光出力が常にＣＰＵ等によって指示された値と一致するよう制御される。すなわち、ＡＰＣ回路は、動作環境温度等によって変化する半導体レーザ１０の電流−発光出力特性を補正する役割を果たしている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスク記録再生装置においては、高記録密度化が要望されている。高記録密度化のためには、光ディスク媒体上におけるスポットサイズｄを小さくする必要がある。
【００２１】
光ディスク媒体上におけるスポットサイズｄは、
ｄ＝λ／ＮＡ    …（式１）
で与えられ、光源の波長λが短かければ短いほど、また、対物レンズの開口数ＮＡが大きければ大きいほど、その値は小さくなり、高密度記録が可能となる。
【００２２】
前者の光源の波長λを短くする方法としては、中村らが開発したＧａＮ半導体レーザが知られている（参考文献：▲１▼ Shuji Nakamura, et al., "Continuous-wave operation of InGaN/GaN/AlGaN-based laser diodes grown on GaN substrate," Appl. Phys. Lett. 72, 2014-2016 (1998). ,etc.）。これは、発光波長λが、約４００ｎｍの青紫色の発光素子である。
【００２３】
ここで、波長４００ｎｍに相当する光子のエネルギーＥｐは、
Ｅｐ＝ｈ・ω    …（式２）
（ｈはプランク定数、ωは２πｃ／λを表す。ｃは光の速度である。）
で表され、半導体レーザを発光させる場合には、一般に、このエネルギーを電荷ｅで除した値を上回る電圧を、半導体レーザのアノード・カソード端子間に印加する必要がある。すなわち、上記の例においては、３．１Ｖ以上の印加電圧を必要とする。また、III-Ｖ族であるＧａＮ材料のバンドギャップエネルギーは約３．６ｅＶであり、電流注入時の電極等における電圧降下を考慮に入れると、５Ｖ以上の印加電圧を必要とするものと予想される。
【００２４】
図５にも示すように、前述の参考文献▲１▼中、ＦＩＧ．２には、同半導体レーザにおける典型的な電流−出力特性、並びに、電流−電圧特性が図示されており、発光出力２０ｍＷにおける端子間電圧は、約７Ｖ、また、その際の電流は約２００ｍＡという実測値が得られている。
【００２５】
例えば、前述したようなＩｎＧａＡｌＰ系赤色半導体レーザにおいては、動作時における半導体レーザのアノード・カソード間の電圧降下は約２．５Ｖであり、図３に示したような５Ｖ単一電源で動作する駆動回路を構成することができ、ＩＣ化することが可能である。
【００２６】
一方、ＧａＮ系青紫色半導体レーザにおいては、図５に示されているように、アノード・カソード間で５Ｖ以上電圧降下してしまうため、図３に示したような従来の５Ｖ単一電源で、レーザ駆動回路を構成することは不可能であり、ＩＣ化は非常に困難である。
【００２７】
前述した参考文献▲１▼に示されているＩｎＧａＮ／ＧａＮ／ＡｌＧａＮ半導体レーザを相変化光記録媒体の記録再生装置の光源として用いる場合、例えば、１０Ｖ単一電源で半導体レーザ駆動回路を構成することが考えられる。
【００２８】
しかしながら、同参考文献中に示されているように、記録時ピークレベルＰｅａｋに相当する２０ｍＷ出力においては、２００ｍＡの電流を必要とするため、レーザ駆動回路における消費電力が大きく、また、ＩＣ化に際し、高耐圧特性が要求されるため、集積化が困難となってしまう恐れがある。
【００２９】
また、ＬＳＩの動作速度の高速化を考慮した場合には、内部パターンを細くし、電圧を下げて高速化を図るのが通常であるが、上述のように、１０Ｖの単一電源を用いる場合には、高速化が困難になるという問題がある。
【００３０】
青紫色の半導体レーザは、次世代光ディスク装置の短波長光源として有望視されているが、レーザ駆動回路の消費電力が大きく、集積化・ＩＣ化が難しい場合には、ポータブル機器への応用の妨げとなる。
【００３１】
この発明は、以上の問題点にかんがみ、短波長青紫色の半導体レーザの駆動回路として、集積化・ＩＣ化が可能な半導体レーザ駆動回路を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明による半導体レーザ駆動回路は、
半導体材料のバンドギャップ値が、２．０ｅＶを超える短波長半導体レーザを発光ないし変調せしめる半導体レーザ駆動回路であって、
前記半導体レーザに、駆動電流を供給する回路であって、前記半導体材料のバンドギャップ値に応じて、電源電圧をフローティングさせて、前記半導体レーザの両端間に対して、前記半導体材料のバンドギャップ値を上回る電圧を印加するようにした駆動電流供給回路と、
前記バンドギャップ値に応じたオフセットを与えた前記駆動電流を、前記駆動電流供給回路に供給するようにする電圧シフト回路と、
からなることを特徴とする。
【００３３】
上記のように構成した、この発明による半導体レーザ駆動回路においては、駆動電流供給回路は、電源電圧が単一電源ではなく、フローティングさせられて、半導体レーザのアノード・カソード間に、そのバンドギャップ値を上回る電圧Ｅが印加されるように構成されている。そして、駆動電流は、前記電圧Ｅに相当する分の電圧がオフセットされて、半導体レーザに供給されることにより、半導体レーザが駆動される。
【００３４】
この発明の構成によれば、フローティングされた電源電圧として、駆動電流供給回路には、例えば５Ｖの電圧を電源電圧として供給することができる。したがって、短波長青紫色の半導体レーザの駆動回路であっても、集積化・ＩＣ化が可能になるものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照しながら、この発明による半導体レーザ駆動回路の実施の形態を説明する。図１は、半導体材料として、前述したＩｎＧａＮ／ＧａＮ／ＡｌＧａＮを用いた青紫色半導体レーザを光源として用いた光ディスク記録再生装置用の半導体レーザ駆動回路の場合の例である。
【００３６】
この例の半導体レーザ駆動回路は、図１に示すように、大きく分けて、電圧シフト回路２０と、電流スイッチング回路３０との２つの回路ブロックから構成されている。これら２つの回路ブロック２０および３０のそれぞれは、ＩＣ化が可能である。
【００３７】
電圧シフト回路２０の回路ブロックは、図示を省略したパルス信号生成装置から出力される、前述したような３系統の発光データＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３の電圧をシフトする回路である。この電圧シフト回路２０は、３系統の発光データＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴ３のそれぞれの電圧をシフトする３個の電圧シフト回路部２１、２２、２３からなる。
【００３８】
この３個の電圧シフト回路部２１、２２、２３は、全く同一の構成を有するものである。電圧シフト回路部の構成例を図２に示す。この図２は、発光データＤＴ１が供給される電圧シフト回路部２１の場合を示している。
【００３９】
前述の図４に示した赤色半導体レーザの場合と同様、３系統の記録データは、ＰＥＣＬレベルの差動ペア信号として、入力されるもので、その電圧はデータがハイレベルのときには約３．９Ｖ、データがローレベルであるときには、約３．１Ｖとなっている。
【００４０】
電圧シフト回路部２１は、ＮＰＮトランジスタペア５１、５２が、互いのエミッタが接続され、そのエミッタ共通接続点が定電流回路６０に接続されている。
また、トランジスタペア５１、５２のそれぞれのコレクタは、＋５Ｖの直流電圧が得られる第１の電源端子と、＋１０Ｖの直流電圧が得られる第２の電源端子との間に接続された分圧抵抗５３、５４の接続中点および分圧抵抗５５、５６の接続中点にそれぞれ接続されている。
【００４１】
定電流回路６０は、ＮＰＮトランジスタ６１と、抵抗６２、６３、６４と、ダイオード６５とから構成されている。トランジスタ６１は、エミッタ抵抗６２、ベース電圧回路（抵抗６３、６４およびダイオード６５からなる）と共に、電圧シフト差動回路の動作電流を制御し、この例においては５ｍＡの電流設定となっている。
【００４２】
そして、この例では、
抵抗５３＝抵抗５５＝１３０Ω
抵抗５４＝抵抗５６＝４７０Ω
に選定されて、ＮＰＮトランジスタペア５１、５２のオフ側のトランジスタのコレクタ電圧は、約８．９Ｖになるように設定されている。前述の通り、ＮＰＮトランジスタペア５１、５２のオン側のトランジスタには６ｍＡの電流が流れるため、オン側のトランジスタのコレクタ出力は０．８Ｖ降下して、約８．１Ｖとなる。
【００４３】
図２に示すように、クーリングレベルＣｏｏｌに対応する記録補償データの差動ペア信号ＤＴ１（＋）およびＤＴ１（−）は、ＮＰＮトランジスタペア５１、５２のベースに入力される。そして、各トランジスタ５１、５２のコレクタ出力を取り出すことで、この電圧シフト回路部２１からは、電圧シフトされた差動ペア信号ＤＴ１ｓ（＋）およびＤＴ１ｓ（−）を得ることができる。
【００４４】
すなわち、この電圧シフト回路部２１によって、入力ＰＥＣＬ差動信号ＤＴ１（＋）およびＤＴ１（−）のレベルを５Ｖシフトし、データのハイレベルで約８．９Ｖ、データのローレベルで約８．１Ｖとすることが可能となる。
【００４５】
同様にして、電圧シフト回路部２２では、バイアスレベルＢｉａｓに対応する記録補償データの差動ペア信号ＤＴ２（＋）および（−）が、５Ｖ電圧シフトされて、その電圧シフトされた差動ペア信号ＤＴ２ｓ（＋）およびＤＴ２ｓ（−）が得られる。さらに、電圧シフト回路２３では、ピークレベルＰｅａｋに対応する記録補償データの差動ペア信号ＤＴ３（＋）およびＤＴ３（−）が、５Ｖ電圧シフトされて、その電圧シフトされた差動ペア信号ＤＴ２ｓ（＋）およびＤＴ２ｓ（−）が得られる。
【００４６】
こうして、電圧シフト回路２０からは、ハイレベルで約８．９Ｖ、ローレベルで約８．１Ｖに電圧シフトされた３系統の差動ペア信号ＤＴ１ｓ（＋）およびＤＴ１ｓ（−）、ＤＴ２ｓ（＋）およびＤＴ２ｓ（−）、ＤＴ３（＋）およびＤＴ３（−）が得られ、それぞれ電流スイッチング回路３０に供給される。
【００４７】
電流スイッチング回路３０は、電圧シフト回路２０によって電圧シフトされた差動ペア信号を用いて、ＧａＮ半導体レーザに電流を注入する回路であり、動作原理は、図４を用いて説明した前述のＩｎＧａＡｌＰ系赤色半導体レーザにおけるレーザ駆動回路とほぼ同じである。
【００４８】
しかし、この例の電流スイッチング回路３０は、図４のレーザ駆動回路と異なり、５Ｖ単一電源を、更に５Ｖシフトさせ、第１の電源電圧＋５Ｖと、第２の電源電圧＋１０Ｖとの間で動作する、フローティング電源の構成とされている。
【００４９】
すなわち、高速で電流スイッチングを行なう、第１のＰＮＰトランジスタペア３２，３３、第２のＰＮＰトランジスタペア３５，３６、第３のＰＮＰトランジスタペア３８，３９の３対の差動トランジスタペアが設けられる。これらの３つのトランジスタペアのそれぞれにおいては、対のトランジスタのエミッタが互いに接続されて、ＰＥＣＬ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｌｏｇｉｃ）の構成とされている。
【００５０】
そして、３つのトランジスタペアのエミッタ共通接続点は、電流制御トランジスタ３１、３４、３７をそれぞれ通じ、また、抵抗４１、４３、４５をそれぞれ通じて＋１０Ｖの直流電圧が得られる第２の電源端子に接続されている。電流制御トランジスタ３１、３４、３７のベースには、短波長青紫色半導体レーザ４０の発光出力レベルを厳密に制御するための指示電圧ＣＴＬ１，ＣＴＬ２，ＣＴＬ３が、図示しない発光出力値制御回路（Automatic Power Control ; ＡＰＣ回路）から供給される。
【００５１】
また、３つのトランジスタペアのそれぞれの一方のトランジスタ３２、３５、３８のコレクタは、それぞれ抵抗４２、４４、４６を通じて＋５Ｖの第１の電源端子に接続され、他方のトランジスタ４３、４６、４９のコレクタは、互いに接続され、その共通接続点が半導体レーザ４０を通じて接地されている。
【００５２】
そして、この電流スイッチング回路３０に供給される３系統の記録補償データが、前述の電圧シフト回路２０からの電圧シフトされた３系統の差動ペア信号出力ＤＴ１ｓ（＋）およびＤＴ１ｓ（−）、ＤＴ２ｓ（＋）およびＤＴ２ｓ（−）、ＤＴ３（＋）およびＤＴ３（−）となっている。
【００５３】
そして、クーリングレベルＣｏｏｌに対応する記録補償データの電圧シフト差動ペア信号ＤＴ１ｓ（＋）およびＤＴ１ｓ（−）は、高速で電流スイッチングを行なう第１のＰＮＰトランジスタペア３２，３３の各ベースに入力される。そして、電圧シフトデータＤＴ１ｓがハイレベル（再生及び記録時に対応）の場合には、トランジスタ３２がオフ、トランジスタ３３がオフとなって、半導体レーザ４０のアノード側に電流が流れ、また、電圧シフトデータＤＴ１ｓがローレベル（レーザオフに対応）の場合には、抵抗４２に電流が流れる。
【００５４】
同様に、バイアスレベルＢｉａｓに対応する記録補償データの電圧シフト差動ペア信号ＤＴ２ｓ（＋）およびＤＴ２ｓ（−）は、第２のトランジスタペア３５，３６の各ベースに入力される。そして、電圧シフトデータＤＴ２ｓがハイレベル（記録時におけるバイアスレベルＢｉａｓおよびピークレベルＰｅａｋデータに対応) の場合には、半導体レーザ４０のアノード側に電流が流れ、また、電圧シフトデータＤＴ２ｓがローレベル（前記以外の発光モードに対応）の場合には、抵抗４４に電流が流れる。
【００５５】
また、ピークレベルＰｅａｋに対応する記録補償データの電圧シフト差動ペア信号ＤＴ３（＋）およびＤＴ３（−）は、第３のトランジスタペア３８，３９の各ベースに入力される。そして、電圧シフトデータＤＴ３ｓがハイレベル（記録時におけるピークレベルＰｅａｋデータに対応) の場合には、半導体レーザ４０のアノード側に電流が流れ、また、電圧シフトデータＤＴ３ｓがローレベル（前記以外の発光モードに対応）の場合には、抵抗４６に電流が流れる。
【００５６】
上述の構成において、３系統のスイッチング電流は、電流加算されて半導体レーザ４０へと注入される。例えば、ピークレベルＰｅａｋで半導体レーザ４０を発光させる場合、３系統全てのスイッチング電流が、半導体レーザ４０に注入される。
【００５７】
以上のようにして３系統のスイッチング電流は、電流加算されて半導体レーザへと注入されるが、それぞれの発光出力レベルは、ＩｎＧａＡｌＰ系赤色半導体レーザにおけるレーザ駆動回路と同様に、前記３系統の電流スイッチング回路の電流制御トランジスタ３１、３４、３７によって制御される。
【００５８】
従来例の欄で説明した参考文献▲１▼に示されたＧａＮ半導体レーザにおいては、アノード・カソード間で約７Ｖ電圧降下するが、以上のようにして、上述の実施の形態の駆動回路を用いることで、電流スイッチングを行うトランジスタペアの動作電位を８V 以上に設定できるため、端子間電圧の大きいＧａＮ半導体レーザにおいても、その発光出力を強度変調することが可能となる。
【００５９】
また、電流スイッチング回路３０を５Ｖオフセットして動作させることにより、半導体レーザ駆動回路における消費電力を、従来のＩｎＧａＡｌＰ系赤色半導体レーザにおける駆動回路とほぼ同程度に保ち、回路の集積化を可能とすることができる。
【００６０】
［変形例］
上述の実施の形態においては、ＧａＮ半導体レーザを、カソード・コモン（カソード端子がケースに接続され、アノード端子より電流を注入することによって動作する。）の極性として半導体レーザ駆動回路を構成したが、アノード・コモン極性の素子においても全く同様の手法で駆動回路を構成することが可能である。その場合、アノード端子がケースに接続され、カソード端子より、駆動電流をマイナス方向に引き出すことになるため、電流スイッチング回路を、例えば−５Ｖオフセットさせ、”−５Ｖ”〜”−１０Ｖ”間で動作させる。
【００６１】
なお、半導体レーザ駆動回路に与える動作オフセット電圧は、同レーザ動作時のアノード・カソード端子間電圧程度に設定するのが好ましいが、それよりも低い電圧に設定し、動作させることも可能である。
【００６２】
更に、半導体レーザ駆動回路は、上述の実施の形態中に示した５Ｖ動作ではなく、例えば、３．３Ｖ動作の回路として設計することもできる。すなわち、上述の例において、半導体レーザ駆動回路を、１０Ｖ〜６．７Ｖ間で動作されせばよい。
【００６３】
また、上述の実施の形態の説明では、トランジスタペアによる高速電流スイッチング回路を用いて駆動回路を構成したが、ＧａＡｓＦＥＴ等、他の半導体素子を用いて駆動回路を構成し集積化することも可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による半導体レーザ駆動回路によれば、アノード・カソード間の電圧降下が本質的に大きい青紫色半導体レーザを、光記録媒体記録再生装置の光源として応用することが可能である。
【００６５】
また、半導体材料のバンドギャップを超える電圧オフセットを駆動回路に与えて動作させることで、レーザ駆動回路における消費電力を従来のＩｎＧａＡｌＰ系赤色半導体レーザでの駆動回路とほぼ同程度に抑えることができる。
【００６６】
また、この発明を応用することにより、ＧａＮ半導体レーザの駆動回路を集積化（ＩＣ化）することが可能となり、次世代光ディスク装置の光源として期待されている青紫色半導体レーザの実用化、また、同半導体レーザを応用した光ディスク装置のポータブル化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による半導体レーザ駆動回路の一実施の形態の回路図である。
【図２】図１の一部である電圧シフト回路部の構成例を示す回路図である。
【図３】半導体レーザ駆動回路に供給するデータを説明するための図である。
【図４】従来の半導体レーザ駆動回路の一例の回路図である。
【図５】青紫色短波長半導体レーザの特性を説明するための図である。
【符号の説明】
２０…電圧シフト回路、２１，２２，２３…電圧シフト回路部、３０…電流スイッチング回路、４０…短波長半導体レーザ、３１，３４，３７…電流制御トランジスタ、３２，３３…トランジスタペア、３５，３６…トランジスタペア、３８，３９…トランジスタペア、４１〜４６…抵抗、５１，５２…トランジスタペア、５３，５４…分圧抵抗、５５，５６…分圧抵抗、６０…定電流回路
【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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