專利名稱：激光二極管驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于光盤的激光二極管驅動裝置。
背景技術：
圖4示出了常規激光二極管驅動裝置(例如，可參見日本專利公開JP 63(1988)-143887 A)的一個示例。在圖4中，構成PchMOS晶體管的鏡電路(mirror circuit)的輸入PchMOS晶體管105通過開關104被連接至引入型(pull-in type)恒定電流源103，而構成PchMOS晶體管105的鏡電路的輸出PchMOS晶體管組106被連接至激光二極管107。
當開關104閉合時，作為鏡電路的增益疊加(gain-fold)的輸出電流流向激光二極管107。另一方面，當開關104打開時，流向激光二極管107的該輸出電流停止流動。
但是，上述常規結構可能會出現下列問題。
通常，激光二極管的驅動電流較大。因此，構成PchMOS晶體管的鏡電路的輸出PchMOS晶體管組106的規格也較大。由此，PchMOS晶體管的柵極電容較大，這使得當開關104閉合時柵電勢不可能突然降低。因此，激光二極管107的驅動電流的上升時間較長。另外，當降低輸入電流以調整激光二極管107的發光功率時，激光二極管107的驅動電流的上升時間較長。相反，當開關104打開時，柵電勢并不突然上升，因此激光二極管107的驅動電流的下降時間較長。
近年來，光盤的存儲容量增加了。在這種情況下為了進一步提高存儲容量，必須縮短激光二極管驅動電流的上升時間和下降時間。但是，要實現這一點是很難的，這也使得在上述常規的激光二極管驅動裝置中提高光盤的存儲容量變得非常困難。

發明內容
因此，考慮到上述問題，本發明的目的是提供一種可實現激光二極管驅動電流的陡峭上升時間和陡峭下降時間的激光二極管驅動裝置。
本發明的激光二極管驅動裝置包括一輸入恒定電流源、一開關，和一激光二極管驅動電流放大器。本發明的該激光二極管驅動裝置還包括第一微分電路，用于微分該開關的控制信號，第一電壓(V)-電流(I)轉換電路，其接收來自該第一微分電路的輸出信號并輸出與該輸入恒定電流源極性相同的電流；第二微分電路，用于微分一個極性與該開關的控制信號相反的信號；以及第二V-I轉換電路，其接收來自該第二微分電路的信號并輸出與該輸入恒定電流源極性相反的電流。
這將可以實現激光二極管驅動電流的陡峭上升時間和陡峭下降時間。
通過閱讀并理解下文中參照附圖進行的詳細說明，本發明的上述及其它優點對于本領域的技術人員將是顯而易見的。


圖1是顯示根據本發明一個實施例的激光二極管驅動裝置的基本配置的電路圖。
圖2是用于進一步說明圖1中的電路的電路圖。
圖3是圖1所示電路中各部分的信號波形的時序圖。
圖4是常規激光二極管驅動裝置的電路圖。
具體實施例方式
下面，將通過參照附圖的說明性實施例來描述本發明。
圖1是顯示根據本發明一個實施例的激光二極管驅動裝置的基本配置的電路圖。在圖1中，與圖4所示的常規示例具有相同結構和功能的部分以相同的標號來表示。標號10代表一激光二極管驅動電流放大器，11、15代表驅動電路，12、16代表微分電路，13代表一引入型V-I轉換電路，17代表一引出型V-I轉換電路，14代表一倒相電路。
在上述電路結構中，當開關104閉合時，輸入恒定電流源103的電流被輸入至激光二極管驅動電流放大器10。開關104的控制信號經由驅動電路11被微分電路(第一微分電路)12微分，并輸入至V-I轉換電路(第一V-I轉換電路)13，V-I轉換電路13輸出一與輸入恒定電流源103具有相同極性的電流，且該輸出電流被輸入至激光二極管驅動電流放大器10作為引入方向(pull-in direction)的微分電流。從而，激光二極管驅動電流的上升變得陡峭。
另一方面，當開關104打開時，輸入恒定電流源103的電流停止流向激光二極管驅動電流放大器10。開關104的控制信號經由驅動電路15被微分電路(第二微分電路)16微分，并輸入至V-I轉換電路(第二V-I轉換電路)17，V-I轉換電路17輸出一與輸入恒定電流源103具有相反極性的電流，且該輸出電流被輸入至激光二極管驅動電流放大器10作為引出方向(pull-out direction)的微分電流。由此，激光二極管驅動電流的下降變得陡峭。
圖2為進一步說明圖1中電路的電路圖。如圖2所示，圖1中所示的驅動電路11、微分電路12和V-I轉換電路13包括一NPN晶體管108和一驅動電路112。該NPN晶體管108的集電極連接至構成PchMOS晶體管的鏡電路的輸入PchMOS晶體管105的輸入端，其發射極接地，而1基極連接至電容器111的一極上。驅動電路112的激勵級(driving stage)的輸出端連接至電容器111的另一極。
在上述結構中，當開關104閉合時，驅動電路112的輸入端轉為“高”電平。NPN晶體管108通過電容器111被供以基極電流作為微分電流，由此NPN晶體管108被打開。NPN晶體管108的集電極電流被添加至引入型恒定電流源103的初始輸入電流作為微分電流，且PchMOS晶體管的鏡電路被突然打開。這樣，激光二極管107的驅動電流就能夠急劇上升。
另外，通過提供電阻器110，NPN晶體管108的剩余電荷可被放電到地，由此可以執行更多的微分電流累加。此外，通過提供二極管109，當輸入端113轉為“低”電平時，可以固定(clamp)NPN晶體管108的基極電勢。
另外，驅動電路15、微分電路16，以及V-I轉換電路17包括一NPN晶體管114和一驅動電路119。該NPN晶體管114的發射極連接至構成PchMOS晶體管的鏡電路的輸入PchMOS晶體管105的輸入端，其集電極連接至一電源端子118，而其基極連接至電容器117的一極上。驅動電路119的激勵級的輸出端連接至電容器117的另一極。
在上述結構中，當開關104打開時，驅動電路119的輸入端轉為邏輯“高(H)”電平。NPN晶體管114通過電容器117被供以基極電流作為微分電流，由此NPN晶體管114被打開。NPN晶體管114的發射極電流急劇地增加構成PchMOS晶體管的鏡電路的輸入PchMOS晶體管105的柵電勢，且PchMOS晶體管的鏡電路被突然關閉。從而，激光二極管107的驅動電流就能夠急劇下降。
另外，通過提供電阻器116，NPN晶體管114的剩余電荷可被放電，由此可以執行更多的微分電流累加。此外，通過提供二極管115，當輸入端120轉為“低”電平時，可以固定NPN晶體管114的基極電勢。
圖3為圖1所示電路中各部分的信號波形的時序圖。在圖3中，標號200代表開關104的控制信號波形，201代表激光二極管驅動電流放大器10的輸入電流波形，202代表微分電路12的輸出電壓波形，203代表引入型V-I轉換電路13的輸出電流波形，204代表微分電路16的輸出電壓波形，205代表引出型V-I轉換電路17的輸出電流波形，206代表激光二極管驅動電流波形。
在上述實施例中，示例說明并提到了使用PchMOS晶體管的鏡電路和NPN晶體管的結構。但是，很明顯相同效果即使在使用NchMOS晶體管的鏡電路和PNP晶體管的結構中也能夠獲得。
這樣，根據本發明，一電流與施加初始輸入電流同步地被微分地施加至輸入電流放大器，由此，激光二極管驅動電流的上升時間被縮短。另外，通過與斷開輸入電流同步地，微分地增加構成晶體管鏡電路的輸入PchMOS晶體管的柵電勢，可以縮短激光二極管驅動電流的下降時間。
如上所述，根據本發明，激光二極管驅動電流的上升時間和下降時間可在從該激光二極管驅動電流的小電流區至大電流區的范圍內被縮短。
本發明可以其它形式實現，而并不背離其精神與實質特征。本說明書中公開的實施例應僅被視為用于說明而非限制性的。本發明的范圍由權利要求書而不是前述描述指明，且包括所有落在權利要求的等效物的意義和范圍內的改變。
權利要求
1.一種激光二極管驅動裝置，包括一恒定電流源；一開關，其一端連接至所述恒定電流源；和一激光二極管驅動電流放大器，其一輸入端連接至所述開關的另一端且其輸出端連接至一激光二極管。
2.根據權利要求1的激光二極管驅動裝置，其中所述激光二極管驅動電流放大器由PchMOS晶體管的鏡電路構成。
3.一種激光二極管驅動裝置，包括一恒定電流源；一開關，其一端連接至所述恒定電流源；一激光二極管驅動電流放大器，其一輸入端連接至所述開關的另一端且其輸出端連接至一激光二極管；一第一微分電路，其微分用于控制所述開關的一控制信號；和一第一電壓-電流轉換電路，其輸出與所述恒定電流源電流極性相同的電流，其一輸入端連接至所述第一微分電路的輸出端，且其輸出端連接至所述激光二極管驅動電流放大器的一輸入端。
4.根據權利要求3的激光二極管驅動裝置，還包括一第二微分電路，微分用于控制所述開關的控制信號；和一第二電壓-電流轉換電路，其輸出與所述恒定電流源電流極性相反的電流，其一輸入端連接至所述第二微分電路的輸出端，且其輸出端連接至所述激光二極管驅動電流放大器的一輸入端。
5.根據權利要求3的激光二極管驅動裝置，其中所述激光二極管驅動電流放大器由PchMOS晶體管的鏡電路構成。
6.根據權利要求3的激光二極管驅動裝置，其中所述第一微分電路在輸出端包括一電容器。
7.根據權利要求4的激光二極管驅動裝置，其中所述第二微分電路在輸出端包括一電容器。
8.根據權利要求3的激光二極管驅動裝置，其中所述第一電壓-電流轉換電路包括一第一電阻，其一端連接至所述第一微分電路的輸出端，另一端接地；一第一二極管，其陰極連接至所述第一微分電路的輸出端，陽極接地；和一第一晶體管，其基極連接至所述第一微分電路的輸出端，發射極接地，且集電極連接至所述激光二極管驅動電流放大器的輸入端。
9.根據權利要求4的激光二極管驅動裝置，其中所述第二電壓-電流轉換電路包括一第二電阻，其一端連接至所述第二微分電路的輸出端；一第二二極管，其陰極連接至所述第二微分電路的輸出端；和一第二晶體管，其基極連接至所述第二微分電路的輸出端，集電極連接至一電源端，且發射極與所述第二電阻的另一端和所述第二二極管的陽極一起連接至所述激光二極管驅動電流放大器的輸入端。
全文摘要
本發明的一種激光二極管驅動裝置能夠在從小電流區至大電流區的范圍內適當縮短激光二極管驅動電流的上升時間和下降時間。微分電流與從輸入恒定電流源向激光二極管驅動電流放大器施加初始輸入電流同步地，通過微分電路和引入型V－I轉換電路被添加至該輸入電流，由此使激光二極管驅動電流的上升變得陡峭。另外，通過與輸入電流斷開同步地，利用微分電流和引出型V－I轉換電路增加構成激光二極管驅動電流放大器的輸入PchMOS晶體管的柵電勢，可以使激光二極管驅動電流的下降變得陡峭。
文檔編號H01S3/00GK1505226SQ200310115788
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月28日 優先權日2002年11月29日
發明者田手原健一, 水野晴彥, 衣笠教英, 彥, 英 申請人:松下電器產業株式會社