JPH05315686A

JPH05315686A - レーザダイオード駆動回路

Info

Publication number: JPH05315686A
Application number: JP4120164A
Authority: JP
Inventors: Masami Yuasa; 正美湯浅; Kan Sugita; 完杉田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】消費電力を小さくし、かつ高速のスイッチン
グを可能とする。【構成】レーザダイオード１のカソードを接地し、そ
のアノードに定電流回路３０を接続する。また、レーザ
ダイオード１のアノード、カソード間に並列にＮＰＮト
ランジスタ２７を接続する。そして、このＮＰＮトラン
ジスタ２７を、差動接続したＰＮＰトランジスタ２１，
２２により駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光ディスク装置
における光ヘッドに用いて好適なレーザダイオード駆動
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、レーザダイオードの基本的取付
構造を示している。レーザダイオード５０は、導電性の
材料よりなるベース５１に取付けられている。レーザダ
イオード５０のアノードまたはカソードは、このベース
５１に電気的に接続されており、ベース５１はさらにピ
ン５２を介して外部に電気的に接続可能となっている。
また、レーザダイオード５０のカソードまたはアノード
は、リード５５を介してピン５４に電気的に接続されて
いる。ピン５４は、絶縁部材５３によりベース５１に対
して絶縁して支持されるようになされている。キャップ
５６は、レーザダイオード５０を囲むようにベース５１
に取付けられており、その先端にはガラス５７が設けら
れ、レーザダイオード５０より発生されたレーザ光が外
部に出射できるようになされている。

【０００３】図７は、図６に示したレーザダイオード５
０の電気的接続関係を示している。同図（ａ）は、アノ
ードコモンの接続状態を示しており、同図（ｂ）は、カ
ソードコモンの接続状態を示している。即ち、図７
（ａ）の例においては、レーザダイオード５０のアノー
ドがベース５１に電気的に接続されており、同図（ｂ）
の例においては、レーザダイオード５０のカソードがベ
ース５１に接続されている。

【０００４】さらに図８乃至図１１は、レーザダイオー
ド５０の駆動回路の構成例を示している。図８および図
９は、アノードコモンの駆動例を示している。図８の例
においては、ＮＰＮトランジスタ６１，６２が差動接続
され、そのエミッタの共通接続点には定電流源６４が接
続されている。また、ＮＰＮトランジスタ６１のコレク
タは抵抗６３を介して接地され、ＮＰＮトランジスタ６
２のコレクタは、レーザダイオード５０のカソードに接
続されている。レーザダイオード５０のアノードは接地
されている。そして、この場合、定電流源６４は負電源
−Ｖ_CCに接続されている。

【０００５】図９の例においては、抵抗６３の一端とレ
ーザダイオード５０のアノードが正の電圧源Ｖ_CCにそれ
ぞれ接続されており、定電流源６４の一端が接地されて
いる。その他の構成は、図８における場合と同様であ
る。即ち、この例においては、片電源で使用することが
できるようになされている。

【０００６】図１０および図１１は、カソードコモンの
駆動例を示している。図１０の例においては、ＰＮＰト
ランジスタ７１と７２が差動接続され、その共通エミッ
タ接続点には定電流源７４が接続されており、定電流源
７４の一端は正の電源Ｖ_CCに接続されている。また、Ｐ
ＮＰトランジスタ７１のコレクタは抵抗７３を介して接
地されており、ＰＮＰトランジスタ７２のコレクタはダ
イオード５０のアノードに接続されている。ダイオード
５０のカソードは接地されている。

【０００７】図１１の例においては、一端が正の電源Ｖ
_CCに接続された定電流源８５の他端に、カソードが接地
されたレーザダイオード５０のアノードが接続されてい
る。ＮＰＮトランジスタ８１と８２が差動接続され、そ
のエミッタの共通接続点は定電流源８４を介して接地さ
れている。ＮＰＮトランジスタ８１のコレクタは、抵抗
８３を介して所定の電圧源Ｖ_CCに接続されている。ま
た、ＮＰＮトランジスタ８２のコレクタは、レーザダイ
オード５０のアノードに接続されている。

【０００８】図８乃至図１０の例においては、それぞれ
差動接続されたＮＰＮトランジスタ６１，６２またはＰ
ＮＰトランジスタ７１，７２のベースに駆動信号を供給
することにより、レーザダイオード５０をオンまたはオ
フすることができる。レーザダイオード５０は、ＮＰＮ
トランジスタ６２またはＰＮＰトランジスタ７２がオン
したときオンし、それらがオフしたときオフする。

【０００９】これに対して、図１１の例においては、Ｎ
ＰＮトランジスタ８１と８２のベースに駆動信号が供給
されることにより、レーザダイオード５０が駆動される
のであるが、レーザダイオード５０はＮＰＮトランジス
タ８２がオフしたときオンし、レーザダイオード８２が
オンしたときオフする。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図８の例においては、
負電源を必要とするため、通常、＋５Ｖまたは＋１２Ｖ
の正電源のみを用いているコンピュータなどに、それに
付随する機器として用いる場合においては、負電源生成
用の電源回路を特別に付加しなければならず、コスト高
となるばかりでなく、装置が大型化する課題がある。

【００１１】また、図９に示す例においては、負電源は
必要としないが、レーザダイオード５０のアノードを正
の電圧源Ｖ_CCに接続しているため、図６に示したベース
５１を所定の基板に対してフローティング（絶縁）する
必要が生じ、取付構造が複雑となり、コスト高となる課
題があった。

【００１２】また、図１０と図１１に示す例において
は、カソードコモンとされているため、ベース５１をフ
ローティングする必要はないが、図１０の例において
は、ＰＮＰトランジスタ７１，７２によりレーザダイオ
ード５０を駆動するようにしているため、高速の駆動が
困難であり、高周波信号を記録することが困難である課
題があった。

【００１３】また、図１１に示す例においては、ＮＰＮ
トランジスタ８１，８２で駆動しているため、レーザダ
イオード５０を高速で駆動することが可能であるが、レ
ーザダイオード５０がオンしているとき、定電流源８５
より供給される定電流がレーザダイオード５０に供給さ
れるばかりでなく、レーザダイオード５０がオフしてい
る場合においても、ＮＰＮトランジスタ８１を定電流源
８４により供給される定電流が流れることになる。その
結果、消費電力が大きくなる課題があった。

【００１４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、消費電力を少なくし、高速駆動を可能とす
るとともに、高周波駆動が可能となるようにするもので
ある。また、コストも抑制することができるようにする
ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザダイオー
ド駆動回路は、レーザ光を発生するレーザダイオード１
と、レーザダイオード１のアノードに接続された定電流
回路３０と、レーザダイオード１のアノードとカソード
間に並列に接続されたＮＰＮトランジスタ２７と、ＮＰ
Ｎトランジスタ２７を駆動する差動接続されたＰＮＰト
ランジスタ２１，２２とを備えることを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記構成のレーザダイオード駆動回路において
は、レーザダイオード１に並列接続されたＮＰＮトラン
ジスタ２７がＰＮＰトランジスタ２１，２２により駆動
される。従って、ＰＮＰトランジスタ２１，２２として
小電力タイプのものを用いることができ、高速駆動が可
能になるばかりでなく、消費電力を小さくすることがで
きる。また、レーザダイオードをカソードコモンとする
ことができるため、フローティングの必要がなくなり、
取付構造が簡略化され、低コスト化が可能となる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明のレーザダイオード駆動回路
が応用される光ディスクシステムの一実施例の構成を示
すブロック図である。レーザダイオード１は、駆動回路
１０により駆動され、レーザ光を発生するようになされ
ている。このレーザ光は、グレーティング２により複数
のレーザ光に分割され、コリメータレンズ３により平行
光とされる。コリメータレンズ３より出射されたレーザ
光は、ビームスプリッタ４を介して対物レンズ５に入射
され、対物レンズ５により光ディスク６に集束照射され
る。従って、駆動回路１０により駆動信号に対応してレ
ーザダイオード１を駆動することにより、光ディスク６
に所定のデータを記録することができる。

【００１８】光ディスク６により反射されたレーザ光
は、対物レンズ５を介してビームスプリッタ４に入射さ
れ、そこで反射されてコンデンサレンズ７、シリンドリ
カルレンズ８を介してフォトディテクタ９に入射され
る。フォトディテクタ９の出力より、フォーカスエラー
信号を生成したり、光ディスク６に記録されている信号
を再生することができる。

【００１９】図２は、駆動回路１０の構成例を示してい
る。この実施例においては、レーザダイオード１のカソ
ードが接地され、そのアノードには、抵抗２９とＰＮＰ
トランジスタ２８よりなる定電流回路３０が接続されて
いる。定電流回路３０の一端は、正の電圧源Ｖ_CCに接続
されている。ＰＮＰトランジスタ２８のベースには、Ｐ
ＮＰトランジスタ３１のベースが接続されており、この
ＰＮＰトランジスタ３１のエミッタは抵抗３２を介して
電圧源Ｖ_CCに接続され、そのコレクタはそのベースに接
続されるとともに、ＡＰＣ端子に接続されている。即
ち、ＰＮＰトランジスタ２８は、ＰＮＰトランジスタ３
１とカレントミラーを構成するようになされている。

【００２０】レーザダイオード１のアノードとカソード
には、ＮＰＮトランジスタ２７が並列に接続されてい
る。そして、このＮＰＮトランジスタ２７を駆動するた
めに、差動増幅器２０が接続されている。差動増幅器２
０は、差動接続されたＰＮＰトランジスタ２１，２２
と、ＰＮＰトランジスタ２１と２２のコレクタをそれぞ
れ接地する抵抗２３，２４と、ＰＮＰトランジスタ２
１，２２のエミッタの共通接続点を電圧源Ｖ_CCに接続す
る定電流回路２６としての抵抗２５により構成されてい
る。

【００２１】次に、図３のタイミングチャートを参照し
て、その動作について説明する。ＰＮＰトランジスタ２
２のベースには、記録データに対応する信号が印加さ
れ、ＰＮＰトランジスタ２１のベースには、この記録デ
ータに対応する信号を反転した信号が印加される（図
３）。これにより、ＰＮＰトランジスタ２１と２２は、
相補的に動作する。即ち、ＰＮＰトランジスタ２２はそ
のベースに印加される記録信号に対応した信号（図３）
が高レベルであるときオフし、低レベルであるときオン
する。逆に、ＰＮＰトランジスタ２１は、ＰＮＰトラン
ジスタ２２がオンするときオフし、オフするときオンす
る。

【００２２】ＰＮＰトランジスタ２２がオンすると、抵
抗２５、ＰＮＰトランジスタ２２、抵抗２４の経路で電
流が流れ、抵抗２４の端子電圧が高レベルとなるため、
ＮＰＮトランジスタ２７がオンする。このため、レーザ
ダイオード１は、そのアノードとカソードが短絡され、
オフする。これにより、定電流回路３０より出力された
定電流はＮＰＮトランジスタ２７を流れ、レーザダイオ
ード１はレーザ光を発生しない（図３）。

【００２３】これに対して、ＰＮＰトランジスタ２２が
オフすると（ＰＮＰトランジスタ２１がオンすると）、
ＮＰＮトランジスタ２７のベースは抵抗２４を介して接
地されるため、ＮＰＮトランジスタ２７はオフする。そ
の結果、抵抗２９、ＰＮＰトランジスタ２８、レーザダ
イオード１の経路で定電流が流れ、レーザダイオード１
はレーザ光を発生する（図３）。

【００２４】ＰＮＰトランジスタ２８のベースには、Ａ
ＰＣ電圧（オートパワーコントロール電圧）が供給され
ている。従って、ＰＮＰトランジスタ２８のコレクタよ
り出力される定電流の値が、このＡＰＣ電圧により所定
の値に制御されることになる。

【００２５】図４は、レーザダイオード１のオン、オフ
の原理を示している。図４（ａ）に示す状態において
は、ＮＰＮトランジスタ２７がそのベースに低レベルの
信号が印加されているため、オフする。その結果、レー
ザダイオード１に定電流回路３０が出力する定電流が流
れ、レーザダイオード１がレーザ光を発生する。

【００２６】これに対して、図４（ｂ）に示す状態にお
いては、ＮＰＮトランジスタ２７のベースに高レベルの
信号が印加されるため、このトランジスタがオンする。
その結果、定電流回路３０より出力される定電流はＮＰ
Ｎトランジスタ２７を流れ、レーザダイオード１はオフ
する。

【００２７】ＮＰＮトランジスタ２７を駆動する回路
は、差動増幅回路でなくとも構成することが可能であ
る。しかしながら、差動増幅回路で構成した方がノイズ
が発生したとしても、差動増幅器を構成するＰＮＰトラ
ンジスタ２１と２２の両方に、そのノイズが現れるた
め、出力するパルス幅がノイズにより影響を受けない効
果がある。

【００２８】また、この実施例においては、ＮＰＮトラ
ンジスタ２７はレーザダイオード１に流れる電流と同じ
値の電流を流す必要があるため、大電力のものを用いる
必要がある。しかしながら、ＮＰＮトランジスタである
から、高速のスイッチングが可能である。これに対し
て、ＰＮＰトランジスタ２１，２２は、これを中電力あ
るいは大電力タイプのものとすると、高速のスイッチン
グが不可能になるが、このＰＮＰトランジスタ２１，２
２はＮＰＮトランジスタ２７を駆動するだけなので、低
電力用のものを用いることができる。従って、ＰＮＰト
ランジスタであっても、高速のスイッチングが可能とな
る。その結果、高周波信号を記録することができ、しか
も消費電力を少なくすることができる。

【００２９】また、レーザダイオード１はカソードコモ
ン構造とされているため、図７（ｂ）に示すような接続
状態となり、上述した図６のベース５１を基板からフロ
ーティングする構造とする必要がなく、その取付構造を
簡略化することができる。従って、低コスト化が可能で
ある。

【００３０】図５は、本発明のレーザダイオード駆動回
路の他の実施例を示している。この実施例においては、
定電流回路２６がＰＮＰトランジスタ４１と抵抗４２に
より構成されており、ＰＮＰトランジスタ４１のベース
がＰＮＰトランジスタ２８，３１のベースと共通に接続
されている。その他の構成は、図２における場合と同様
である。

【００３１】即ち、この実施例においては、ＰＮＰトラ
ンジスタ４１とＰＮＰトランジスタ２８がカレントミラ
ー構成とされている。その結果、ＰＮＰトランジスタ２
８，３１，４１には、常に同一の電流が流れるようにな
り、例えばレーザダイオード１に流れる電流が大きくな
った場合（または小さくなった場合）、ＮＰＮトランジ
スタ２７のベースに供給するベース電流も大きくする
（または小さくする）必要があるが、ＰＮＰトランジス
タ４１のコレクタに流れる電流は、ＰＮＰトランジスタ
２８のコレクタに流れる電流と同じ値となるため、レー
ザダイオード１（ＮＰＮトランジスタ２７）を流れる電
流の増減に対応して、ＰＮＰトランジスタ２２を流れる
電流も（従って、ＮＰＮトランジスタ２７のベース電流
も）自動的に増減する。従って、安定した動作が可能と
なる。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く本発明のレーザダイオード駆
動回路によれば、レーザダイオードのアノードとカソー
ド間に並列に接続したＮＰＮトランジスタを、差動接続
されたＰＮＰトランジスタで駆動するようにしたので、
消費電力を少なくするとともに、高速の駆動が可能とな
る。また、カソードコモンとすることができるため、取
付構造が簡略化され、低コスト化が可能になる。さら
に、電源は片電源でよく、コンピュータの周辺機器とし
て用いる場合においても余計な電源回路が不要となり、
低コスト化、小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザダイオード駆動回路が用いられ
る光ディスクシステムの構成例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明のレーザダイオード駆動回路の一実施例
の構成を示す回路図である。

【図３】図２の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図４】図２の実施例の動作原理を説明する図である。

【図５】本発明のレーザダイオード駆動回路の他の実施
例の構成を示す回路図である。

【図６】レーザダイオードの取付け構造を説明する断面
図である。

【図７】図６の取付構造における電気的接続関係を説明
する図である。

【図８】従来のアノードコモンのレーザダイオード駆動
回路の構成例を示す回路図である。

【図９】従来のアノードコモンの他のレーザダイオード
駆動回路の構成例を示す回路図である。

【図１０】従来のカソードコモンのレーザダイオード駆
動回路の構成例を示す回路図である。

【図１１】従来のカソードコモンの他のレーザダイオー
ド駆動回路の構成例を示す回路図である。

【符号の説明】

１レーザダイオード６光ディスク１０駆動回路２０差動増幅器２１，２２ＰＮＰトランジスタ２６定電流回路２７ＮＰＮトランジスタ３０定電流回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を発生するレーザダイオード
と、前記レーザダイオードのアノードに接続された定電流回
路と、前記レーザダイオードのアノードとカソード間に並列に
接続されたＮＰＮトランジスタと、前記ＮＰＮトランジスタを駆動する差動接続されたＰＮ
Ｐトランジスタとを備えることを特徴とするレーザダイ
オード駆動回路。