发明名称 半导体雷射驱动电路、半导体雷射装置、画像记录装置以及光碟装置
摘要 一种半导体雷射驱动电路,半导体雷射装置,画像记录装置以及光碟装置,可解决用之半导体雷射驱动电路中发生发光延迟,及使用用之半导体雷射驱动电路之画像记录装置不能实现高画质及高响应性之问题,该电路中包括根据输入之发光位准设定电压Vi产生第1驱动信号之放大器601,接受指示半导体雷射发光之控制信号及从放大器601产生之第1驱动信号而输出第2驱动信号之驱动信号产生电路603,接受第2驱动信号而产生供给于半导体雷射之驱动电流之驱动电路605,及接受发光位准设定电压而调整消光期间内之第2驱动信号位准之控制电路602,在消光期间内于输出电晶体604之基极与射极间施加动作阈值电压附近之电压而防止发生发光延迟。
申请公布号 TW347606 申请公布日期 1998.12.11
申请号 TW085111687 申请日期 1996.09.24
申请人 东芝股份有限公司 发明人 田口豊喜;田泽政之
分类号 H01S3/96 主分类号 H01S3/96
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种半导体雷射驱动电路,其特征为包括:接受发光位准设定电压而产生根据该发光位准设定电压之第1驱动信号之放大器;接受指示半导体雷射发光之控制信号,及从该放大器输出之该第1驱动信号,配合发光与消光而产生对应于该第1驱动信号之位准之第2驱动信号之驱动信号产生电路;接受从该驱动信号产生电路产生之该第2驱动信号而输出供给于该半导体雷射之驱动电流之驱动电路;及接受该发光位准设定电压,配合该发光位准设定电压调整消光期间内之该第2驱动信号之位准之控制电路。2.如申请专利范围第1项之电路,其中该驱动信号产生电路包括:在该半导体雷射发光时断路,消光时导通之转换器;及在该半导体雷射消光时由于该控制电路之控制取出对应于该第1驱动信号之电流而产生该第2驱动信号之定电流源。3.一种半导体雷射驱动电路,其特征为包括:接受相补之发光位准设定电压,根据该发光位准设定电压分别产生相补之第1驱动信号与反转第1驱动信号之差动型放大器;接受从该放大器输出之该第1驱动信号,及指示半导体雷射发光之相补控制信号,产生在由该控制信号指示之发光期间内位准与该第1驱动信号大致上相等,在消光期间内使该第1驱动信号之位准降低之第2驱动信号之驱动信号产生电路;接受从该驱动信号产生电路产生之该第2驱动信号,根据该第2驱动信号产生供给于该半导体雷射之驱动电流之驱动电路;及接受该发光位准设定电压,或从该放大器输出之该反转第1驱动信号,根据该发光位准设定电压成反转第1驱动信号控制在消光期间内由该驱动信号产生电路使第1驱动信号降低之位准之控制电路。4.如申请专利范围第3项之电路,其中该差动型放大器具有串联于电源电压端子与接地端子之间之第1电阻,第1电晶体,第1定电流源,及与其成为并联的串联在电源电压端子与接地端子之间之第2电阻,第2电晶体,第2定电流源,在该第1及第2电晶体之各基极输入相补之发光位准设定电压,从该第2电晶体之一端输出根据该发光位准设定电压之第1驱动信号,从该第1电晶体之一端输出与该第1驱动信号成为相补之反转第1驱动信号;该驱动信号产生电路具有串联于电源电压端子与接地端子之间之第3电晶体及第3定电流源,及连接于该第2电晶体之该一端与该第3电晶体及该第3定电流源之连接结之间之第4电晶体,将指示半导体雷射发光之相补控制信号输入该第3及第4电晶体之基极,将该第2电晶体所产生之该第1驱动信号输入该第4电晶体之一端,从该第4电晶体之该一端输出具有发光期间内成为该第1驱动信号之位准之第2驱动信号;该驱动电路包括两端连接于电源电压端子与输出端子之间,将该驱动信号产生电路所产生之该第2驱动信号输入基极之第5电晶体,及根据从该第5电晶体之一端输出之信号产生供给于该半导体雷射之驱动电路之输出级电晶体;该控制电路包括串联于电源电压端子与接地端子之间之电阻,第6电晶体及第4定电流源,及连接于电源电压端子与接地端子之间,输入端连接于该第6电晶体与该第4定电流源之连接结,输出端连接于该第3定电流源之控制端子之电流电压变换电路,将该发光位准设定电压或该反转第1驱动信号输入该第6电晶体之基极,将控制消光期间内之该第3定电流源之电流量之信号从该电流电压变换电路输出。5.如申请专利范围第1项之电路,其中该控制电路调整该第2驱动信号之位准,以便在消光期间内,于包含于该驱动电路中之输出级电晶体之基极与射极间施加动作阈値电压附近之电压。6.如申请专利范围第2项之电路,其中该控制电路调整该第2驱动信号之位准,以便在消光期间内,于包含于该驱动电路中之输出级电晶体之基极与射极间施加动作阈値电压附近之电压。7.如申请专利范围第3项之电路,其中该控制电路调整该第2驱动信号之位准,以便在消光期间内,于包含于该驱动电路中之输出级电晶体之基极与射极间施加动作阈値电压附近之电压。8.如申请专利范围第4项之电路,其中该控制电路调整该第2驱动信号之位准,以便在消光期间内,于包含于该驱动电路内之输出级电晶体之基极与射极间施加动作阈値电压附近之电压。9.一种半导体雷射装置,其特征为包括:接受驱动电流而产生雷射光之半导体雷射;检测从该半导体雷射产生之该雷射光而输出检测信号之光检测器;接受从该光检测产生之该检测信号,及指示该半导体雷射发光之控制信号后,产生相补控制误差信号之控制放大器;接受该控制误差信号,根据该控制误差信号分别产生相补之第1驱动信号及反转第1驱动信号之差动型放大器;接受从该放大器产生之该第1驱动信号,及该控制信号而产生在由该控制信号指示之发光期间内位准成为与该第1驱动信号之位准大致上相等,在消光期间内产生使该第1驱动信号之位准降低之第2驱动信号之驱动信号产生电路;接受从该驱动信号产生电路产生之该第2驱动信号,根据该第2驱动信号产生供给于该半导体雷射之驱动电流之驱动电路;接受该控制误差信号,或从该放大器产生之该反转第1驱动信号,根据该控制误差信号或反转第1驱动信号控制在消光期间内该驱动信号产生电路使第1驱动信号降低之位准之控制电路;接受该控制误差信号或该反转第1驱动信号,及该控制信号,保持发光期间内之该控制误差信号或该反转第1驱动信号之位准,在消光期间内输出该保持之位准之样品保持电路;及比较该控制误差信号或该反转第1驱动信号,与该样品保持电路所产生之位准,在消光期间内将其比较结果供给于该控制放大器,根据发光期间内之该控制误差信号或该反转第1驱动信号之位准调整该控制放大器在消光期间内产生之该控制误差信号之位准。10.如申请专利范围第9项之装置,其中该差动型放大器包括串联于电源电压端子与接地端子之间之第1电阻,第1电晶体,及第1定电流源,及并联于该第1定电流源而且串联于电源电压端子与接地端子之间之第2电阻,第2电晶体,及第2定电流源,将该控制误差信号输入该第1及第2电晶体之基极,从该第2电晶体之一端输出根据该控制误差信号之第1驱动信号,从该第1电晶体之一端输出与该第1驱动信号成为相补之反转第1驱动信号;该驱动信号产生电路包括串联于电源电压端子与接地端子之间之第3电晶体及第3定电流源,及连接于该第2电晶体之该一端,与该第3电晶体与该第3定电流源之连接结之间之第4电晶体,将该控制信号供给于该第3及第4电晶体之基极,将从该第2电晶体输出之该第1驱动信号输入该第4电晶体之一端,从该第4电晶体之该一端输出第2驱动信号;该驱动电路包括两端连接于电源电压端子与输出端子之间,将从该驱动信号产生电路产生之该第2驱动信号供给于基极之第5电晶体,及根据从该第5电晶体之一端输出之信号产生供给于该半导体雷射之驱动电流之输出级电晶体;该控制电路包括串联于电源电压端子与接地端子之间之电阻,第6电晶体及第4定电流源,及连接于电源电压端子与接地端子之间,输入端连接于该第6电晶体与该第4定电流源之连接于,输出端连接于该第3定电流源之控制端子之电流电压变换电路,将该控制误差信号或该反转第1驱动信号输入该第6电晶体之基极,从该电流电压变换电路输出控制该半导体雷射在消光之期间内之该第3定电流源之电流量之信号。11.一种半导体雷射装置,其特征为包括:接受驱动电流而产生雷射光之半导体雷射;检测从该半导体雷射产生之该雷射光而产生检测信号之光检测器;接受从该光检测器产生之该检测信号及基准信号而产生相补之控制误差信号之控制放大器;指示该半导体雷射之发光之控制信号之振荡器;接受该控制误差信号,根据该控制误差信号分别产生相补之第1驱动信号及反转第1驱动信号之差动型放大器;接受从该放大器输出之该第1驱动信号及该控制信号而产生在由该控制信号指示之发光期间内位准成为与该第1驱动信号之位准大致上相等,在消光期间内使该第1驱动信号之位准降低之第2驱动信号之驱动信号产生电路;接受从该驱动信号产生电路产生之该第2驱动信号,根据该第2驱动信号产生供给于该半导体雷射之驱动电流之驱动电路;及接受该控制误差信号,或从该放大器输出之该反转第1驱动信号,根据该控制误差信号或反转第1驱动信号控制在消光期间内该驱动信号产生电路使第1驱动信号降低之位准之控制电路。12.如申请专利范围第11项之装置,其中该差动型放大器包括串联于电源电压端子与接地端子之间之第1电阻,第1电晶体,及第1定电流源,及与其成为并联的串联在电源电压端子与接地端子之间之第1电阻,第1电晶体,及第1定电流源,在该第1与第2电晶体之各基极中输入该控制误差信号,从该第2电晶体之一端输出根据该控制误差信号之第1驱动信号,从该第1电晶体之一端输出与该第1驱动信号成为相补之反转第1驱动信号;该驱动信号产生电路包括串联于电源电压端子与接地端子之间之第3电晶体及第3定电流源,及连接于该第2电晶体之该一端与该第3电晶体与该第3定电流源之连接结之间之第4电晶体,将该控制信号输入该第3及第4电晶体之基极,将从该第2电晶体输出之该第1驱动信号供给于该第4电晶体之一端,从该第4电晶体之该一端输出第2驱动信号;该驱动电路包括两端连接于电源电压端子与输出端子之间,在其基极接受从该驱动信号产生电路中输出之该第2驱动信号之第5电晶体,及根据从该第5电晶体之一端输出之信号产生供给于该半导体雷射之驱动电流之输出级电晶体,该控制电路包括串联于电源电压端子与接地端子之间之电阻,第6电晶体及第4定电流源,及连接于电源电压端子与接地端子之间,输入端子连接于该第6电晶体与该第4定电流源之连接结,输出端子连接于该第3定电流源之控制端子之电流电压变换电路,将该控制误差信号或该反转第1驱动信号供给于该第6电晶体之基极,从该电流电压变换电路输出控制消光期间内之该第3定电流源之电流量之信号。13.如申请专利范围第10项之装置,其中该控制电路调整该第2驱动信号之位准,以便在消光期间内在包含于该驱动电路中之输出级电晶体之基极与射极间施加动作阈値电压附近之电压。14.如申请专利范围第11项之装置,其中该控制电路调整该第2驱动信号之位准,以便在消光期间内,在包含于该驱动电路中之输出电晶体之基极与射极之间施加动作阈値电压附近之电压。15.如申请专利范围第12项之装置,其中该控制电路调整第2驱动信号之位准,以便在消光期间内,在包含于该驱动电路中之输出级电晶体之基极与射极之间施加动作阈値电压附近之电压。16.一种半导体雷射装置,其特征为包括:接受驱动电流而产生雷射光之半导体雷射;检测从该半导体雷射输出之该雷射光而产生检测信号之光检测器;接受从该光检测器输出之该检测信号及指示该半导体雷射发光之控制信号而产生控制误差信号之控制放大器;接受该控制误差信号而产生监视信号及第1驱动信号之第1驱动信号产生电路;接受该控制信号及该第1驱动信号,在消光期间内使从该第1驱动信号产生电路输出之该第1驱动信号之位准而将之做为第2驱动信号输出,以便使供给于该半导体雷射之该驱动电流大致上成为零之第2驱动信号产生电路;接受从该第2驱动信号产生电路输出之该第2驱动信号而进行位准移位,将之做为第3驱动信号输出之位准移位电路;接受从该位准移位电路输出之该第3驱动信号而产生供给于该半导体雷射之驱动电流之驱动电路;接受该控制信号及该监视信号,保持发光期间内之该监视信号之位准,在消光期间内将保持之位准输出之样品保持电路;根据该样品保持电路所输出之位准调整该第2驱动信号产生电路在消光期间内使其降低之该第1驱动信号之位准之第1控制电路;比较该样品保持电路所输出之位准与该监视信号,在消光期间内将该比较结果供给于该控制放大器,控制该控制放大器在该消光期间内输出之该控制误差信号之位准,使其保持于该发光期间内输出之该控制误差信号之位准之比较器;及控制该位准移位电路,以便补偿该位准移位器所输出之该第3驱动信号之温度变化之第2控制电路。17.如申请专利范围第16项之装置,其中该控制放大器将该控制误差信号做为差动输出供给;该第1驱动电路包括集极经由第1电阻连接于电源电压端子,基极接受该控制误差信号之一方,射极连接于电流源之一端之第1电晶体,及集极经由第2电阻连接于电源电压端子,基极接受该控制误差信号之另一方,射极连接于该第流源之一端之第2电晶体,从该第1电晶体之集极产生该监视信号,从该第2电晶体之集极产生该第1驱动信号,又包括接受该驱动信号而将之做为差动输出供给之放大器;第2驱动信号包括集极连接于该第2电晶体之集极,在基极接受该控制信号之一方,射极连接于可变电流源之一端之第3电晶体,及集极连接于电源电压端子,基极接受该控制信号之另一方,射极连接于该可变电流之一端之第4电晶体,该可变电流源由该第1控制电路控制输出电流。18.如申请专利范围第17项之装置,其中该位准移位电路包括基极连接于该第3电晶体之集极,集极连接于电源端子,射极经由第3电阻连接于该可变电流源之第5电晶体,该可变电流源由该第2控制电路控制其输出电流,以防止从该电阻与该可变电流源之连接结输出之该第3驱动信号之位准因温度变化而发生变动。19.如申请专利范围第17项之装置,其中该样品保持电路之输入端子连接于该第1驱动信号产生电路所具有之该第1电晶体之集极而接受该监视信号,在控制端子接受该控制信号,根据该控制信号保持消光期间内之该监视信号之位准而将之输出,该比较器包括比较该样品保持电路所输出之位准,与该第1驱动信号产生电路所输出之该监视信号而产生该比较结果之比较放大器,两端连接于比较放大器之输出端子与该控制放大器之输入端之间,在控制端子接受该控制信号之转换电路,亦即将根据该控制信号在消光期间内从该比较放大器输出之该比较结果供给于该控制放大器之该转换电路。20.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范围第9项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,以便从该半导体雷射装置输出该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感光体表面扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及利用该扫描装置将形成于该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。21.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第9项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,以便从该半导体雷射装置产生该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置所输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而产生光检测信号之光照射及受光装置;及接受从该光照射及受光装置输出之该光检测信号而输出将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号产生装置。22.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范围第10项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,以便使该半导体雷射装置产生该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感体表面扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及将该扫描装置形成于该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。23.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第10项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置所输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而输出光检测信号之光照射及受光装置;及接受从该光照射及受光装置输出之该光检测信号而产生将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号产生装置。24.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范围第13项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感光体表面扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及利用该扫描装置将形成于该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。25.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第13项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置所输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而输出光检测信号之光照射及受光装置;及接受从该光照射及受光装置输出之该光检测信号而产生将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号输出装置。26.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范固第16项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感光体表面扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及利用该扫描装置将形成于该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。27.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第16项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置所输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而输出光检测信号之光照射及受光装置;及接受从该光照射及受光装置输出之该光检测信号而产生将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号输出装置。28.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范围第17项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感光体表面扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及利用该扫描装置将形成于该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。29.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第17项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而输出光检测信号之光照射及受光装置;及接受该光照射及受光装置所输出之该光检测信号而产生将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号产生装置。30.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范围第18项所述之该半导体雷射装置;将该控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感光体表面扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及利用该扫描装置将形成在该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。31.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第18项所述之该半导体雷射装置;将控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置所输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而输出光检测信号之光照射及受光装置;及接受从该光照射及受光装置输出之该光检测信号而产生将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号产生装置。32.一种画像记录装置,其特征为包括:申请专利范围第19项所述之该半导体雷射装置;将控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之控制信号产生电路;接受该控制信号而在感光体表面上扫描该半导体雷射装置所输出之该雷射光,形成潜像之扫描装置;及利用该扫描装置将形成于该感光体上之该潜像可视化之画像产生部。33.一种光碟装置,其特征为包括:申请专利范围第19项所述之该半导体雷射装置;将控制信号供给于该半导体雷射装置,使该半导体雷射装置输出该雷射光之振荡器;接受该控制信号而将该半导体雷射装置所输出之该雷射光照射在光碟表面,接受反射之雷射光而输出光检测信号之光照射及受光装置;及接受从该光照射及受光装置所输出之该光检测信号而产生将写入光碟中之资讯再生之再生资讯信号之再生资讯信号输出装置。图式简单说明:第一图为本发明第1实施例之半导体雷射驱动电路之结构图;第二图为本发明第2实施例之半导体雷射驱动电路之结构图;第三图为本发明第3实施例之雷射光束印表机装置用半导体雷射装置之电路结构图;第四图为本发明第4实施例之雷射光束印表机装置用半导体雷射装置之电路结构图;第五图为本发明第5实施例之半导体雷射装置之电路结构图;第六图为第五图所示半导体雷射装置之位准移位电路及驱动电路之输出波形之时序图;第七图为本发明第6实施例之画像记录装置之电路结构图;第八图为本发明第7实施例之光碟装置之电路结构图;第九图为习用之半导体雷射装置之驱动电流之波形之时序图。
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