(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録及び消去を行う光ディスク装置に組み込まれて使用される半導体レーザの駆動回路であって、
前記光ディスクに対する情報の記録及び消去に際して、前記半導体レーザからレーザ光を発光させるための電気信号を生成する波形発生部と、
前記波形発生部から出力される前記電気信号を伝送する一系統のラインと、
前記一系統のラインによって伝送される前記電気信号に比例した電流を前記半導体レーザに供給して該半導体レーザを駆動するレーザ駆動部とを備え、
前記波形発生部は、記録及び消去のそれぞれに対応する複数のパルス電流源を具備し、前記電気信号は前記パルス電流源を加算して生成される波形信号であり、前記複数パルス電流源の出力側にはベース接地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベース接地回路の入力側で行われる、
ことを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項２】
前記波形発生部と前記レーザ駆動部は互いに分離されていることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項３】
前記波形発生部から出力される電気信号は電圧信号であり、前記レーザ駆動部は、前記波形発生部からの電圧信号を電流に変換する電圧電流変換回路と、前記電圧電流変換回路から出力される電流信号により駆動されるカレントミラー回路を備え、前記電圧信号に対し比例した電流は、前記カレントミラー回路から前記半導体レーザに供給されることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項４】
前記電圧電流変換回路はエミッタ接地回路により構成されていることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項５】
前記光ディスク装置からは、前記記録のための制御信号が送出され、前記電圧電流変換回路から前記カレントミラー回路への電流信号の遮断または供給は、前記制御信号により作動する電流スイッチ回路により制御されることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項６】
前記カレントミラー回路と前記半導体レーザとの間にベース接地回路が設けられ、前記ベース接地回路により前記半導体レーザのインピーダンス変動とミラー効果による帯域変動が抑制されることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項７】
前記レーザ駆動部は、再生時に前記電圧電流変換回路の電流信号に高周波電流を重畳する高周波発振回路を備えることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項８】
前記半導体レーザはレーザダイオードであることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項９】
前記カレントミラー回路からの電流により駆動される半導体レーザは、前記光ディスクに対する再生用半導体レーザと前記光ディスクに対する記録・消去用半導体レーザとを備え、これら２つの半導体レーザを切り換えて駆動することを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１０】
前記カレントミラー回路と前記再生用半導体レーザのレーザダイオード及び前記記録・消去用半導体レーザのレーザダイオードとの間にベース接地回路がそれぞれ設けられ、前記カレントミラー回路から前記各ベース接地回路への電流経路の切り替えを行うスイッチ回路が設けられていることを特徴とする請求項９記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１１】
前記パルス電流源は、エミッタ結合型電流スイッチ回路を利用して構成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１２】
前記ベース接地回路の出力側にカレントミラー回路が設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１３】
前記カレントミラー回路の出力側にベース接地回路が設けられていることを特徴とする請求項１２記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１４】
前記パルス電流源の出力側にベース接地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベース接地回路の入力端で行われ、前記ベース接地回路の出力側にカレントミラー回路が設けられ、前記カレントミラー回路の出力側にベース接地回路が設けられ、前記パルス電流源のうち高速応答が要求されないパルス電流源の出力と前記カレントミラー回路の出力とを加算することを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１５】
光ディスクに半導体レーザからのレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録及び消去を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクに対する情報の記録及び消去に際して、前記半導体レーザからレーザ光を発光させるための電気信号を生成する波形発生部と、
前記波形発生部から出力される電気信号を伝送する一系統のラインと、
前記一系統のラインによって伝送される前記電気信号に比例した電流を前記半導体レーザに供給して該半導体レーザを駆動するレーザ駆動部とを備え、
前記波形発生部は、記録及び消去のそれぞれに対応する複数のパルス電流源を具備し、前記電気信号は前記パルス電流源を加算して生成される波形信号であり、前記複数パルス電流源の出力側にはベース接地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベース接地回路の入力側で行われる、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光ディスクにレーザ光を照射することにより光ディスクに対する情報の記録及び消去並びに光ディスクからの情報の再生を行う光学ディスク装置に組み込まれて使用される半導体レーザ駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学ディスク装置の半導体レーザは、光ディスクからの情報再生に用いられ、更にＣＤ−ＲＷで知られる相変化型光ディスクなどの書き換え可能な光ディスクの場合には光ディスクに対する情報の記録にも用いられている。
このような半導体レーザのレーザ光の出力レベルは、光ディスクに対して情報を記録するか、あるいは再生するか、または消去するかによって切り換えられる構成になっている。例えば、再生時には記録時より出力レベルの低いレーザ光を光ディスクに照射することで、光ディスクの記録ピットを破壊することなく情報の読み取りを行うようにしている。
【０００３】
ところで、光ディスクから情報を再生すべく光ディスクに照射されたレーザ光は、光ディスクから反射されて光電変換素子に導かれるが、その反射光の一部は同時に光源である半導体レーザ側にも入射される。その結果、この戻り光と照射光とが干渉してスクープノイズ、モードホッピングノイズが発生し、再生信号のＣ／Ｎ劣化の原因となっている。
そこで、従来の半導体レーザ駆動回路では、半導体レーザの駆動電流に２００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚの高周波電流を重畳させる高周波重畳法が用いられ、これにより、上記ノイズの低減が図られている。
【０００４】
一方、光ディスクに情報を記録する場合には、情報の記録密度を高め、かつ情報の転送速度を高めるため、半導体レーザの出力に対してパルス幅変調を行い、更に強度変調を行う方式が採られている。この方式では、レーザ光の強度を複数のレベルに切り換える必要があり、また高転送レート化につれてレーザ光の最短パルス幅も数ｎｓ程度まで短くなってきている。
このような要求を満足するには、半導体レーザ駆動回路の応答速度が高速であることが必要条件であり、言い換えれば広帯域の半導体レーザ駆動回路が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の相変化型光ディスクなどに用いられる半導体レーザ駆動回路は半導体レーザの入力端子にてパルス電流源を加算する方式のものは電流源の出力に寄生する容量、またはレーザの戻り光によるスクープノイズを軽減するための高周波重畳方式のものは、半導体レーザの入力端子と高周波発振器の出力間にあるカップリングコンデンサにより帯域を狭める傾向にあり、結果として応答時間が遅くなる傾向がある。また、レーザ駆動部と波形発生部の構成が一体型のため、半導体レーザの駆動制御に与えなくてはならない信号が多くなり、更に複数のパルス信号を伝送する際に配線長の違いによるタイミングのずれが発生してしまい、これを軽減することは極めて困難となる。また、回路構成は駆動部のみと比較して複雑になり、その分だけ素子数も多くなるため、消費電力が大きく放熱処理の面でも不利となる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、配線数を減少させ、配線長の違いによるパルスのタイミングずれも解消できるとともに、高転送レート時の発光時間のより短い光パルスの発光を可能する。また、低ノイズ型レーザ及び高出力型レーザの切り換えも可能にした半導体レーザ駆動回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録及び消去を行う光ディスク装置に組み込まれて使用される半導体レーザの駆動回路であって、前記光ディスクに対する情報の記録及び消去に際して、前記半導体レーザからレーザ光を発光させるための電気信号を生成する波形発生部と、前記波形発生部から出力される前記電気信号を伝送する一系統のラインと、前記一系統のラインによって伝送される前記電気信号に比例した電流を前記半導体レーザに供給して該半導体レーザを駆動するレーザ駆動部とを備え、前記波形発生部は、記録及び消去のそれぞれに対応する複数のパルス電流源を具備し、前記電気信号は前記パルス電流源を加算して生成される波形信号であり、前記複数パルス電流源の出力側にはベース接地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベース接地回路の入力側で行われることを特徴とする。
また、本発明は、光ディスクに半導体レーザからのレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録及び消去を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクに対する情報の記録及び消去に際して、前記半導体レーザからレーザ光を発光させるための電気信号を生成する波形発生部と、前記波形発生部から出力される電気信号を伝送する一系統のラインと、前記一系統のラインによって伝送される前記電気信号に比例した電流を前記半導体レーザに供給して該半導体レーザを駆動するレーザ駆動部とを備え、前記波形発生部は、記録及び消去のそれぞれに対応する複数のパルス電流源を具備し、前記電気信号は前記パルス電流源を加算して生成される波形信号であり、前記複数パルス電流源の出力側にはベース接地回路が設けられ、前記パルス電流源の加算は前記ベース接地回路の入力側で行われることを特徴とする。
【０００８】
本発明の半導体レーザ駆動回路及びこれを用いた光ディスク装置では、波形発生部で情報の記録または再生に際して情報の記録及び消去に対応したレーザ光を発生させるための電気信号を生成するに際し、波形発生部が具備する記録及び消去のそれぞれに対応する複数のパルス電流源を加算して生成される波形信号から電気信号とし、電流源の加算はベース接地回路の入力側で行われるようにする。これにより、レーザ駆動部は一系統のラインによって伝送された電気信号に比例した電流を半導体レーザに供給して該半導体レーザを駆動する。
よって、配線数が減少し、配線長の違いによるパルスのタイミングずれも解消できるとともに、高転送レート時の発光時間のより短い光パルスの発光が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の半導体レーザ駆動回路におけるレーザ駆動部の構成を示す１レーザ仕様のブロック図、図２は図１におけるレーザ駆動部の回路構成の一例を示す回路図である。
【００１０】
図１及び図２において、半導体レーザ駆動回路１０は、カレントミラー回路１２、ベース接地回路１４、電流スイッチ回路１６、エミッタ接地回路（電圧電流変換回路）１８、高周波発振回路２０及び結合回路２２を備えている。
【００１１】
前記カレントミラー回路１２は、再生、記録及び消去の各モード選択時にレーザダイオードＬＤ１を発光すべくレーザダイオードＬＤ１に電流を供給するためのもので、ベースを共通に接続したＰＮＰ型のトランジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ２とからなり、トランジスタＱ１及びＱ２のエミッタは抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源Ｖcc１に接続され、コンデンサＣ２は抵抗Ｒ２に並列に接続される。
前記ベース接地回路１４は、レーザダイオードＬＤ１を発光すべくレーザダイオードＬＤ１を電流駆動するもので、ＰＮＰ型のトランジスタＱ５と抵抗Ｒ３，Ｒ６及びコンデンサＣ４とからなり、トランジスタＱ５のエミッタはカレントミラー回路１２のトランジスタＱ２のコレクタに抵抗Ｒ３を介して接続され、トランジスタＱ５のコレクタとグランド間にはレーザダイオードＬＤ１が接続されている。また、トランジスタＱ５のベースは抵抗Ｒ６を介して電源Ｖcc３に接続されている。
【００１２】
前記電流スイッチ回路１６は、レーザダイオードＬＤ１をオンオフ制御するためのもので、抵抗Ｒ７を介してエミッタを共通に接続したエミッタ結合型のＮＰＮ型のトランジスタＱ３，Ｑ４と、トランジスタＱ３のベースに接続した抵抗Ｒ４，Ｒ８と、トランジスタＱ４のベースに接続した抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ３と、トランジスタＱ３のベースに接続したスイッチング用のトランジスタＱ７及び抵抗Ｒ１２，Ｒ１６とからなり、トランジスタＱ３のコレクタは電源Ｖcc１に直結され、トランジスタＱ４のコレクタはカレントミラー回路１２のトランジスタＱ１のコレクタ及びベースに接続され、さらに、トランジスタＱ４のベースは抵抗Ｒ５を介して電源Ｖcc２に接続されている。また、トランジスタＱ７のベースには抵抗Ｒ１２を介してレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnを入力するための入力端子１６ａが接続されている。
【００１３】
前記エミッタ接地回路１８は、ＮＰＮ型のトランジスタＱ６及び抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を備え、トランジスタＱ６のベースはアナログ信号入力端子１８ａに接続され、このアナログ信号入力端子１８ａには波形発生部３０から出力される電気信号、すなわちアナログ信号Ｊ１が一系統のライン３０１を通して印加できるように構成されている。
また、トランジスタＱ６のコレクタは電流スイッチ回路１６のトランジスタＱ３及びＱ４のエミッタに共通に接続され、さらに、トランジスタＱ６のエミッタは、抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ６との結合回路２２を介して高周波発振回路２０の出力端に接続されている。
【００１４】
前記高周波発振回路２０は、再生信号のＣ／Ｎの劣化を防止するためにレーザダイオードＬＤ１の駆動電流に重畳させる２００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚの高周波電流を発振させるもので、ＮＰＮ型のトランジスタＱ８，Ｑ９と抵抗Ｒ９，Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１７〜Ｒ１９とコンデンサＣ５，Ｃ７〜Ｃ９及びコイルＬ１とからなり、トランジスタＱ８のコレクタは電源Ｖcc４に接続され、トランジスタＱ９のベースには高周波重畳用オン／オフ信号であるＨＦ−En信号を入力するためのＨＦ−En入力端子２０ａが接続されている。
【００１５】
次に、このように構成された本実施の形態における半導体レーザ駆動回路の動作について説明する。
まず、光ディスクの再生時について述べる。
アナログ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1はエミッタ接地回路１８のトランジスタＱ６のベースに入力される。
一方、再生時に高周波発振回路２０のＨＦ−En入力端子２０ａに加えられる高周波重畳用オン／オフ信号は「Ｌ」レベルに設定される。このため、トランジスタＱ９がオフされ、トランジスタＱ８がオンとなる。これにより、高周波発振回路２０が発振動作し、その出力信号は抵抗Ｒ１０を介して、エミッタ接地回路１８のトランジスタＱ６のエミッタに入力される。すると、トランジスタＱ６のコレクタには高周波発振信号との電圧信号J1を加算した電流信号が流れる。ここで、アナログ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1は直流電圧であるので、トランジスタＱ６のコレクタには電流iQ6-Cが流れ、この電流iQ6-Cは次式で表される。
【００１６】
【数１】
0003988469.tif 000002
また、IDC、iHFは次式で表される。
【００１７】
【数２】
0003988469.tif 000003
ここで、VQ6-bはトランジスタＱ６のベース電圧、VQ6-beはトランジスタＱ６のベース−エミッタ間電圧、vQ8-e はトランジスタＱ８のエミッタの振幅電圧である。
【００１８】
また、再生時の電流スイッチ回路１６において、その入力端子１６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｈ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオンされるため、トランジスタＱ３はオフされ、トランジスタＱ４がオンされる。その結果、上記電流信号iQ6-cは電流スイッチ回路１６のトランジスタＱ４を通して流れることになる。このため、カレントミラー回路１２が動作し、カレントミラー回路１２からはその入力信号に比例した電流信号が出力され、この電流信号はベース接地回路１４を通してレーザダイオードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオードＬＤ１は点灯され、電流信号に対応する強度のレーザ光が不図示の光ディスクに照射され、その反射光により情報が再生される。
【００１９】
また、電流スイッチ回路１６の入力端子１６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオフされるため、トランジスタＱ３はオンされ、トランジスタＱ４がオフされる。その結果、トランジスタＱ６のコレクタには電源Ｖcc１からトランジスタＱ３及び抵抗Ｒ７を通して電流信号iQ6-cが流れる。そして、カレントミラー回路１２が停止し、レーザダイオードＬＤ１は消灯される。
【００２０】
次に、書き込み可能な光ディスクの記録及び消去時の動作について、図１を参照して説明する。
アナログ信号入力端子１８ａに印加された電圧信号J1はエミッタ接地回路１８のトランジスタＱ６のベースに入力される。
一方、記録及び消去時に高周波発振回路２０のＨＦ−En入力端子２０ａに加えられる高周波重畳用オン／オフ信号は「Ｈ」レベルに設定される。このため、トランジスタＱ９がオンされ、トランジスタＱ８がオフとなる。これにより、高周波発振回路２０が非動作状態となるため、高周波発振回路２０の出力は０ボルトである。この場合、エミッタ接地回路１８のトランジスタＱ６のコレクタには高周波発振信号と電圧信号Ｊ１を加算した電流信号が流れるが、高周波発振回路２０の発振振幅がゼロであり、入力端子１８ａには直流電圧が印加されているので、トランジスタＱ６のコレクタには電流iQ6-Cが流れ、この電流iQ6-Cは次式で表される。
【００２１】
【数３】
0003988469.tif 000004
また、IDCは次式で表される。
【００２２】
【数４】
0003988469.tif 000005
ここで、VQ6-bはトランジスタＱ６のベース電圧、VQ6-beはトランジスタＱ６のベース−エミッタ間電圧である。
【００２３】
また、記録及び消去時の電流スイッチ回路１６において、その入力端子１６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｈ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオンされるため、トランジスタＱ３はオフされ、トランジスタＱ４がオンされる。その結果、上記電流信号iQ6-cは電流スイッチ回路１６のトランジスタＱ４を通して流れることになる。このため、カレントミラー回路１２が動作し、カレントミラー回路１２からはその入力信号に比例した電流信号が出力され、この電流信号はベース接地回路１４を通してレーザダイオードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオードＬＤ１は点灯され、電流信号に対応する強度のレーザ光が不図示の光ディスクに照射されると、レーザ光の熱で光ディスクの記録層を結晶状態または非結晶質状態に変化させて、データの書き換えを行う。
【００２４】
また、電流スイッチ回路１６の入力端子１６ａに加えられたレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ−Ｅnが「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタＱ７がオフされるため、トランジスタＱ３はオンされ、トランジスタＱ４がオフされる。その結果、トランジスタＱ６のコレクタには電源Ｖcc１からトランジスタＱ３及び抵抗Ｒ７を通して電流信号iQ6-cが流れる。そして、カレントミラー回路１２が停止し、レーザダイオードＬＤ１は消灯される。
【００２５】
このような実施の形態における半導体レーザ駆動回路によれば、一系統のアナログ信号入力を備えるエミッタ接地回路１８は、その入力端子１８ａから入力された電圧信号Ｊ１を電流信号に変換するとともに、再生時に高周波発振回路２０から出力される信号がエミッタ接地回路１８の電流信号に加算するトランジスタＱ６のエミッタに入力されるように構成したので、J1側の信号はトランジスタＱ６の帯域内で高域をブーストされる一方、高周波発振回路２０の出力信号は、この出力端から見た場合、トランジスタＱ６はベース接地回路として働くので、信号の劣化は最小限に抑えられる。
【００２６】
電流スイッチ回路１６は次段のカレントミラー回路１２に入力される電流を遮断または通過させ、カレントミラー回路１２の出力電流を遮断または出力させるためのものである。またさらに、電流スイッチ回路１６がカレントミラー回路１２側を選択している場合、トランジスタＱ４はベース接地回路と等価になり、トランジスタＱ６で発生するミラー効果を軽減する。また、カレントミラー回路１２はトランジスタＱ６（またはトランジスタＱ４）で得られた電流の方向を反転（Sink型→Source型）させるためのものである。さらに、トランジスタＱ５のベース接地回路は流入電流によって変化する半導体レーザの微分抵抗の影響を軽減し、特に小電流駆動の場合、半導体レーザの微分抵抗の増大によるトランジスタＱ２のミラー効果を軽減できる。
【００２７】
図３により本発明にかかる半導体レーザ駆動回路の他の実施の形態について説明する。
図３は本発明の他の実施の形態における２レーザ仕様のレーザ駆動部の回路構成を示す回路図である。
この図３において、半導体レーザ駆動回路１０は、図２に示す場合と同様に構成されたカレントミラー回路１２、電流スイッチ回路１６、エミッタ接地回路１８、高周波発振回路２０及び結合回路２２を有するほか、記録・消去用レーザダイオードＬＤ１にカレントミラー回路１２からの電流を供給する第１ベース接地回路１４Ａと、再生用レーザダイオードＬＤ２にカレントミラー回路１２からの電流を供給する第２ベース接地回路１４Ｂと、カレントミラー回路１２から第１ベース接地回路１４Ａまたは第２ベース接地回路１４Ｂへの電流経路の切り替えを行うスイッチ回路２４とを備えている。
【００２８】
前記第１ベース接地回路１４Ａは、ＰＮＰ型のトランジスタＱ５を有し、このトランジスタＱ５のエミッタは抵抗Ｒ３を介してカレントミラー回路１２のトランジスタＱ２のコレクタに接続され、トランジスタＱ５のコレクタとグランド間には記録・消去用レーザダイオードＬＤ１が接続されている。また、トランジスタＱ５のベースは抵抗Ｒ６を介して電源Ｖcc３に接続され、さらに、コンデンサＣ４を介してグランドに接続されている。また、トランジスタＱ５のベースと電源Ｖcc１間にはトランジスタＱ５をオン・オフ制御するトランジスタＱ１１のコレクタおよびエミッタが接続されている。
【００２９】
前記第２ベース接地回路１４Ｂは、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１０を有し、このトランジスタＱ１０のエミッタは抵抗Ｒ３を介してカレントミラー回路１２のトランジスタＱ２のコレクタに接続され、トランジスタＱ１０のコレクタとグランド間には再生用レーザダイオードＬＤ２が接続されている。また、トランジスタＱ１０のベースは抵抗Ｒ２０を介して電源Ｖcc３に接続され、さらに、コンデンサＣ４を介してグランドに接続されている。また、トランジスタＱ１０のベースと電源Ｖcc１間にはトランジスタＱ１０をオン・オフ制御するトランジスタＱ１２のコレクタおよびエミッタが接続されている。
【００３０】
前記スイッチ回路２４は、エミッタを共通に接続したトランジスタＱ１３，Ｑ１４を備え、この両トランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッタは共通の抵抗Ｒ２５を介してグランドに接続されている。
トランジスタＱ１３のコレクタは抵抗Ｒ２１，Ｒ２３を介して電源Ｖcc１に接続され、この抵抗Ｒ２１とＲ２３との接続点は前記トランジスタＱ１２のベースに接続されている。さらに、トランジスタＱ１３のベースには高周波重畳用オン／オフ信号であるＨＦ−En信号を入力するためのＨＦ−En入力端子２０ａが抵抗Ｒ２８を介して接続されている。
また、トランジスタＱ１４のコレクタは抵抗Ｒ２２，Ｒ２４を介して電源Ｖcc１に接続され、この抵抗Ｒ２２とＲ２４との接続点は前記トランジスタ１１のベースに接続されている。さらに、トランジスタＱ１４のベースにはバイアス抵抗Ｒ２６，Ｒ２７が接続されている。
【００３１】
このような半導体レーザ駆動回路において、光ディスクの再生、記録及び消去時の動作は前記図２に示す場合と基本的に同じであるが、図２と異なる点は、スイッチ回路２４が高周波重畳用オン／オフ信号であるＨＦ−En信号の「Ｈ」，「Ｌ」に応じてカレントミラー回路１２から第１ベース接地回路１４Ａまたは第２ベース接地回路１４Ａへの電流経路が切り替えられるところにある。
すなわち、再生時において、ＨＦ−En信号が「Ｌ」レベルに設定されると、スイッチ回路２４のトランジスタＱ１３がオフされ、トランジスタＱ１４がオンされる。これにより、トランジスタＱ１１がオンされ、第２ベース接地回路１４ＢのトランジスタＱ１０が導通するため、カレントミラー回路１２からの電流信号はトランジスタＱ１０を通して再生用レーザダイオードＬＤ２に供給される。これにより、レーザダイオードＬＤ２は点灯され、電流信号に対応する強度のレーザ光が不図示の光ディスクに照射され、その反射光により情報が再生される。
【００３２】
また、記録及び消去時においては、ＨＦ−En信号は「Ｈ」レベルに設定されるため、スイッチ回路２４のトランジスタＱ１３がオンされ、トランジスタＱ１４がオフされる。これにより、トランジスタＱ１２がオンされ、第１ベース接地回路１４ＡのトランジスタＱ５が導通するため、カレントミラー回路１２からはその入力信号に比例した電流信号が出力され、この電流信号はトランジスタＱ５０を通して記録・消去用レーザダイオードＬＤ１に供給される。これにより、レーザダイオードＬＤ１は点灯され、「相変化」の技術で光ディスクへのデータの記録・消去すなわちデータの書き換えが行われる。
【００３３】
次に、図４及び図５により本発明の半導体レーザ駆動回路に使用される波形発生部について説明する。図４は本発明の半導体レーザ駆動回路における波形発生部の構成を示すブロック図、図５は図４における波形発生部の回路構成の一例を示す回路図である。
【００３４】
図４及び図５において、波形発生部３０は、再生用のカレントミラー回路３２と電流スイッチ回路３４及びエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６と、記録及び消去用のカレントミラー回路３８と電流スイッチ回路４０及びエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４２と、消去用の電流スイッチ回路４６及びエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４８と、バイアス電圧発生用電源回路５０と、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２と、第１ｐＥＣＬドライバ５４と、第２ｐＥＣＬドライバ５６とを備えている。
【００３５】
前記再生用のカレントミラー回路３２は、ベース結合されたＰＮＰ型トランジスタＱ１，Ｑ２を備え、このトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタは抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源回路５０のパワーライン５８に接続されている。また、トランジスタＱ２のコレクタとグランド間にはトランジスタＱ２のコレクタ電流を電圧に変換する抵抗Ｒ１３が抵抗Ｒ７を介して接続され、この抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ７との接続点には、図２または図３に示す半導体レーザ駆動回路１０に一系統のアナログ信号を供給するための出力電圧ＶＯＵＴを送出する出力端子３２ａが接続されている。
【００３６】
前記再生用の電流スイッチ回路３４は、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型トランジスタＱ７，Ｑ８を備え、このトランジスタＱ７のコレクタは抵抗Ｒ９を介してパワーライン５８に接続され、トランジスタＱ８のコレクタは抵抗Ｒ１０を介してカレントミラー回路３２のトランジスタＱ１のコレクタ及びベースに接続されている。また、トランジスタＱ７，Ｑ８のベースには抵抗Ｒ１２，Ｒ１７を介してＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２から信号ＷＤ０(−)及び信号ＷＤ０(＋)が入力されるように構成されている。
また、前記再生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６は、ＮＰＮ型トランジスタＱ１１と抵抗Ｒ２５，Ｒ２７，Ｒ２８及びダイオードＤ１とからなり、トランジスタＱ１１のコレクタは抵抗Ｒ２０を介して電流スイッチ回路３４のトランジスタＱ７，Ｑ８のベースに接続され、さらに、トランジスタＱ１１のベースには抵抗Ｒ２５を介してパワーコントロール信号ＡＰＣ０が入力されるように構成されている。
【００３７】
前記記録用のカレントミラー回路３８は、ベース結合されたＰＮＰ型トランジスタＱ３，Ｑ４を備え、このトランジスタＱ３のエミッタは抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３の並列回路を介して電源回路５０のパワーライン５８に接続され、さらに、トランジスタＱ４のエミッタは抵抗Ｒ４を介して電源回路５０のパワーライン５８に接続されている。また、トランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ６及びベース接地回路を構成するＰＮＰ型トランジスタＱ６を介して出力端子３２ａに接続され、そして、トランジスタＱ６のベースは抵抗Ｒ１１を介して電源Ｖcc５に接続されている。
また、トランジスタＱ４のコレクタはベース接地回路を構成するＮＰＮ型トランジスタＱ５が直列に接続され、このトランジスタＱ５のベースは抵抗Ｒ８を介して電源Ｖcc６に接続されている。
【００３８】
前記記録用の電流スイッチ回路４０は、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型トランジスタＱ９，Ｑ１０を備え、このトランジスタＱ９のコレクタはトランジスタＱ５のエミッタに接続され、トランジスタＱ１０のコレクタは抵抗Ｒ５を介してパワーライン５８に接続されている。また、トランジスタＱ９，Ｑ１０のベースには抵抗Ｒ２４，Ｒ１９を介して第１ｐＥＣＬドライバ５４から信号ＷＤ１−ｐ及び信号ＷＤ１−ｎが入力されるように構成され、さらに、トランジスタＱ９のコレクタとトランジスタＱ５のエミッタとの接続点はアイドル電流を発生させるための抵抗Ｒ１８を介してグランドに接続されている。また、前記再生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４２は、ＮＰＮ型トランジスタＱ１２と抵抗Ｒ２９，Ｒ３２，Ｒ３６及びバリスタＤ２とからなり、トランジスタＱ１２のコレクタは抵抗Ｒ２６を介して電流スイッチ回路４０の抵抗Ｒ２１とＲ２２の接点に接続され、さらに、トランジスタＱ１２のベースには抵抗Ｒ２９を介してパワーコントロール信号ＡＰＣ１が入力されるように構成されている。また、トランジスタＱ１２のベースとグランドとの間にはダイオードＤ２と抵抗Ｒ３６の直列回路が挿入されている。
【００３９】
前記消去用の電流スイッチ回路４６は、抵抗Ｒ４８，Ｒ４９を介してエミッタ結合されたＮＰＮ型トランジスタＱ１６，Ｑ１７を備え、このトランジスタＱ１６のコレクタはトランジスタＱ９のコレクタとトランジスタＱ５のエミッタとの接続点に接続され、トランジスタＱ１７のコレクタは抵抗Ｒ４２を介してパワーライン５８に接続されている。また、トランジスタＱ１６，Ｑ１７のベースには抵抗Ｒ５４，Ｒ４６を介して第２ｐＥＣＬドライバ５６から信号ＷＤ２−ｐ及び信号ＷＤ２−ｎが入力されるように構成されている。
また、前記再生用のエミッタ接地回路（電圧制御電流源）４８は、ＮＰＮ型トランジスタＱ２０と抵抗Ｒ５８，Ｒ６２，Ｒ６６及びダイオードＤ６とからなり、トランジスタＱ２０のコレクタは抵抗Ｒ５６を介して電流スイッチ回路４６の抵抗Ｒ４８とＲ４９の接点に接続され、さらに、トランジスタＱ２０のベースには抵抗Ｒ５８を介してパワーコントロール信号ＡＰＣ２が入力されるように構成されている。また、トランジスタＱ２０のベースとグランドとの間にはダイオードＤ６と抵抗Ｒ６６の直列回路が挿入されている。
【００４０】
前記バイアス電圧発生用電源回路５０は、トランジスタＱ１３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１８，Ｑ１９と抵抗Ｒ３７〜Ｒ４１，Ｒ４３〜Ｒ４５，Ｒ４７，Ｒ５１〜Ｒ５３，Ｒ５５，Ｒ５７，Ｒ５９，Ｒ６５，Ｒ６７とダイオードＤ３，Ｄ４とツェナーダイオードＤ５，Ｄ７とコンデンサＣ７，Ｃ８，Ｃ１０などから構成され、トランジスタＱ１８のベースにはレーザダイオードイネーブル信号ＬＤ＿Ｅnが入力されるようになっている。
【００４１】
次に、上記のように構成された波形発生部３０の動作について説明する。
まず、再生時について述べる。
エミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞれにパワーコントロール信号ＡＰＣ０〜ＡＰＣ２により必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００４２】
ここで、再生（Read）系の電流スイッチ回路３４は、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択されているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に伝達される。
一方、記録（Write）系の電流スイッチ回路４０は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４からの信号により、トランジスタＱ９がオフ、トランジスタＱ１０がオンすることで電源側が選択されている。また、消去（Erase）系の電流スイッチ回路４６は、対応する第２ｐＥＣＬドライバ５６からの信号により、トランジスタＱ１６がオフ、トランジスタＱ１７がオンすることで電源側が選択されている。このため、それぞれの電流IWとIeはそれぞれのカレントミラー回路３８に伝達されない。再生（Read）系と記録（Write）系および消去（Erase）系のカレントミラー回路３２，３８，４４の入出力結合定数をＡとすると、波形発生部３０より出力される合成電流IOUTは次式で表される。
【００４３】
【数５】
0003988469.tif 000006
ここで、Ibiasは記録（Write）系および消去（Erase）系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするため、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものである。
よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆動回路１０とを結合した場合、レーザ駆動回路１０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値であれば、このアイドル電流が存在することによるレーザパワー制御への影響は皆無である。
従って、半導体レーザ駆動回路と接続した場合の出力電圧ＶOUTは、半導体レーザ駆動回路の入力インピーダンスをZinとすると、出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００４４】
【数６】
0003988469.tif 000007
【００４５】
次に、記録時について述べる。
エミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞれにパワーコントロール信号ＡＰＣ０１〜ＡＰＣにより必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００４６】
記録時、再生（Read）系の電流スイッチ回路３４は、ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択されているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に伝達される。
一方、記録（Write）系および消去（Erase）系のカレントミラー回路３８は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４及び第２ｐＥＣＬドライバ５６からの信号（２値のパルス）により電源側またはカレントミラー回路３８に図６に示すようなタイミングで切り替えられる。このため、それぞれの電流IWとIeはパルス電流としてカレントミラー回路に伝達される。ここで、IWとIeをパルス状にしたものをI^wとI^eとし、、再生（Read）系と記録（Write）系および消去（Erase）系のカレントミラー回路３２，３８，４４の入出力結合定数をＡとすると、抵抗Ｒ１３に流入する電流IOUTは次式で表される。
【００４７】
【数７】
0003988469.tif 000008
ここで、Ibiasは記録（Write）系および消去（Erase）系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするため、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものである。
【００４８】
よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆動回路１０とを結合した場合、半導体レーザ駆動回路１０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値であれば、このアイドル電流が存在することによるレーザパワー制御への影響は皆無である。また、記録時の電流IR はクーリングパワーの制御に寄与する。
従って、半導体レーザ駆動部と接続した場合の出力電圧ＶOUTは、半導体レーザ駆動回路１０の入力インピーダンスをZinとすると、出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００４９】
【数８】
0003988469.tif 000009
【００５０】
次に、消去時について述べる。
エミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のそれぞれにパワーコントロール信号ＡＰＣ０〜ＡＰＣ２により必要なバイアス電圧を印加する。すると、これらエミッタ接地回路（電圧制御電流源）３６、４２及び４８のトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２０のコレクタに電流が発生する。得られたそれぞれの電流信号は、対応する電流スイッチ回路３４、４０及び４６に入力される。
【００５１】
消去時、再生（Read）系の電流スイッチ回路３４は、対応するＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路５２からの信号により、トランジスタＱ７がオフ、トランジスタＱ８がオンすることでカレントミラー回路３２側が選択されているため、その電流IRはカレントミラー回路３２に伝達される。また、消去（Erase）系の電流スイッチ回路４６は、対応する第２ｐＥＣＬドライバ５６からの信号により、トランジスタＱ１６がオン、トランジスタＱ１７がオフすることでカレントミラー回路３８側が選択されているため、その電流Iｅはベース接地回路を構成するＮＰＮ型トランジスタＱ５を介してカレントミラー回路３８に伝達される。
【００５２】
一方、記録（Write）系の電流スイッチ回路４０は、対応する第１ｐＥＣＬドライバ５４からの信号（ＷＤ１_p）を「Ｌ」レベルとするので、電源側に伝達される。すると、波形発生部３０が出力される合成電流IOUTは次式で表される。
【００５３】
【数９】
0003988469.tif 000010
ここで、Ibiasは記録（Write）および消去（Erase）系のカレントミラー回路３８を常に動作状態にするため、抵抗Ｒ１８でアイドル電流を発生させたものである。
【００５４】
よって、波形発生部３０と半導体レーザ駆動回路１０とを結合した場合、半導体レーザ駆動回路１０の出力が半導体レーザの閾値電流に比べて小さい値であれば、このアイドル電流が存在することによるレーザパワー制御への影響は皆無である。また、記録時の電流IRはクーリングパワーの制御に寄与する。
従って、半導体レーザ駆動回路１０と接続した場合の出力電圧ＶOUTは、半導体レーザ駆動回路１０の入力インピーダンスをZinとすると、その出力電圧ＶOUTは次式で表される。
【００５５】
【数１０】
0003988469.tif 000011
【００５６】
以上、再生時および記録時、消去時において、実際の使用状態では半導体レーザ駆動回路１０と波形発生部３０と接続するので、半導体レーザ駆動回路１０の動作説明にある式４中のVQ6-bとの関係式は次式で表される。
【００５７】
【数１１】
0003988469.tif 000012
【００５８】
次に，レーザダイオードの消灯および点灯時について説明する。
消灯時は、バイアス電圧発生用電源回路５０のLD_En信号はTTL/CMOSレベルの「Ｌ」レベルを受信する。すると、バイアス電圧発生用電源回路５０のトランジスタＱ１８はオフ状態になり、トランジスタＱ１５もオフ状態となる。このとき、ツェナ−ダイオードＤ５にはバイアス電流が流れないので、ツェナ−ダイオードＤ５のカソード電圧はほぼゼロボルトになり、トランジスタＱ１３の出力（エミッタ）もゼロボルトとなる。このトランジスタＱ１３の出力は波形発生部３０の主電源として利用しているので、この電圧がゼロボルトならば回路は全て非動作状態となるので、波形発生部３０の出力電流信号はゼロとなる。
【００５９】
また、点灯時は、バイアス電圧発生用電源回路５０のLD_En信号はTTL/CMOSレベルの「Ｈ」レベルを受信する。すると、バイアス電圧発生用電源回路５０のトランジスタＱ１８オン状態になり、トランジスタＱ１５は定電流源となり、ツェナ−ダイオードＤ５にバイアス電流が流す。このとき、ツェナ−ダイオードＤ５のカソード電圧は所望の参照電圧が発生し、これがトランジスタＱ１３のベースに印加される。トランジスタＱ１３の出力（エミッタ）に約０．６ボルト程度の電圧降下が起こるが、ツェナ−ダイオードＤ５はシャントレギュレータ型バンドギャップ電圧源なので、トランジスタＱ１３の出力電圧（エミッタ）はツェナ−ダイオードＤ５内部のリファレンス電圧と抵抗Ｒ５３，Ｒ５７により分圧した電圧が同等になるようにカソード電圧を制御するので、次式のようになる。
【００６０】
【数１２】
0003988469.tif 000013
ここで、VrefはD5のリファレンス電圧である。
このトランジスタＱ１３の出力は波形発生部３０の主電源として利用しているので、この電圧が回路動作に十分な電圧となれば、再生、記録、消去のレーザ点灯が可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の半導体レーザ駆動回路及び光ディスク装置では、光ディスク駆動装置において、小型のピックアップにマウントせざるを得ない駆動部と回路規模が比較的大きいＡＰＣ(Automatic Power Control)回路は必然的に距離をおくことになるが、レーザ駆動部と波形発生部を分離し、この間の信号伝送線を１系統のアナログ信号で対応するため、配線数が減少できる。また、レーザ駆動部と波形発生部を分離したことは、高転送レート時の記録波形を生成する際、配線長の違いによるパルス(ＷＤ１とＷＤ２)のタイミングずれも解消する。
【００６２】
また，本発明によれば，レーザ駆動部および波形発生部のベース接地回路は、ミラー効果の低減に貢献し、より広帯域化が図れるため、高転送レート時の発光時間が短い光パルスを発光させることが可能となる。
また、本発明の半導体レーザ駆動回路はレーザ駆動部と波形発生部とに分離されているため、回路素子を最低必要なもの以外をピックアップ外に排除することができる。これに伴い、駆動部の動作電流が抑えられることにより発熱量が少なくなるので放熱処理に対して有利となる。
【００６３】
また，本発明によれば，レーザ駆動部と波形発生部の二種一組の半導体レーザ駆動回路は、２レーザを切り替えて使用する形にも変形できるので、例えば、再生用（低ノイズ型レーザ）と記録用（高出力型レーザ）と使い分け、半導体レーザチップ作成の際に常にトレードオフとなるこの二つの特性（低ノイズかつ高出力）を同時に実現することが可能となる。２レーザ化を本回路１セットで実現できるとなれば、コストを大幅に上げることなく、異なる２種類の波長のレーザにも応用することができるので、コンパチブル光ディスクレコーダや、多波長記録型光ディスク装置にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体レーザ駆動回路におけるレーザ駆動部の構成を示す１レーザ仕様のブロック図である。
【図２】図１におけるレーザ駆動部の回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における２レーザ仕様のレーザ駆動部の回路構成を示す回路図である。
【図４】本発明の半導体レーザ駆動回路における波形発生部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４における波形発生部の回路構成の一例を示す回路図である。
【図６】本発明の波形発生部における説明用タイミングチャートである。
【符号の説明】
１０……半導体レーザ駆動回路、１２……カレントミラー回路、１４……ベース接地回路、１６……電流スイッチ回路、１８……エミッタ接地回路、２０……高周波発振回路、２２……結合回路、１４Ａ……第１ベース接地回路、１４Ｂ……第２ベース接地回路、２４……スイッチ回路、３０……波形発生部、３２……再生用のカレントミラー回路、３４……電流スイッチ回路、３６……エミッタ接地回路（電圧制御電流源）、３８……記録用のカレントミラー回路、４０……電流スイッチ回路、４２……エミッタ接地回路（電圧制御電流源）、４６……電流スイッチ回路、４８……エミッタ接地回路（電圧制御電流源）、５０……バイアス電圧発生用電源回路、５２……ＴＴＬ／ｐＥＣＬレベル変換回路、５４……第１ｐＥＣＬドライバ、５６……第２ｐＥＣＬドライバ。
【図１】
0003988469.tif 000014
【図２】
0003988469.tif 000015
【図３】
0003988469.tif 000016
【図４】
0003988469.tif 000017
【図５】
0003988469.tif 000018
【図６】
0003988469.tif 000019