JPH0869631A - レーザ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来よりも低い電源電圧でのレーザの駆動を
可能とし、レーザ順方向電圧降下による電源電圧への制
限を緩和する。 【構成】 レーザ駆動回路を、レーザ１０１と、定電流
回路１０５と、定電流回路に直列に接続した電流切り換
え手段１０３と、定電流回路に直列に接続したインダク
タ１０４から構成する。あるいは高周波電流発生手段に
よってインダクタにパルス電流を流すことにより、イン
ダクタにパルス電圧を発生させ、インダクタからの電流
をレーザ駆動電流に加算する。 【効果】 レーザ駆動のための高い電圧の電源や特別な
昇圧手段を準備する必要がなくなり、低消費電力化およ
び装置の小型化とコストの低減を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザの駆動回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、大量情報の格納が可能で
媒体の交換が可能であるという特徴を持ち、現在急速に
普及しつつある。この光ディスクの光源には縦単一モー
ドの半導体レーザ・ダイオードを用いることが一般的で
ある。しかし半導体レーザの共振器内に外部からの光が
戻った場合、半導体レーザは戻り光ノイズと呼ばれる発
光強度の変動を起こす。この戻り光ノイズは再生信号の
品質を低下させるので、高密度化を図る上で問題とな
る。

【０００３】そこでこの問題を解決するため、日本国公
開特許広報：昭 56-37834 等で公知であるように、レー
ザ駆動電流に数十〜数百 MHz の高周波電流を重畳する
ことによってレーザの縦モードをマルチ・モード化し、
レーザ光の干渉性を低下させて戻り光ノイズを低減する
手法が知られている。この従来技術では、レーザに直流
電流源と高周波交流電流源を同時に接続し、レーザ駆動
電流に高周波電流を重畳する構成をとる。このためレー
ザ駆動電流の最大値は、直流電流源および高周波交流電
流源の電源電圧で制限されている。

【０００４】また光ディスクの一種である光磁気ディス
クや相変化型ディスクは、レーザ光源からの光を絞り込
んで記録媒体を局所的に加熱し、記録マークを形成する
ことによって情報を記録している。これらの光ディスク
装置において、記録情報の信頼性を保ちながら記録密度
向上を図るためには、記録マークを縮小しながら、同時
にマーク形状を正確に制御することが必要である。この
目的で日本国公開特許広報：平 5-298737 等で公知であ
るように、複数パワー・レベルを持つ光パルスによって
記録マークを精密に形成する記録制御技術が開発されて
いる。

【０００５】記録制御を行う場合のレーザ駆動回路の構
成例を図 8 に、図 8 に対応したレーザ駆動電流波形と
レーザ駆動回路の動作例を図 9 に示す。本構成では 3
系統のカレント・ミラー回路 105a をカレント・スイッ
チ 103 を介して並列に接続し、記録波形制御回路から
の加算制御信号 106 に従い各電流を適宜加算すること
によって 4 段階のレーザ駆動電流 302 すなわち 4 段
階の発光強度レベルを発生している。

【０００６】本回路構成の場合、レーザ・ダイオード 1
01 にはカレント・スイッチ 103 とカレント・ミラー回
路 105a とが直列に挿入され、これらを構成する回路素
子によって電圧降下が生ずる。このためにレーザ・ダイ
オード 101 を任意の発光強度で駆動するためには、レ
ーザ駆動端子間の最大電圧に駆動回路による電圧降下を
加えた以上の電源電圧が必要であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクの記録密度
を向上させるためには、使用するレーザ光源の波長を短
縮し、記録再生に用いられる光スポットの径を縮小する
ことが最も直接的でありかつ効果的である。現在光源と
して一般に用いられている半導体レーザ・ダイオードの
短波長化は、素子の材料を変更しバンド・ギャップを拡
大することによって行われている。しかしバンド・ギャ
ップを拡大するにつれてキャリア濃度を十分に高めるこ
とが難くなってきており、これによって材料自体の抵抗
率が増大してきている。このため将来の半導体レーザ・
ダイオードでは、短波長化にともなう素子材料の変更に
より、この値がさらに拡大する見込みである。

【０００８】また、記録密度の向上による大容量化にと
もない、記録再生の速度も高速化する必要がある。この
ため信号処理を行う回路素子にもより高速な動作が要求
されている。一般に高速動作を行う半導体素子は、従来
よりも低い電源電圧で動作することが多い。またこれと
同時に装置自体の低消費電力化を目的として、電源電圧
を低下させる傾向がある。現在では電源として +5V と
+12V、あるいは +5Vのみの供給を受けて動作する装置が
一般的であるが、将来はこれらが +5V 以下の単一電源
となることが予想される。

【０００９】光磁気ディスク装置で光変調方式による記
録を行う場合、光源の半導体レーザは大振幅のパルス電
流で駆動され、短い幅で高い発光強度レベルの光パルス
を発生する。従来の光磁気ディスクのレーザ駆動回路の
一例を図 8 に、その動作例を図 9 に示す。また、半導
体レーザの駆動特性の一例を図 10 に示す。発光強度 I
OUT 1003 を高めるにはレーザの順方向電流 IF 1001 が
大きくなりアノード・カソード間電圧 VF 1002 が拡大
するので、レーザ駆動電流には電源電圧によって決まる
上限値が存在する。すなわち、レーザ駆動回路の電圧降
下とレーザ順方向電圧降下の和よりも低い電圧の電源で
はレーザを駆動することは不可能である。

【００１０】これらの問題を解決するために、低い電圧
の電源を昇圧して連続的に高い電圧を得る DC-DC コン
バータ等の手段がある。しかしレーザ駆動回路のためだ
けにDC-DC コンバータを準備することは、装置の小型化
とコストの点で不利である。

【００１１】そこで本発明では、レーザ駆動回路にイン
ダクタを組み合わせることによってこれらの問題を解決
し、レーザ順方向電圧降下による電源電圧への制限を緩
和する。これにより、半導体レーザの短波長化にともな
ってレーザの順方向電圧降下が上昇した場合でも、従来
よりも低い電源電圧でのレーザの駆動が可能であるた
め、電源電圧の昇圧が不要となり、消費電力および装置
サイズとコストの問題を解決できる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ駆動回路
は、レーザと、該レーザを駆動する電流の大きさを設定
する定電流回路と、該定電流回路に直列に接続され該定
電流回路に流れる電流の経路を切り換える電流切り換え
手段と、前記定電流回路に直列に接続されたインダクタ
から構成される。さらにレーザ駆動回路を、少なくとも
2 個の定電流回路と、少なくとも 2 個の電流切り換え
手段と、少なくとも 2 個のインダクタから構成し、前
記定電流回路の個数と、前記電流切り換え手段の個数
と、前記インダクタの個数が相等しく、該電流切り換え
手段の非反転駆動出力を並列にレーザの駆動端子に接続
され、前記定電流回路のうちの少なくとも 2 回路に流
れる電流が相等しく、該定電流回路からレーザに駆動電
流を順次供給するように前記電流切り換え手段を制御す
ることによって、レーザへの駆動電流を各インダクタか
ら順次交互に供給させ、特定のインダクタがレーザに駆
動電流を供給する期間を短縮する。

【００１３】また、レーザの戻り光ノイズを低減させる
周波数を発生する高周波電流発生手段と、該高周波電流
発生手段の出力に接続されその出力電圧を越え前記周波
数のパルス状電圧を発生するインダクタと、該インダク
タに流れる電流を 1 方向に制限する整流手段とを有
し、該インダクタを流れる電流を前記レーザ駆動電流に
加算することによってレーザの駆動電流に十分な振幅の
高周波電流を重畳し、戻り光ノイズを抑圧する。

【００１４】以上のとおりインダクタを含みレーザ駆動
回路を構成することにより、発光中心波長が 680nm 以
下のレーザを電源電圧 5V 以下で前記レーザを駆動す
る。

【００１５】特に本願発明は、多値レベルの光パルスを
組み合わせて、光記録媒体上に精度良くデータを記録す
るのに好適であり、このために、並列に並んだ複数のチ
ャネルを用いて半導体レーザを駆動し多値のレーザ光出
力を得ることにより光記録媒体上に情報を記録する光学
的情報記録方法において、個々のチャネルは定電流回路
と、定電流回路に直列接続されるインダクタと、インダ
クタを半導体レーザに電気的に接続するスイッチ手段を
有し、スイッチ手段を制御することによって、複数のチ
ャネルの任意のインダクタより半導体レーザに電流を断
続的に供給し、各チャネルのインダクタからの合計の電
流がレーザを駆動することにより、多値のレーザ光出力
を得る。このようにして、従来よりも低い電源電圧で、
充分な出力の光パルスを低消費電力にて供給することが
できる。

【００１６】

【作用】一般にインダクタンス L を持つインダクタに
電流 I を流し、その電流を時刻t の経過とともに変化
させた場合、そのインダクタの両端には、 L｜dI/dt｜ の大きさで、電流の変化を妨げる方向の起電力が生じ
る。したがってインダクタと直列に負荷を接続した場
合、その負荷の大きさが変化するとインダクタに起電力
が生じ、インダクタ自身に流れる電流すなわち負荷電流
の変化を最小限とするように動作する。すなわち負荷が
大きくなった場合にはインダクタ内部に磁気的な形で蓄
えられたエネルギーが電気エネルギーとして放出され、
インダクタおよび負荷を流れる電流の減少を最小限に抑
えようとする。

【００１７】逆に負荷が小さくなった場合には、電気的
なエネルギーを磁気的な形に変えてインダクタ内部に蓄
え、インダクタおよび負荷を流れる電流の増加を最小限
に抑えようと動作する。電流および電圧を維持できる期
間はインダクタのインダクタンスの大きさによって決定
され、インダクタンスが大きいほどこの維持時間も長く
なる。しかし、これと同時にインダクタにエネルギーを
蓄えるための時間も長くなる。またインダクタによって
供給する電流を安定にするためには、インダクタに常に
十分なエネルギーを蓄えておく必要がある。すなわちこ
のためには、インダクタからエネルギーを放出する期間
がインダクタにエネルギーを蓄える期間よりも十分に短
くなければならない。

【００１８】一方、図 8 に示されるような従来のレー
ザ駆動回路は、駆動電流の大きさを設定するためのカレ
ント・ミラー回路 105a と、レーザ駆動電流に対してカ
レント・ミラー回路 105a の電流の加算を制御するカレ
ント・スイッチ 103 からなっている。レーザ・ダイオ
ード 101 の駆動電流を増加させるとその順方向電圧降
下が大きくなるため、レーザ・ダイオード 101 の順方
向電圧降下と駆動回路による電圧降下の和が電源電圧に
等しくなる点で駆動電流が頭打ちとなり、それ以上に駆
動電流を増やすことはできない。つまり従来のレーザ駆
動回路においては、レーザ駆動電流の最大値は電源電圧
によって制限されている。

【００１９】そこで図 5 のように、レーザ・ダイオー
ド 101 を駆動するパルス電流の振幅を設定する定電流
回路 502 に直列にインダクタ 104 を挿入した場合を考
える。インダクタ 104 の内部抵抗は十分に低く、無視
し得るものとする。この場合、駆動回路による電圧降下
とレーザ・ダイオード 101 の順方向電圧降下の和が電
源電圧よりも低い駆動電流の範囲では、駆動回路は従来
と同様に動作する。すなわち通常、電流切り換え手段 5
01 はバランス用負荷 102 側に切り換わっており、定電
流回路 502 の設定電流によってインダクタ 104 にエネ
ルギーを蓄えるとともにインダクタ 104 に保持すべき
電流の大きさを設定する。

【００２０】レーザ・ダイオード 101 に電流を流す場
合には、電流切り換え手段 501 がレーザ・ダイオード
101 側に切り換わり、定電流回路 502 およびインダク
タ 104を流れる電流がレーザ駆動電流となる。駆動電流
を増加して、駆動回路による電圧降下とレーザ・ダイオ
ード 101 の順方向電圧降下の和が電源電圧の値に近づ
くと定電流回路 502 の動作が困難となり、インダクタ
104 を流れる電流がわずかに減少する。

【００２１】しかし前述したように電流値を維持する方
向の起電力が同時にインダクタ 104に生ずるので、実効
的に電源電圧が上昇した場合と同等の効果が得られる。
すなわちインダクタ 104 に蓄えられているエネルギー
を放出することによって、一時的にレーザ駆動電流を供
給することが可能となる。

【００２２】あるいは図 6 に示すように、インダクタ
104 に流れる電流を定電流回路 502とレーザ・ダイオー
ド 101 との間に切り換える場合を考える。通常、電流
切り換え手段 501 は定電流回路 502 側に切り換わって
おり、その設定電流によってインダクタ 104 にエネル
ギーを蓄えるとともに保持すべき電流の大きさを設定す
る。レーザ・ダイオード 101 に電流を流す場合には、
電流切り換え手段 501がレーザ・ダイオード 101 側に
切り換わる。定電流回路 502 による電圧降下よりもレ
ーザ・ダイオード 101 の順方向電圧降下のほうが大き
い場合でも、前述したように電流値を維持する方向の起
電力がインダクタ 104 に生ずるので、実効的に電源電
圧が上昇した場合と同等の効果が得られる。すなわち、
インダクタ104 に蓄えられているエネルギーを放出する
ことによって、一時的にレーザ駆動電流を供給すること
が可能となる。

【００２３】しかし前述のとおり、インダクタ 104 に
常に十分なエネルギーを蓄えてレーザ駆動電流の振幅を
安定化させるためには、インダクタ 104 にエネルギー
を蓄える期間はインダクタ 104 からエネルギーを放出
させる期間よりも十分に長くなければならない。すなわ
ち電流切り換え手段 501 が、図 5 においてバランス用
負荷 102 側に切り換わっている期間、あるいは図 6 に
おいて定電流回路 502側に切り換わっている期間は、電
流切り換え手段 501 がレーザ・ダイオード 101 側に切
り換わっている期間よりも十分に長くなくてはならな
い。

【００２４】そこで図 5 あるいは図 6 に示される定電
流回路 502、インダクタ 104 および電流切り換え手段
501 からなる駆動回路の最小構成単位（本発明ではこれ
を「チャネル」と呼ぶことにする）の駆動出力を並列に
接続し、その内の複数のチャネル 108 の電流振幅を等
しく設定する。こうすればレーザ・ダイオード 101への
駆動電流を各チャネル 108 から順次交互に供給させる
ことによって一つのチャネル 108 がレーザ・ダイオー
ド 101 に駆動電流を供給する期間を短縮し、インダク
タ 104 に常に十分なエネルギーを蓄えておくことが可
能となる。

【００２５】また図 7 に示すように、高周波パルス発
生手段 402 とそれによって開閉されるスイッチング手
段 701 によって、インダクタ 104 および定電流回路 5
02 の負荷を断続的に変化させる場合を考える。高周波
パルス発生手段 402 は、半導体レーザの縦モードをマ
ルチ・モード化し戻り光ノイズを低減させるのに適した
周波数を発生しているものとする。スイッチング手段 7
01 が閉状態から開状態に変化するのにともない、イン
ダクタ 104 にはレーザ・ダイオード 101 の駆動電流を
増加させる方向のパルス電圧が発生する。そこでインダ
クタ 104 に流れる電流をダイオード 401 で整流し、レ
ーザ駆動電流に加算する。本構成により、インダクタ 1
04 を流れる電流の時間変化率が所定値以上になるとイ
ンダクタ104 に発生するパルス電圧の振幅も十分に大き
くなるので、レーザ・ダイオード101 の順方向電圧降下
が大きい場合でも、レーザ駆動電流に十分な振幅の高周
波電流を重畳することが可能となる。

【００２６】

【実施例】図 1 に本発明におけるレーザ駆動回路の 1
つの回路実施例を示す。本実施例の 1 チャネルは、バ
ランス用負荷 102 とレーザ・ダイオード 101 との間で
電流を振り分けるカレント・スイッチ 103 と、カレン
ト・スイッチ 103 に直列に接続されレーザ・ダイオー
ド 101 に対して供給する電流振幅を設定するカレント
・ミラー回路 105a とカレント・ミラー回路 105a に直
列に挿入されるインダクタ 104 から構成されて、全体
として 4 チャネル 108a〜108d から構成されている。

【００２７】各カレント・スイッチ 103 は記録波形発
生回路からの加算制御信号 106 によって制御され、カ
レント・ミラー回路 105a およびインダクタ 104 をレ
ーザ・ダイオード 101 とバランス用負荷 102 のどちら
に接続するかを切り換える。レーザ・ダイオード 101
とバランス用負荷 102 には各チャネル 108a〜108d の
非反転駆動出力 109a, 反転駆動出力 109b がそれぞれ
並列に接続されており、レーザ・ダイオード 101 およ
びバランス用負荷 102 を流れる電流は各チャネル 108a
〜108d による駆動電流の和となる。従って、レーザ・
ダイオード１０１を多値レベルで駆動することが可能と
なっている。

【００２８】図 1 各チャネル 108a〜108d は通常、カ
レント・スイッチ 103 がバランス用負荷側 102 に切り
換わって（反転側のトランジスタがオン、非反転側のト
ランジスタがオフ状態）いて、インダクタ 104 にエネ
ルギーを蓄えるとともにインダクタ 104 に定電流を流
すことによってそのチャネルがレーザ・ダイオード 101
に供給する電流の大きさを設定している。

【００２９】レーザ・ダイオード 101 に電流を流す場
合にはカレント・スイッチ 103 がレーザ・ダイオード
101 側に切り換わり（反転側のトランジスタがオフ、非
反転側のトランジスタがオン状態）、インダクタ 104
およびカレント・ミラー回路105a がレーザ・ダイオー
ド 101 に駆動電流を供給する。駆動回路による電圧降
下とレーザ・ダイオード 101 の順方向電圧降下の和が
電源電圧よりも低くなるレーザ駆動電流の範囲では、駆
動回路は従来と同じように動作する。駆動回路による電
圧降下とレーザ・ダイオード 101 の順方向電圧降下の
和が電源電圧に等しくなるまで駆動電流の振幅を増加し
た場合、カレント・ミラー回路 105a の動作が困難とな
りインダクタ 104 を流れる電流がわずかに減少する。

【００３０】しかし作用の項で説明したように、この時
には電流値を維持する方向の起電力がインダクタ 104
に生じ、実効的に電源電圧が上昇したのと同等の効果が
得られる。すなわち、インダクタ 104 に蓄えられてい
るエネルギーを放出することによって、一時的にレーザ
駆動電流を維持することが可能となる。

【００３１】次に図 2 に本発明におけるレーザ駆動回
路の他の実施例を示す。本実施例の1 チャネルは、駆動
電流の振幅を設定するカレント・ミラー回路 105a と、
カレント・スイッチ 103 のコレクタ側に直列に接続さ
れたインダクタ 104 と、インダクタ 104 に流れる電流
をカレント・ミラー回路 105a とレーザ・ダイオード10
1 との間で振り分けるカレント・スイッチ 103 から構
成されており、全体として 4 チャネル 108a〜108d か
ら構成されている。

【００３２】各カレント・スイッチ 103 は記録波形発
生回路からの加算制御信号 106 によって制御され、イ
ンダクタ 104 に流れる電流をカレント・ミラー回路 10
5a とレーザ・ダイオード 101 のどちらに流し込むかを
切り換える。レーザ・ダイオード 101 には各チャネル
108a〜108d の非反転駆動出力 109a が並列に接続され
ており、レーザ・ダイオード 101 の駆動電流は各チャ
ネル 108a〜108d による駆動電流の和となる。

【００３３】図 2 の各チャネル 108a〜108d は通常、
カレント・スイッチ 103 がカレント・ミラー回路側 10
5a に切り換わって（反転側のトランジスタがオン、非
反転側のトランジスタがオフ状態）いて、インダクタ 1
04 にエネルギーを蓄えるとともにインダクタ 104 に定
電流を流すことによってそのチャネルの駆動電流の振幅
を設定している。レーザ・ダイオード 101 に電流を流
す場合にはカレント・スイッチ 103 がレーザ・ダイオ
ード 101 側に切り換わり（反転側のトランジスタがオ
フ、非反転側のトランジスタがオン状態）、インダクタ
104 を流れる電流がレーザ・ダイオード 101 の駆動電
流に加算される。カレント・ミラー回路105a の電圧降
下よりもレーザ・ダイオード 101 の順方向電圧降下の
方が大きい場合でも、作用の項で説明したようにインダ
クタ 104 を流れる電流値を維持する方向の起電力がイ
ンダクタ 104 に生じ、実効的に電源電圧が上昇したの
と同等の効果が得られる。すなわち、インダクタ 104
に蓄えられているエネルギーを放出することによって、
一時的にレーザ駆動電流を維持することが可能となる。

【００３４】図 3 に、図 1 または図 2 の駆動回路を
用いて記録制御を行う場合のレーザ駆動電流 302 の波
形の一例と、これに対応した加算制御信号 303a〜303d
の例を示す。

【００３５】図 1 または図 2 のチャネル 3 108c およ
びチャネル 4 108d は等しい振幅の駆動電流を供給でき
るようにカレント・ミラー回路 105a の動作電流が設定
されており、チャネル 3 108c およびチャネル 4 108d
のカレント・スイッチ 103はレーザ・ダイオード 101
に対して駆動電流を順次交互に供給するようにチャネル
3, チャネル 4 の加算制御信号 303c, 303d によって
制御される。以上の一連の動作により、カレント・スイ
ッチ 103 が反転駆動出力 109b 側に切り換わりインダ
クタ 104 にエネルギーを蓄える期間を、カレント・ス
イッチ 103 が非反転駆動出力 109a 側に切り換わりイ
ンダクタ 104 からエネルギーを放出する期間よりも長
く確保し、インダクタ 104 に十分なエネルギーを蓄え
て駆動電流を安定に供給することが可能となる。

【００３６】本発明では短波長光源として、発光中心波
長を 680nm、あるいはそれよりも短いレーザ・ダイオー
ドを 5V 以下の電圧の電源によって駆動することを想定
している。680nm 帯レーザ・ダイオードを開口数 0.55
の対物レンズと組み合わせた場合、光スポットのサイズ
から規定される通常の記録再生分解能の限界は約 0.41
μm となり、この光学的条件下で記録に用いられる記録
マークの直径は一般的にこの値が下限となる。この最小
記録マークを線速度 19m/s の光磁気媒体上に形成する
場合、レーザ・ダイオードは光出力 25mW, 期間 11ns
程度のパルス発光を行うように駆動される。

【００３７】図 10 に特性を示したレーザ・ダイオード
の駆動特性によれば、この時のレーザ順方向電流 IF 10
01 は約 80mA、アノード・カソード間電圧 VF 1002 は
約 2.3V であるので、記録マークを 1 個形成するため
には約 2μJ の電気エネルギーが必要ということにな
る。

【００３８】この場合、図 8 に示されるような従来の
レーザ駆動回路において、チャネルを構成するトランジ
スタのコレクタ−エミッタ間電圧を 0.6V、カレント・
ミラー回路の出力トランジスタのエミッタに直列に挿入
されている抵抗を 20Ω とすると、チャネルによる電圧
降下は最大で約 2.8V となる。従ってレーザ・ダイオー
ドによる電圧降下と駆動回路による電圧降下の和は最大
で約 5.1V となり、電圧 5V の電源による駆動は不可能
となる。一方、インダクタに蓄えられているエネルギー
は、インダクタのインダクタンスを L, 流れる電流を I
とすれば、(1/2)LI^2 で表される。（「^」はべき乗を
表す演算子）前述のように 1 個の記録マークを形成す
るために必要なエネルギーを 1 チャネルすなわち 1 個
のインダクタから供給するとすると、このことから L
の大きさが制限される。すなわち (1/2)LI^2 > 2 (μJ) なる大小関係が満足される必要があり、これを解けば、 0.63 (μH) < L が得られる。従って本発明においては各インダクタのイ
ンダクタンスを少なくとも 1μH 程度以上とすることが
好ましい。これ以下であるとインダクタに十分なエネル
ギーを蓄えることができず、十分にレーザを駆動するこ
とができない場合が有る。

【００３９】図 4 に本発明におけるレーザ駆動回路の
他の実施例を示す。本実施例では高周波パルス発生手段
402 によって開閉される電界効果型トランジスタ 402
と、カレント・ミラー回路 105b と、インダクタ 104
を直列に接続し、カレント・ミラー回路 105b およびイ
ンダクタ 104 の負荷を断続的に変化させる構成となっ
ている。高周波パルス発生手段 402 は、半導体レーザ
の縦モードをマルチ・モード化し戻り光ノイズを低減さ
せるのに適した周波数を発生しているものとする。電界
効果型トランジスタ 403 がオンからオフへ変化すると
同時に、インダクタ 104 にはレーザ・ダイオード 101
に電流を流し込む方向のパルス電圧が発生し、ダイオー
ド 401 を介してインダクタ 104 を流れる電流がレーザ
駆動電流に加算される。インダクタ 104 を流れる電流
の時間変化率が所定値以上になるとインダクタ 104 に
発生するパルス電圧の振幅も十分に大きくなるので、レ
ーザ・ダイオード 101 の順方向電圧降下が大きく、従
来の通常の高周波重畳回路では出力電圧振幅が不足する
場合でも、レーザ駆動電流に十分な振幅の高周波電流を
重畳することが可能となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、従来に比べてより低い
電源電圧で動作可能なレーザ駆動回路を実現することが
できる。これにより、半導体レーザの短波長化にともな
ってレーザ順方向電圧降下が拡大した場合等でも電源電
圧の昇圧手段を準備する必要がなくなり、低消費電力化
および装置の小型化とコストの低減を可能とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第 1 の実施例を説明する回路図。

【図２】本発明の第 2 の実施例を説明する回路図。

【図３】本発明の第 2 の実施例の動作例を説明する波
形図。

【図４】本発明の第 3 の実施例を説明する回路図。

【図５】本発明の第 1 の発明の原理的構成を説明する
回路図。

【図６】本発明の第 2 の発明の原理的構成を説明する
回路図。

【図７】本発明の第 3 の発明の原理的構成を説明する
回路図。

【図８】記録制御に対応した従来のレーザ駆動回路の構
成例を説明する回路図。

【図９】記録制御に対応した従来のレーザ駆動回路の動
作例を説明する波形図。

【図１０】半導体レーザの駆動特性の例を説明するグラ
フ図。

【符号の説明】

101…レーザ・ダイオード、102…バランス用負荷、103
…カレント・スイッチ、104…インダクタ、105a,105b…
カレント・ミラー回路、106…加算制御信号、107…定電
流回路制御信号、108…チャネル、109a…非反転駆動出
力、109b…反転駆動出力、109c…共通出力、302…レー
ザ駆動電流、401…ダイオード、402…高周波パルス発生
手段、403…電界効果型トランジスタ、501…電流切り換
え手段、502…定電流回路、701…スイッチング手段。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光中心波長が 680nm 以下のレーザと、
   インダクタから成り、電源電圧 5V以下で前記レーザを
   駆動することを特徴としたレーザ駆動回路。
2. 【請求項２】レーザと、該レーザを駆動する電流の大き
   さを設定する定電流回路と、該定電流回路に直列に接続
   され該定電流回路に流れる電流の経路を切り換える電流
   切り換え手段と、前記定電流回路に直列に接続されたイ
   ンダクタから成ることを特徴とするレーザ駆動回路。
3. 【請求項３】レーザと、該レーザを駆動する電流の大き
   さを設定する定電流回路と、該定電流回路に直列に接続
   され該定電流回路に流れる電流の経路を切り換える電流
   切り換え手段と、前記定電流回路に直列に接続されたイ
   ンダクタから成ることを特徴とする請求項 1 記載のレ
   ーザ駆動回路。
4. 【請求項４】前記電流切り換え手段の共通出力に前記イ
   ンダクタと前記定電流回路が直列に接続され、前記各電
   流切り換え手段の非反転駆動出力がレーザの駆動端子に
   接続されることを特長とする請求項２または３記載のレ
   ーザ駆動回路。
5. 【請求項５】前記電流切り換え手段の共通出力にインダ
   クタが接続され、該電流切り換え手段の反転駆動出力が
   定電流回路に接続され、該電流切り換え手段の非反転駆
   動出力がレーザの駆動端子に接続されることを特徴とし
   た請求項２または３記載のレーザ駆動回路。
6. 【請求項６】少なくとも 2 個の定電流回路と、少なく
   とも 2 個の電流切り換え手段と、少なくとも 2 個のイ
   ンダクタを有し、前記定電流回路の個数と、前記電流切
   り換え手段の個数と、前記インダクタの個数が相等し
   く、該電流切り換え手段の非反転駆動出力を並列にレー
   ザの駆動端子に接続することを特長とする請求項２乃至
   ５のうちいずれかに記載のレーザ駆動回路。
7. 【請求項７】前記定電流回路のうちの少なくとも 2 回
   路に流れる電流が相等しく、該定電流回路からレーザに
   駆動電流を順次供給するように前記電流切り換え手段が
   制御されることを特徴とする請求項２乃至６のうちいず
   れかに記載のレーザ駆動回路。
8. 【請求項８】インダクタのインダクタンスが 1μH 以上
   であることを特徴とする請求項２乃至７のうちいずれか
   に記載のレーザ駆動回路。
9. 【請求項９】レーザと、該レーザの戻り光ノイズを低減
   させる周波数を発生する高周波電流発生手段と、該高周
   波電流発生手段の出力に接続され該高周波電流発生手段
   の出力電圧を越え前記周波数のパルス状電圧を発生する
   インダクタと、該インダクタに流れる電流を 1 方向に
   制限する整流手段とを有し、該インダクタを流れる電流
   を前記レーザ駆動電流に加算すること特徴とするレーザ
   駆動回路。
10. 【請求項１０】並列に並んだ複数のチャネルを用いて半
    導体レーザを駆動し多値のレーザ光出力を得ることによ
    り光記録媒体上に情報を記録する光学的情報記録方法に
    おいて、上記個々のチャネルは定電流回路と、該定電流
    回路に直列接続されるインダクタと、該インダクタを上
    記半導体レーザに電気的に接続するスイッチ手段を有
    し、該スイッチ手段を制御することによって、上記複数
    のチャネルの任意のインダクタより上記半導体レーザに
    電流を断続的に供給し、多値のレーザ光出力を得る光学
    的情報記録方法。
11. 【請求項１１】前記半導体レーザに並列にバイパスを配
    置し、前記スイッチ手段を制御して、前記インダクタを
    前記半導体レーザに接続することにより半導体レーザに
    電流を供給し、前記インダクタを上記バイパスに接続す
    ることにより半導体レーザに電流を供給しない請求項１
    ０記載の光学的情報記録方法。
12. 【請求項１２】前記バイパスにはバランス用負荷が配置
    されている請求項１１記載の光学的情報記録方法。
13. 【請求項１３】正電源及び負電源に対して、上記複数の
    チャネルが直列に配置され、前記スイッチ手段を制御し
    て、前記インダクタを前記半導体レーザに接続すること
    により半導体レーザに電流を供給し、前記インダクタを
    上記定電回路に接続することにより半導体レーザに電流
    を供給しない請求項１０記載の光学的情報記録方法。
14. 【請求項１４】前記スイッチ手段を制御することによ
    り、光記録媒体上に細長いマークを形成して情報を記録
    する請求項１０乃至１３のうちいずれかに記載の光学的
    情報記録方法。