(57)【要約】【課題】  ＬＤを所望の発光量にする駆動電流の一部で、レーザダイオード点灯時に動作する他負荷を駆動することで省電力と発熱抑制とを行う半導体レーザ駆動回路を提供するという課題があった。【解決手段】  ＬＤ駆動源電流２４を入力する入力端とＬＤの入力端子に接続する出力端とを有し、ＬＤの閾値電流Ｉthを包含するＡＰＣ電流範囲４１を維持するＡＰＣ電流をＬＤに供給する可変電流源４３と、他負荷駆動電源５１から出力する他負荷駆動源電流を入力する入力側を備えた他負荷５２の出力側に接続する入力端と、ＬＤの入力端子に接続し照射パワー制御用可変電流源４３の出力端に接続する出力端とを有し、ＡＰＣ制御電流４８を電流範囲４１内で所定レベルにバイアスするバイアス電流をＬＤに供給する固定定電流源４４とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にレーザ光を照射して所要の走査を行うために用いられる光ピックアップを構成する半導体レーザに、前記所要の走査にそれぞれ適合する照射パワーを得るための駆動電流を供給する半導体レーザ駆動回路であって、
当該半導体レーザ駆動回路内に存在するレーザ駆動電源から出力するレーザ駆動源電流を入力する入力端と、前記半導体レーザの一端に接続する出力端とを有しており、前記半導体レーザの発光開始電流値を包含する電流範囲を維持するための照射パワー制御電流を前記半導体レーザに供給する照射パワー制御用可変電流源と、
当該半導体レーザ駆動回路外に存在する他負荷駆動電源から出力する他負荷駆動源電流を入力する入力側を備えた他負荷の出力側に接続する入力端と、前記半導体レーザの前記一端に接続しかつ前記照射パワー制御用可変電流源の出力端に接続する出力端とを有しており、前記照射パワー制御電流を前記電流範囲内において所定レベルにバイアスするためのバイアス電流を前記半導体レーザの前記一端に供給するバイアス電流用固定定電流源とを有することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項２】
請求項１記載の半導体レーザ駆動回路であって、
前記他負荷と前記バイアス電流用固定定電流源との間に介挿されており、当該半導体レーザ駆動回路外から他負荷電流可変命令が供給される他負荷駆動手段と、
縦続接続されている前記他負荷と前記他負荷駆動手段との両端間に並列接続されており、前記他負荷駆動手段に供給される前記他負荷電流可変命令とは相補的な可変命令が供給される差分駆動手段とを備え、
前記他負荷の負荷変動にかかわらず前記バイアス電流用固定定電流源から前記半導体レーザの前記一端に供給されるバイアス電流の電流値が安定するように、前記他負荷電流可変命令と前記相補的な可変命令とをそれぞれ供給することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップの半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は光ディスク装置の主要部である光ピックアップの構成を示す図、図５は光ピックアップ及びその周辺回路を示す図である。
図４、図５中、１は光ピックアップ（ピックアップ）、２はアクチュエータ（ＡＣＴ）、３は光ディスク（ディスク）、４はスピンドルモータ（Ｓモータ）、５はレーザダイオード（ＬＤ，レーザーダイオード、半導体レーザ）、６はコリメータレンズ、７はビームスプリッタ（ＢＳ）、８は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、９は１／４波長板、１０は対物レンズ、１１はホログラフィク光学素子（ＨＯＥ）等、１２は信号用ＰＤ素子（ＲＦ  ＰＤ、光検出器）、１３は再生信号（ＲＦ信号）、１４はフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）、１５はトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）、１６は集光レンズ、１７はフロントモニタ用ＰＤ素子（ＦＭ  ＰＤ、フロントモニタ用光検出器）、１８はフロントモニタ信号（フロントモニター信号）、１９はフォーカスコイル（ＦＣ）、２０はトラッキングコイル（ＴＣ）、２１はＡＭＰ（アンプ）、２２はオートパワー制御回路（ＡＰＣ回路）、２３，２３Ａ，２３Ｂはレーザダイオード駆動回路（ＬＤ駆動回路（ＬＤＤ）、半導体レーザ駆動回路）、２４はＬＤ駆動源電流、２５はフォーカスサーボ回路（フォーカスサーボ）、２６はトラッキングサーボ回路（トラッキングサーボ）、２７はアクチュエータ駆動回路（ＡＣＴ駆動回路（ＡＣＴＤ））、２８はアクチュエータ駆動源電流（ＡＣＴ駆動源電流）、２８Ａは演算回路、２９は信号処理回路（信号処理）、３０はスピンドルサーボ回路（スピンドルサーボ）、３１はモータ駆動回路（ＭＤＡ）、３２はモータ駆動源電流である。
【０００３】
図４に示すように、光ディスク３はスピンドルモータ４によって回転する。レーザダイオード５で発光したレーザ光は、コリメータレンズ６、ビームスプリッタ７、偏光ビームスプリッタ８、１／４波長板９、対物レンズ１０を介して、回転している光ディスク３の所望の位置に光スポットを結び、そこから反射した反射光が、対物レンズ１０、１／４波長板９、偏光ビームスプリッタ８、ホログラフィク光学素子１１を介して、信号用ＰＤ素子１２に所望の結像を行う。
【０００４】
一方、レーザダイオード５で発光したレーザ光の一部は、ビームスプリッタ７、集光レンズ１６を介して、発光量をモニタするためにフロントモニタ用ＰＤ素子１７に照射される。アクチュエータ２は対物レンズ１０を光ディスク３の高さ方向（垂直方向、厚さ方向）に移動するフォーカスコイル１９と、光ディスク３の内外周側に移動するトラッキングコイル２０とからなる。
【０００５】
図５に示すように、信号用ＰＤ素子（ＲＦ  ＰＤ）１２からは演算回路２８Ａにより再生（ＲＦ）信号１３、フォーカスエラー（ＦＥ）信号１４、トラッキングエラー（ＴＥ）信号１５が生成出力される。光ディスク３の所望の位置に光スポットを結ぶことが出来るように、フォーカスサーボ回路２５はフォーカスエラー信号１４をもとにフォーカスコイル（ＦＣ）１９を制御し、トラッキングサーボ回路２６はトラッキングエラー信号１５をもとにトラッキングコイル２０を制御する。
上記光スポットを形成するためのレーザ光を所望のパワー値にするために、フロントモニタ用ＰＤ素子１７から得たフロントモニタ信号１８をもとに、オートパワー制御回路２２はレーザダイオード駆動回路２３を介してレーザダイオード５の発光量を制御する。
【０００６】
また、スピンドルモータ４が所望の回転数になるように、再生信号１３から信号処理回路２９で処理された信号をもとに、スピンドルサーボ回路３０はモータ駆動回路３１を介してスピンドルモータ４の回転数制御を行う。
【０００７】
図６はレーザダイオードの発光特性を示す図、図７はレーザダイオードの発光量を一定とするようにバイアス電流とオートパワー制御電流とを合成して得たレーザダイオード駆動電流で駆動している状態を示す図である。図６、図７中、３２Ａはレーザダイオード発光特性（レーザー発光特性）、３３は出射パワー（出射光量）Ｐ、３４はレーザダイオード駆動電流（ＬＤ駆動電流）ＩＬＤ、３５はレーザダイオードがＬＥＤとして動作するＬＥＤ発光領域、３６はレーザダイオードがレーザダイオードとして発光するレーザ発光領域（レーザー発光領域）、３７は閾値電流（レーザー発光開始電流）Ｉｔｈ、３８はオートパワー制御レベル（ＡＰＣレベル）、３９はバイアス電流、４０はオートパワー制御電流（ＡＰＣ電流）、４１はオートパワー制御電流範囲（ＡＰＣ電流範囲）である。
【０００８】
図６に示すように、レーザダイオード５の発光特性は、閾値電流３７値まではレーザ発光せずに、単にＬＥＤとして動作する領域と、閾値電流３７値を境にレーザ発光する領域とがあって、前者はＬＤ駆動電流３４が増加しても発光量は大きく変化せず、後者は急激にレーザ駆動電流３４が増加すると発光量は大きく増加する特性を有している。
また図７に示すように、オートパワー制御特性（ＡＰＣ性）を良くするため、ＡＰＣ電流範囲４１内では概ね変化の大きいレーザ発光領域３６を包含すると共に、変化の小さいＬＥＤ発光領域３５においては閾値電流３７値より少し低い値ａまでを包含するようにバイアス電流３９の変化範囲を設定する。
【０００９】
図８は従来のレーザダイオード駆動回路の構成を説明するための図である。
同図中、４２は電流可変指令（ＡＰＣ回路２２から）、４３はオートパワー制御用可変電流源（ＡＰＣ制御用可変電流源）、４４はバイアス電流用固定定電流源、４５は高周波重畳発振回路、４５Ａは加算器（合成器）、４６はレーザダイオード順方向電圧（ＬＤ順方向電圧）Ｖｆ、４７は電流源回路電圧Ｖｉ、４８はオートパワー制御電流（ＡＰＣ制御電流）、４９はバイアス電流Ｉｂ、５０はＬＤＤ電源電圧（ＬＤ駆動回路２３Ａ電源電圧）である。
従来のＬＤ駆動回路２３Ａは、図８に示すように、オートパワー制御用可変電流源４３、バイアス電流用固定電流源４４、高周波重畳発振回路４５、加算器４５Ａを有して構成されており、ＡＰＣ回路２２から供給される電流可変指令４２によるＡＰＣ制御用可変電流源４３とバイアス電流用固定電流源４４の合成出力をレーザダイオード５に供給する駆動電流としている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１６３５５８号公報
【特許文献２】特開平０７−１２９９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した従来のＬＤ駆動回路２３Ａは、図６に示した発光特性を有するレーザダイオード５を駆動するに際して、図７に示すバイアス電流３９とＡＰＣ制御電流４０との合成範囲（ＡＰＣ伝電流範囲４１）で、（記録、再生時における）所望の発光量（レーザパワー）となるようにレーザダイオード５に供給する駆動電流を制御している。
【００１２】
具体的には、図８に示すように、ＡＰＣ回路２２による電流可変指令４２に基づくＡＰＣ制御用可変電流源４３とバイアス電流用固定定電流源４４とが並列に配置され、それぞれの電流の和が駆動電流としてレーザダイオード５に流れ込むように接続されている。この並列接続構成のため、バイアス電流用固定定電流源４４を外部（ＬＤ駆動回路２３Ａの外部）から供給することが出来ないため、バイアス電流４９と電流源回路電圧４７との積がＬＤ駆動回路２３Ａ内で熱となって消費される。電流源回路電圧４７は、レーザダイオード５自体のＬＤノイズのため高周波重畳発振回路４５を有する関係上、ある程度の電圧が必要となるため、上記発熱は少なくならないという問題があった。因みに、アクチュエータ駆動回路２７やモータ駆動回路３１が動作をするのは、基本的にはレーザダイオード５が点灯しているときであり、図５に示したように、レーザダイオード駆動回路２３（２３Ａ）、アクチュエータ駆動回路２７、モータ駆動回路３１は、それぞれ個別に動作し、各々が負荷見合いの電力を消費しているに過ぎない。
【００１３】
そこで本発明は上記した課題に鑑みて創案されたものであり、光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体を記録再生する記録再生装置に用いられる光ピックアップの動作時において、半導体レーザを所望の発光量にする駆動電流の一部を用いて、半導体レーザ点灯時に動作する他の回路（対物レンズを駆動するアクチュエータ駆動回路、記録媒体を回転するモータ駆動回路、冷却ファン（図示せず）など）を駆動することで、発熱することで無駄に消費されていた電力を効率よく転用でき、省電力と発熱抑制を行うことができる半導体レーザ駆動回路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】
【００１４】
本発明は、上述した課題を解決するため、次の構成を有する半導体レーザ駆動回路を提供する。
（１） 図１、図５に示すように、記録媒体（ディスク、光ディスク、光磁気ディスク）３にレーザ光を照射して所要の走査（再生走査、記録走査、消去走査）を行うために用いられる光ピックアップ１を構成する半導体レーザ（ＬＤ）５に、前記所要の走査にそれぞれ適合する照射パワー（再生走査に要する再生パワー、記録走査に要する記録、消去走査に要する消去パワー）を得るための駆動電流を供給する半導体レーザ駆動回路であって、
当該半導体レーザ駆動回路内に存在するレーザ駆動電源（ＬＤＤ駆動電源）５０から出力するレーザ駆動源電流（ＬＤ駆動源電流）２４を入力する入力端と、前記半導体レーザ５の一端に接続する出力端とを有しており、前記半導体レーザ５の発光開始電流値（閾値電流値、レーザー発光開始電流）Ｉｔｈ３７を包含する電流範囲（ＡＰＣ電流範囲）４１を維持するための照射パワー制御電流（ＡＰＣ電流）を前記半導体レーザ５に供給する照射パワー制御用可変電流源（ＡＰＣ制御用可変電流源）４３と、
当該半導体レーザ駆動回路外に存在する他負荷駆動電源５１から出力する他負荷駆動源電流を入力する入力側を備えた他負荷５２の出力側に接続する入力端と、前記半導体レーザ５の前記一端に接続しかつ前記照射パワー制御用可変電流源４３の出力端に接続する出力端とを有しており、前記照射パワー制御電流（ＡＰＣ制御電流４８を前記電流範囲４１内において所定レベルにバイアスするためのバイアス電流）３９を前記半導体レーザ５の入力端子に供給するバイアス電流用固定定電流源４４とを
有することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
（２） 図２に示すように、請求項１記載の半導体レーザ駆動回路であって、
前記他負荷５２と前記バイアス電流用固定定電流源４４との間に介挿されており、当該半導体レーザ駆動回路外から他負荷電流可変命令５４が供給される他負荷駆動手段５３と、
縦続接続されている前記他負荷５２と前記他負荷駆動手段５３との両端間（他負荷５２の入力側と他負荷駆動手段５３の出力側との間）に並列接続されており、前記他負荷駆動手段５３に供給される前記他負荷電流可変命令５４とは相補的な可変命令が供給される差分駆動手段５５とを備え、
前記他負荷５２の負荷変動にかかわらず前記バイアス電流用固定定電流源４４から前記半導体レーザ５の前記一端に供給されるバイアス電流の電流値が安定するように、前記他負荷電流可変命令５４と前記相補的な可変命令とをそれぞれ供給することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体を記録再生する記録再生装置に用いられる光ピックアップの動作時において、半導体レーザを所望の発光量にする駆動電流の一部を用いて、半導体レーザ点灯時に動作する他の回路（対物レンズを駆動するアクチュエータ駆動回路、記録媒体を回転するモータ駆動回路、冷却ファン（図示せず）など）を駆動することで、発熱することで無駄に消費されていた電力を効率よく転用でき、省電力と発熱抑制を行うことができる半導体レーザ駆動回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について、図に沿って詳細に説明する。図１〜図３はそれぞれ本発明の第１実施例〜第３実施例の回路構成を説明するための図である。図１〜図３中、５１は他負荷駆動電源、５２はアクチュエータ駆動回路２７やモータ駆動回路３１等の他負荷、５３は他負荷駆動手段、５４は他負荷電流可変指令、５５は差分駆動手段、５６は他負荷電流である。前述した構成と同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。
【００１７】
本発明の第１実施例になるＬＤ駆動回路２３Ｂは、図1に示すように、従来のＬＤ駆動回路２３Ａ（図８）の構成中、ＡＰＣ制御用可変電流源４３とバイアス電流用固定定電流源４４との並列接続関係を解除した構成であり、詳しくは、ＬＤ駆動回路２３Ａの接続点ｏからバイアス電流用固定定電流源４４の一端を外して開放とし、開放したこの一端に他負荷５２を接続し、接続したこの他負荷５２に他負荷駆動電源５１を接続した構成と同一である。
【００１８】
上記したＬＤ駆動回路２３Ｂは、バイアス電流用固定定電流源４４の電流で他負荷５２、例えばアクチュエータ駆動回路２７、モータ駆動回路３１等を駆動するために、他負荷駆動電源５１とバイアス電流用固定定電流源４４との間に他負荷５２を介挿接続している。即ち、上記ＬＤ駆動回路２３Ａで熱となって消費されていたエネルギーを他負荷５２のエネルギーとして利用することができる構成を備えている。他負荷５２は、レーザダイオード５の点灯時に動作されるものであれば、アクチュエータ駆動回路２７、モータ駆動回路３１以外にも利用可能である。例えばレーザダイオード５の点灯時発熱する部品を冷却するファンを駆動するファンモータや、レーザダイオード５の点灯を示す表示インジケータ（いずれも図示せず）がある。
【００１９】
レーザダイオード５の点灯時にレーザダイオード５やＬＤ駆動回路２３Ｂ若しくはそのときに働くもので必ずしも制御を必要としないもの（例えば回路の冷却を目的としたファンモータの回転数制御や表示インジケータの輝度制御など）については図１のままで良い。
【００２０】
本発明の第２実施例になるＬＤ駆動回路２３Ｃは、図２に示すように、他負荷５２の一例としてアクチュエータ駆動回路２７やモータ駆動回路３１のような目標値をもって制御される負荷を用いる場合の実施例である。上記したＬＤ駆動回路２３Ｂ（図１）の構成中、バイアス電流用固定定電流源４４側を変更した構成を有している。ＡＰＣ制御用可変電流源４３側の変更はない。詳しくは、他負荷駆動電源５１に接続する他負荷５２とバイアス電流用固定定電流源４４との間に、他負荷駆動手段５３を介挿接続する。他負荷駆動手段５３には外部から他負荷電流可変指令５４が供給される。加えて、他負荷５２と他負荷駆動手段５３とに並列に差分駆動手段５５を接続する。差分駆動手段５５には、比較器５５Ａを介して他負荷電流可変指令５４が供給される。
こうして他負荷駆動電源５１から他負荷５２側には他負荷駆動電流５６が供給されると共に、差分駆動手段５５側には差分電流５７が供給される。他負荷駆動電流５６は他負荷電流可変指令５４によって可変され、またバイアス電流４９の不足分は別ルートから差分電流５７によって補う。
他負荷駆動手段５３が差分駆動手段５５を並列に配置し、例えば他負荷駆動電流５６が増加したら、一方の差分電流は減少するように構成すると、バイアス電流用固定定電流源４４には他負荷５２の変動要素の影響が小さくなり、バイアス電流４９がより安定する。
【００２１】
本発明の第３実施例になるＬＤ駆動回路２３Ｄは、図３に示すように、上記したＬＤ駆動回路２３Ｃ（図２）の構成中、レーザダイオード５の接続状態を逆にして、いわゆる吸込み駆動に好適な構成を示している。
上記した他負荷５２は唯一つしか示していないが、複数であっても良いことは勿論である。またバイアス電流用固定定電流源４４と他負荷５２と他負荷駆動手段５３とは、それぞれ、いずれも上流であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例の構成を説明するための図
【図２】本発明の第２実施例の構成を説明するための図
【図３】本発明の第３実施例の構成を説明するための図
【図４】光ディスク装置の主要部である光ピックアップの構成を示す図
【図５】光ピックアップ及びその周辺回路を示す図
【図６】レーザダイオードの発光特性を示す図
【図７】レーザダイオードの発光量を一定とするための制御を説明するための図
【図８】従来のレーザダイオード駆動回路の構成を説明するための図
【符号の説明】
【００２３】
１  光ピックアップ
３  記録媒体（ディスク、光ディスク、光磁気ディスク）
５  半導体レーザ（ＬＤ）
２４  レーザ駆動源電流（ＬＤ駆動源電流）
４１  電流範囲（ＡＰＣ電流範囲）
４３  照射パワー制御用可変電流源（ＡＰＣ制御用可変電流源）
４４  バイアス電流用固定定電流源
５０  レーザ駆動電源（ＬＤＤ電源電圧）
５１  他負荷駆動電源
５２  他負荷
５３  他負荷駆動手段
５４  他負荷電流可変命令
５５  差分駆動手段
【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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