JP2581688B2

JP2581688B2 - 半導体レ−ザ−駆動回路

Info

Publication number: JP2581688B2
Application number: JP62108950A
Authority: JP
Inventors: 明和田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-05-06
Filing date: 1987-05-06
Publication date: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JPS63275047A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は，半導体レーザー駆動回路，特に光磁気デ
ィスク等を用いた記録，再生および消去が可能な光学式
記録再生装置における半導体レーザー駆動回路に関する
ものである。

［従来の技術］第５図は，例えば特開昭61-16044号公報に示された従
来の半導体レーザー駆動回路を示すブロック図である。
図において，（１）は半導体レーザー，例えばレーザー
ダイオード（以下,LDと略す），（２）はLD（１）で出
射された光出力をモニタするフォトダイオード，（３）
は電流−電圧変換器であって，その入力側がフォトダイ
オード（２）と接続されていて，フォトダイオード
（２）の出力である電流を電圧に変換する。（４）はハ
イレベルピークホールド回路であって，その入力側が電
流−電圧変換器（３）と接続されていて，電流−電圧変
換器（３）の電圧出力の高レベルをピークホールドす
る。（５）はローレベルピークホールド回路であって，
その入力側が電流−電圧変換器（３）の電圧出力の低レ
ベルをピークホールドする。（６）はハイレベル増幅器
であって，その一方の入力側がハイレベルピークホール
ド回路（４）と，その他方の入力側が高レベル基準電圧
入力端子（７）と，それぞれ接続されていて，ハイレベ
ルピークホールド回路（４）の出力および設定される基
準電圧に従ってLD（１）の光出力を設定する。（８）は
ローレベル増幅器であって，その一方の入力側がローレ
ベルピークホールド回路（５）と，その他方の入力側が
低レベル基準電圧入力端子（９）と，それぞれ接続され
ていて，ローレベルピークホールド（５）の出力および
設定される基準電圧に従ってLD（１）の光出力を設定す
る。（10）はハイレベルドライバーであって，その入力
側がハイレベル増幅器（６）の出力側と接続されてい
て，ハイレベル増幅器（６）の出力を駆動電流に変換す
る。（11）はローレベルドライバーであって，その入力
側がローレベル増幅器（８）の出力側と，その出力側が
LD（１）と，それぞれ接続されていて，ローレベル増幅
器（８）の出力を駆動電流に変換する。また，これらの
ドライバー（10），（11）はそれぞれ独立したドライバ
ーを構成している。（12）は変調回路であって，その入
力側がハイレベルドライバー（10）の出力側および変調
入力端子（13）と，その出力側がLD（１）と，それぞれ
接続されていて，変調入力端子（13）から供給される入
力信号のレベルの高低によつて切り換り，ハイレベルド
ライバー（10）の出力をオン，オフさせる。

第６図（ａ）は記録時のLD（１）の光出力波形を示す
図，第６図（ｂ）は記録時のLD（１）に流れる電流を示
す図，第６図（ｃ）は再生時，消去時のLD（１）の光出
力波形を示す図，第６図（ｄ）は再生時，消去時のLD
（１）に流れる電流を示す図である。

従来の半導体レーザー駆動回路は上記のように構成さ
れ，記録時に,LD（１）が発光すると，フォトダイオー
ド（２）はLD（１）より出射された光を受けて電流を出
力する。フォトダイオード（２）の出力電流は電流−電
圧変換回路（３）によって，電圧変化に変換され，ハイ
レベルピークホールド回路（４）およびローレベルピー
クホールド回路（５）にそれぞれ供給される。ハイレベ
ルピークホールド回路（４）では電流−電圧変換回路
（３）のハイレベルをヒークホールドし，ローレベルピ
ークホールド回路（５）ではローレベルをピークホール
ドする。そして，ピークホールドされた高レベルおよび
低レベルは，それぞれハイレベル増幅器（６）およびロ
ーレベル増幅器（８）に供給される。

ハイレベル増幅器（６）およびローレベル増幅器
（８）は，それぞれのハイレベルピークホールド回路
（４），ローレベルピークホールド回路（５）から入力
される電圧がそれぞれハイレベル入力端子（７），ロー
レベル入力端子（９）に設定される基準電圧に等しい電
圧になるようにフィードバツクコントロールしている。
ハイレベル増幅器（６）およびローレベル増幅器（８）
の出力は，それぞれハイレベルドライバー（10）および
ローレベルドライバー（11）に入力されて駆動電流に変
換される。ハイレベルドライバー（10）より出力される
駆動電流は変調回路（12）に入力され，変調入力端子
（13）の入力信号により変調される。変調回路（12）の
出力はローレベルドライバー（11）の出力と加算され
て,LD（１）に供給され,LD（１）を駆動する。

以上のように駆動されるLD（１）の光出力レベル,LD
（１）に流れる電流はそれぞれ第６図（ａ），第６図
（ｂ）に示されている。図において，I_SIGはハイレベル
ドライバー（10）によって駆動される電流であり，I_DC
はローレベルドライバー（11）によって駆動される電流
である。ハイレベル増幅器（６）の入力端子（７）にお
ける設定基準電圧を変化させる高レベルのみを変化さ
せ，ローレベル増幅器（８）の入力端子（９）における
設定基準電圧を変化させると低レベルのみを変化させる
ことができる。

再生時，消去時はLD（１）の出射パワーが単に異なる
だけで直流点灯されるので，以下まとめて説明する。

再生，消去時は，記録時と異なり,LD（１）が直流点
灯であるためハイレベルピークホールド（４）が動作せ
ず，第５図中，上側のハイレベル系のフィードバツクル
ープが働かない状態での動作となる。ハイレベル入力端
子（７）および変調入力端子（13）には，入力信号を入
れない状態とする。

LD（１）が発光すると，フォトダイオード（２）はLD
（１）より出射された光を受けて電流を出力する。フォ
トダイオード（２）の出力電流は電流−電圧変換回路
（３）によって電圧変化に変換され，ローレベルピーク
ホールド回路（５）に供給される。ローレベルピークホ
ールド回路（５）ではローレベルをヒークホールドす
る。ピークホールドされたレベルは，ローレベル増幅器
（８）に供給される。ローレベル増幅器（８）はローレ
ベルピークホールド回路（５）から入力される電圧がレ
ーレベル入力端子（９）に設定される基準電圧に等しい
電圧になるようにフィードバツクコントロールしてい
る。再生時，消去時の基準電圧はそれぞれ異なり，ま
た，消去時の方が大となる。ローレベル増幅器（８）の
出力はローレベルドライバー（11）に入力されて駆動電
流に変換され,LD（１）に供給され,LD（１）を駆動す
る。

［発明が解決しようとする問題点］上記のような従来の半導体レーザー駆動回路では，消
去時にローレベルドライバーのみでLDを駆動しているた
め，ローレベルドライバーの最大電流I_DC（max）を大き
くとっておく必要があったため，それぞれのドライバー
の最大電流値I_SIG（max），I_DC（max）の合計がLDの出
射パワーの絶対最大定格を越える電流値となり，駆動回
路の立ち上がり時やこの駆動回路の系が切れた場合に
は，それぞれのドライバーはその最大電流をLDに流す可
能性があり，その時には,LDの定格をオーバーし,LDの寿
命を縮めたり，破壊するなどの問題点があつた。

この発明は，かかる問題点を解決するためになされた
もので，駆動回路の立ち上がり時やこの駆動回路の系が
切れた場合においてもLDの絶対最大定格を越えることが
なく,LDの劣化や破壊を心配せず安心して使用できる半
導体レーザー駆動回路を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る半導体レーザー駆動回路は、半導体レ
ーザーによって記録、再生および消去を行う光学式記録
再生装置の半導体レーザー駆動回路であって、前記半導
体レーザーの光出力をモニタするモニタ手段と、前記モ
ニタ手段の出力の高レベルをピークホールドするハイレ
ベルピークホールド手段と、前記モニタ手段の出力の低
レベルをピークホールドするローレベルピークホールド
手段と、前記ハイレベルピークホールド手段の出力とバ
イアス用電源からの電圧とを切り換える切り換え手段
と、前記切り換え手段の出力に従って前記半導体レーザ
ーの光出力を制御するために前記半導体レーザーの駆動
電流を供給する第１の制御手段と、前記ローレベルピー
クホールド手段の出力を前記第１の制御手段よりの駆動
電流に加算して前記半導体レーザーに駆動電流として供
給する第２の制御手段とを備えてのである。

［作用］この発明においては，どのような場合においてもLDに
流れる電流はローレベルドライバーの再生時の最大電流
値とハイレベルドライバーの最大電流値の和以上にはな
らず，この値をLDの絶対最大定格以下に設定することに
よりLDの破壊，劣化を防止する。

［実施例］第１図はこの発明による半導体レーザー駆動回路の一
実施例を示すブロツク図である。図において，（１）〜
（13）は第５図のものと同一である。（21）は第１の切
り換え器であって，その一方の入力側（21a）がハイレ
ベル増幅器（６）の出力側と，その他方の入力側（21
b）が第１のバイアス用電源（23）と，その出力側がハ
イレベルドライバー（10）と，それぞれ接続される。
（22）は第２の切り換え器であって，その一方の入力側
（22a）が新たに設けられた変調入力端子（25）と，そ
の他方の入力側（22b）が第２のバイアス用電源（24）
と，その出力側（22c）が従来の変調入力端子（13）
と，それぞれ接続されている。ここで、第１の制御手段
はハイレベルドライバー（10）より構成され、第２の制
御手段は第２の切り換え器（22）、変調回路（12）より
構成されている。なお，ローレベルドライバー（11）に
よって駆動される電流値は再生時に必要な電流値以上は
流れないよう制限されている。

上記のように構成された半導体レーザー駆動回路にお
いて，記録時，再生時においては，第１の切り換え器
（21）は，（21a）−（21c）間が接続され，また，第２
の切り換え器（22）は，（22a）−（22c）間が接続され
た状態で従来例と同様に動作するので省略する。

消去時においては，第１の切り換え器（21）は、（21
b）−（21c）間が接続され，第２の切り換え器（22）
は，（22b）−（22c）間が接続された状態となる。この
状態はハイレベル制御系の系が切断された状態であり，
ハイレベルドライバー（10）は第１のバイアス用電源
（23）の電圧により制御される電流源としてLD（１）に
バイアス電流を流す。一方ローレベル制御系のローレベ
ル入力端子（９）には，消去時に設定される基準電圧が
加えられ,LD（１）に必要な電流からハイレベルドライ
バー（10）によるバイアス電流を差し引いた値がローレ
ベルドライバー（11）によって駆動される。その時のLD
（１）に流れる電流は第２図に示されている。

なお、第２の切り換え器（22）およびバイアス用電源
（24）は、消去時に変調回路（12）のスイッチング素子
を常にオンの状態に保つために作用している。

次に，異常動作時，例えば電源投入時またはLD（１）
の出射光がフォトダイオード（２）に戻ってこなくなっ
た等の系が切れた場合について述べる。

異常動作時,LD（１）に流れる最大電流は，ハイレベ
ルドライバー（10），ローレベルドライバー（11）の合
計となるが，その電流をI_SIG（max），I_DC（max）とす
る。

従来は、消去時にローレベルドライバー（11）のみで
LD（１）を駆動していため、ローレベルドライバー（1
1）の最大電流I_DC（max）を大きく取っておく必要があ
つた。このため,LD（１）に流れる最大電流I_DC（max）
＋I_SIG（max）がLD（１）の定格電流I_LD（max）を越え,
LD（１）の劣化や破壊を起こしていた。その様子は第３
図に示されている。

この実施例においては消去時にハイレベルドライバー
（10）をバイアス電流源として使用しているため，ロー
レベルドライバー（11）の最大電流I_DC（max）は再生時
に必要な電流値以上は流さなくて良く，このため,LD
（１）に流れる最大電流I_DC（max）＋I_SIG（max）がLD
（１）の定格電流I_LD（max）をこえないように設計する
ことが可能となった。この様子は第４図に示されてい
る。

［発明の効果］この発明は以上説明したとおり、半導体レーザーの光
出力をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段の出力
の高レベルをピークホールドするハイレベルピークホー
ルド手段と、前記モニタ手段の出力の低レベルをピーク
ホールドするローレベルピークホールド手段と、前記ハ
イレベルピークホールド手段の出力とバイアス用電源か
らの電圧とを切り換える切り換え手段と、前記切り換え
手段の出力に従って前記半導体レーザーの光出力を制御
するために前記半導体レーザーの駆動電流を供給する第
１の制御手段と、前記ローレベルピークホールド手段の
出力を前記第１の制御手段よりの駆動電流に加算して前
記半導体レーザーに駆動電流として供給する第２の制御
手段とを備え、LDに流れる電流の内ローレベルドライバ
ーによつて駆動される電流値は，再生時に必要な電流以
上は流れないように制限しておき，ハイレベル制御系に
おいてはハイレベルドライバー手前にその系を切断して
設けられた切り換え手段によってバイアス電圧をハイレ
ベルドライバーに加えるようにしたので,LDには定格を
越えるような過電流は流れることがなく劣化や破壊を気
にせず安心して使用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図，第２図
は第１図において，消去時にLDに流れる電流を示す図，
第３図は従来例のLDの最大電流を示す図，第４図は実施
例のLDの最大電流を示す図，第５図は従来の半導体レー
ザー駆動回路を示すブロック図，第６図（ａ）は記録時
のLDの光出力波形図、第６図（ｂ）は記録時のLDに流れ
る電流を示す図，第６図（ｃ）は再生時，消去時のLDの
光出力波形図，第６図（ｄ）は再生時，消去時のLDに流
れる電流を示す図である。図において，（１）……LD,（２）……フォトダイオー
ド，（３）……電流−電圧変換回路，（４）……ハイレ
ベルピークホールド回路，（５）……ローレベルピーク
ホールド回路，（６）……ハイレベル増幅器，（７）…
…ハイレベル入力端子，（８）……ローレベル増幅器，
（９）……ローレベル入力端子，（10）……ハイレベル
ドライバー，（11）……ローレベルドライバー，（12）
……変調回路，（13）……変調入力端子，（21）……第
１の切り換え器，（22）……第２の切り換え器，（23）
……第１のバイアス用電源，（24）……第２のバイアス
用電源，（25）……変調入力端子である。なお，各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザーによって記録、再生および
消去を行う光学式記録再生装置の半導体レーザー駆動回
路であって、前記半導体レーザーの光出力をモニタする
モニタ手段と、前記モニタ手段の出力の高レベルをピー
クホールドするハイレベルピークホールド手段と、前記
モニタ手段の出力の低レベルをピークホールドするロー
レベルピークホールド手段と、前記ハイレベルピークホ
ールド手段の出力とバイアス用電源からの電圧とを切り
換える切り換え手段と、前記切り換え手段の出力に従っ
て前記半導体レーザーの光出力を制御するために前記半
導体レーザーの駆動電流を供給する第１の制御手段と、
前記ローレベルピークホールド手段の出力を前記第１の
制御手段よりの駆動電流に加算して前記半導体レーザー
に駆動電流として供給する第２の制御手段とを備えた半
導体レーザー駆動回路。
【請求項２】前記切り換え手段は、記録、再生時にはハ
イレベルピークホールド手段の出力に、消去時にはバイ
アス用電源の電圧に切り換えるように動作させ、前記第
２の制御手段によって駆動される電流は再生時に必要な
電流値以上に流れないよう制限したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の半導体レーザー駆動回路。