專利名稱：半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路和半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路和半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法。本發(fā)明特別涉及在短波長紫色激光和長波長紅色激光用于執(zhí)行記錄和復(fù)制例如光盤的情況下，一種不同目標(biāo)(objective)操作電壓下的驅(qū)動多個半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路。本發(fā)明也涉及用于操作此種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
為了在一個光盤上執(zhí)行記錄和復(fù)制，具有一個振蕩波長在780nm波段的半導(dǎo)體激光器在CD(激光磁盤)、MD(小光盤)和類似的光盤裝置中使用，而具有一個振蕩波長在650nm的半導(dǎo)體激光器在DVD(數(shù)碼多用途光盤)和類似的光盤裝置中使用。
傳統(tǒng)上，在執(zhí)行視聽數(shù)據(jù)的記錄和復(fù)制或被安裝在個人計算機(jī)的光盤裝置當(dāng)中，已經(jīng)知道相對于兩種波長的兩種半導(dǎo)體激光器，為了獲得DVD系統(tǒng)的記錄和復(fù)制和CD系統(tǒng)的記錄和復(fù)制可兼容的用途而被安裝在一個機(jī)構(gòu)中。上述提到的光盤裝置包括為了降低裝置成本和功率消耗目的，用一個半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路驅(qū)動兩種激光器的裝置。
例如，一個由Elantec公司生產(chǎn)的CD-DVD組合激光驅(qū)動器(物品號EL6290C)，用一個使用同樣5V的電源電壓的一個驅(qū)動電路驅(qū)動兩種被安裝在一起的半導(dǎo)體激光器。
而且，一個能處理DVD-RAM和CD-RW的5通道激光驅(qū)動器(物品號T0800)由TEMIC公司生產(chǎn)。使用一個同樣的5V電源電壓執(zhí)行快速切換的一個放大電路被用來驅(qū)動兩種安裝在一起的半導(dǎo)體激光器。
半導(dǎo)體激光器的振蕩波長根據(jù)設(shè)備的組成材料而變化。所以，由不同材料構(gòu)成的半導(dǎo)體激光器彼此具有不同的振蕩波長，不同振蕩波長的半導(dǎo)體激光器具有各自的固有目標(biāo)操作電壓。例如，650nm波段的半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)操作電壓比780nm波段的半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)操作電壓高大約0.5V(注意每一電壓不高于大約2V)。
在此應(yīng)注意，電源電壓的確定優(yōu)先考慮傳統(tǒng)的使用同樣的電源電壓的驅(qū)動電路中650nm波段的高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器。因此，當(dāng)驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的780nm波段的半導(dǎo)體激光器時，采用超過最佳值電源電壓驅(qū)動。這因此導(dǎo)致了半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路消耗浪費功率的問題。
而且，在傳統(tǒng)的驅(qū)動電路當(dāng)中，即使只有一個半導(dǎo)體激光器被驅(qū)動時，對應(yīng)于兩種半導(dǎo)體激光器的電流放大電路的電源也一直打開，從而在切換半導(dǎo)體激光器時，不產(chǎn)生例如短期振蕩的一個不必要的脈沖。然后，通過半導(dǎo)體激光器選擇執(zhí)行在發(fā)光和不發(fā)光之間的改變。因此，和不發(fā)光的半導(dǎo)體激光器對應(yīng)的電流放大電路也被操作。這導(dǎo)致了功率被不必要的消耗的問題。
因為上述提到的通過半導(dǎo)體驅(qū)動電路不必要消耗的功率的大部分轉(zhuǎn)變成了熱，所以和半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路安裝在一起的光盤裝置的內(nèi)部有一個溫度升高的問題。
在電池用作電源的情況下，因為半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路消耗了很多的能量，還有一個問題就是電池的運行時間縮短。
而且，最近又開發(fā)了波長在400nm波段的半導(dǎo)體激光器。當(dāng)操作400nm波段的半導(dǎo)體激光器的時候，為了滿足二極管的特性，需要大約3V的電壓作為設(shè)備兩端的電壓，并且，在光發(fā)射的極限附近，超過4V的電壓值作為設(shè)備兩端的電壓是需要的。因此，對于驅(qū)動在400nm波段的半導(dǎo)體激光器，需要超過5V的電壓值(約+9V)作為電源電壓。除了上述提到的長波長半導(dǎo)體激光器，如果用同樣的電源電壓(約+9V)驅(qū)動在400nm波段的半導(dǎo)體激光器，那么作為無用的功率消耗的進(jìn)一步增加的例子，上述提到的問題將更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，通過在不同的目標(biāo)操作電壓下切換，它能驅(qū)動多個半導(dǎo)體激光器，并能降低功率消耗。
本發(fā)明的另一個目的是為適當(dāng)?shù)夭僮靼雽?dǎo)體激光器驅(qū)動電路提供一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法。
為了獲得上述提到的目的，本發(fā)明提供一種通過切換用于驅(qū)動具有相互不同的目標(biāo)操作電壓的多個半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，該電路包括一用于對各自的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生多個不同值的電源電壓的電源；一根據(jù)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)操作電壓，通過切換從電源電壓中選擇一個電源電壓的電源電壓切換裝置；一電流放大部分，用于根據(jù)通過切換所選擇的電源電壓向半導(dǎo)體激光器中的一個提供驅(qū)動電流，使得該半導(dǎo)體激光器中的一個達(dá)到它的目標(biāo)操作電壓。
請注意“目標(biāo)操作電壓”的意思是適合操作半導(dǎo)體激光器的電壓。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，電源產(chǎn)生用于半導(dǎo)體激光器的不同值的電源電壓，并且電源電壓切換裝置根據(jù)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)操作電壓，通過切換從多個電源電壓中選擇一個電源電壓。為了半導(dǎo)體激光器中的一個達(dá)到各自的目標(biāo)操作電壓，通過選擇電源電壓，電流放大部分提供驅(qū)動電流給半導(dǎo)體激光器中的一個。因此，半導(dǎo)體激光器由相對于各自的目標(biāo)操作電壓的最佳值的電源電壓來驅(qū)動。即，低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器采用低電平的電源電壓驅(qū)動，高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器采用高電平的電源電壓驅(qū)動。當(dāng)驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器時，隨之消除了用高電平電源電壓驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器的發(fā)生的可能。所以，功率消耗比傳統(tǒng)的情況進(jìn)一步降低。而且，也能避免由于無用的功率消耗而引起溫度升高和使用電池作為電源時電池的工作時間降低的問題。
而且，由于消除了用高電平電源電壓驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器的發(fā)生的可能，就限制了產(chǎn)生短周期振蕩等不必要的脈沖的振幅。因此，就減少了例如半導(dǎo)體激光器的損壞之類的不期望的意外事故。
在本發(fā)明的一個實施例中，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路進(jìn)一步包括一個用于選擇的半導(dǎo)體激光器切換裝置，多個半導(dǎo)體激光器中的一個通過切換從電流放大部分接收驅(qū)動電流。
根據(jù)本發(fā)明，通過半導(dǎo)體激光器切換裝置從多個半導(dǎo)體激光器中選擇出的半導(dǎo)體激光器從電流放大部分接收驅(qū)動電流。沒有驅(qū)動電流提供給未選擇的半導(dǎo)體激光器。結(jié)果，允許通過共享在半導(dǎo)體激光器之間的電流放大部分的電路元件而只給一個半導(dǎo)體激光器提供元件。所以，電路結(jié)構(gòu)被簡化了。
在本發(fā)明的一個實施例中，電流放大部分包括為每個半導(dǎo)體激光器獨立提供的電路元件。
根據(jù)本實施例，如果通過電源電壓切換裝置選擇一個電源電壓，那么為了半導(dǎo)體激光器中的一個具有它的目標(biāo)操作電壓，電流放大部分可以從電路元件中的一個提供驅(qū)動電流到半導(dǎo)體激光器中的一個。結(jié)果，不需要提供半導(dǎo)體激光器切換裝置，例如，一個半導(dǎo)體激光器切換開關(guān)。而且，電流放大部分的每個電路元件可以根據(jù)相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行最佳的設(shè)計，提高了設(shè)計的靈活程度。
在本發(fā)明的一個實施例中，多個半導(dǎo)體激光器包括一個具有400nm振蕩波長的半導(dǎo)體激光器。
通常，具有400nm波段振蕩波長的半導(dǎo)體激光器，其目標(biāo)操作電壓在4V到6V的范圍內(nèi)。相應(yīng)地就需要一個+9V的電源電壓。該實施例中的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路驅(qū)動一個具有高目標(biāo)操作電壓和在400nm波段的振蕩波長的半導(dǎo)體激光器。然而，對于上面提到的目的，具有(約+9V)電源電壓的這個電路不驅(qū)動具有低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器，例如，大約2V和在780nm或650nm波段的振蕩波長的半導(dǎo)體激光器。因此，功率消耗被降低。特別是，在長波波段的半導(dǎo)體激光器的記錄操作期間，因為流過半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流變大，所以降低電源電壓對于功率消耗是有效的。
而且，因為此電路不驅(qū)動具有低目標(biāo)操作電壓的具有(約+9V)電源電壓的半導(dǎo)體激光器，所以限制了短周期振蕩等不必要的脈沖的振幅。因此，減少了例如半導(dǎo)體激光器的損壞之類的不期望的意外事故。
本發(fā)明提供的一種操作半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，包括在半導(dǎo)體激光器切換期間，為了從電流放大部分接收驅(qū)動電流，給相應(yīng)切換到關(guān)閉狀態(tài)的半導(dǎo)體激光器提供電源電壓。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，在從電流放大部分接收驅(qū)動電流的半導(dǎo)體激光器切換期間，給半導(dǎo)體激光器提供的電源電壓處于關(guān)的狀態(tài)。因此，在該切換期間，來自電流放大部分的驅(qū)動電流就不提供到相關(guān)的半導(dǎo)體激光器。因此，和切換相關(guān)的半導(dǎo)體激光器就可以防止被由于例如伴隨切換的不必要的沖擊電流損壞或減少操作壽命。在從400nm波段的半導(dǎo)體激光器切換到780nm或650nm波段的半導(dǎo)體激光器時，此效果尤其明顯。
而且，本發(fā)明還提供了一種用于操作半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，包括在多個半導(dǎo)體激光器當(dāng)中，在從一個低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器切換到一個高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器的時候，在電源電壓切換之前進(jìn)行半導(dǎo)體激光器的切換，反之，在從一個高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器切換到一個低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器的時候，在半導(dǎo)體激光器切換之前進(jìn)行電源電壓的切換。
根據(jù)本發(fā)明，對于低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器，在半導(dǎo)體激光器間的切換可以在低電平電源電壓上執(zhí)行。即，對于高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器，這種設(shè)置消除了用高電平電源電壓驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器的發(fā)生的可能。所以，和切換相關(guān)的半導(dǎo)體激光器可以防止被由于如伴隨切換的不必要的沖擊電流而損壞或減少操作壽命。


可以通過下面的具體描述而更加充分地理解本發(fā)明。其附圖僅起說明作用而不限于本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)圖；具體實施方式
在附圖所示的實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明具體描述如下。
第一實施例圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。
半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路由兩個半導(dǎo)體激光器1a、1b，電源，一電流放大部分100，一電壓控制部分101，一控制部分102，一信號輸入部分103，一作為電源切換裝置的電源電壓切換開關(guān)2a和一作為半導(dǎo)體激光器切換裝置的半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b所構(gòu)成。
兩個半導(dǎo)體激光器1a、1b有彼此不同的目標(biāo)操作電壓。電源對于半導(dǎo)體激光器1a、1b產(chǎn)生不同值的電源電壓+Vcc、+Vdd(為簡單起見，提供的+Vcc＜+Vdd電壓由相同的符號表示)。電源電壓切換開關(guān)2a插入在電源電壓+Vcc、+Vdd和電流放大部分100之間。半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b插入在電流放大部分100和半導(dǎo)體激光器1a、1b之間。
半導(dǎo)體激光器1a形成在GaAs基底上并具有650nm波段的振蕩波長和1.5V到1.7V的目標(biāo)操作電壓。驅(qū)動半導(dǎo)體激光器1a的低電平電源電壓是4V，即+Vcc＝+4V。另一方面，半導(dǎo)體激光器1b形成在GaN基底上并具有400nm波段的振蕩波長和4.7V到6V的目標(biāo)操作電壓。驅(qū)動該半導(dǎo)體激光器1b的高電平電源電壓是+9V，即+Vdd＝+9V。
半導(dǎo)體激光器1a、1b被安裝在光盤裝置的一個殼體中并以一種切換方式被驅(qū)動。
半導(dǎo)體激光器1a、1b的陰極接地。限流電阻Ra、Rb分別插入在半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b和半導(dǎo)體激光器1a、1b的陽極之間。
控制單元102根據(jù)輸入到信號輸入部分103的信號，控制半導(dǎo)體激光器、切換開關(guān)2a、2b的開和關(guān)以及半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的其它所有操作的驅(qū)動電壓波形。
電源電壓切換開關(guān)2a由一個開關(guān)2a1和一個開關(guān)2a2構(gòu)成。開關(guān)2a1用于提供低電平電源電壓+Vcc到電流放大部分100的開和關(guān)。開關(guān)2a2用于提供高電平電源電壓+Vdd到電流放大部分100的開和關(guān)。
在通過電源電壓切換開關(guān)2a提供電源電壓時，電流放大部分100將一驅(qū)動電流提供到每個半導(dǎo)體激光器1a，1b，從而半導(dǎo)體激光器1a、1b在操作中具有各自的目標(biāo)操作電壓。在此例中，電流放大部分100的電路元件可以通過半導(dǎo)體激光器1a，1b共享，并可以按任一改變的電源電壓操作。即電路由用于一個半導(dǎo)體激光器的電路元件簡單地構(gòu)成。
電壓控制部分101根據(jù)來自控制部分102的一控制信號調(diào)節(jié)電流放大部分100的驅(qū)動電流，從而半導(dǎo)體激光器1a，1b在操作中具有各自的目標(biāo)操作電壓。
信號輸入部分103提供一個用于在半導(dǎo)體激光器1a、1b間選擇的切換信號，以接收來自電流放大部分100的驅(qū)動電流和來自半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的外部的用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器1a、1b的信號。用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器1a、1b的信號包括用于在光盤記錄和復(fù)制裝置中復(fù)制期間執(zhí)行APC(自動功率控制)控制的一個復(fù)制驅(qū)動信號、一個高頻疊加信號等等。在記錄期間，還包括用于確定記錄脈沖寬度的一個數(shù)字信號和用于確定記錄功率的一個直流電壓信號。
半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b由一個用于選擇半導(dǎo)體激光器1a是否切換的開關(guān)2b1和一個選擇半導(dǎo)體激光器1b是否切換的開關(guān)2b2構(gòu)成。當(dāng)半導(dǎo)體激光器1a被開關(guān)2b1選擇的時候，來自電流放大部分100的驅(qū)動電流通過限流電阻Ra提供給半導(dǎo)體激光器1a。當(dāng)半導(dǎo)體激光器1a未被開關(guān)2b1選擇的時候，來自電流放大部分100的驅(qū)動電流不提供給半導(dǎo)體激光器1a，且半導(dǎo)體激光器1a的陽極接地。同樣，當(dāng)半導(dǎo)體激光器1b被開關(guān)2b2選擇的時候，來自電流放大部分100的驅(qū)動電流通過限流電阻Rb提供給半導(dǎo)體激光器1b。當(dāng)半導(dǎo)體激光器1b未被開關(guān)2b2選擇的時候，來自電流放大部分100的驅(qū)動電流不提供給半導(dǎo)體激光器1b，且半導(dǎo)體激光器1b的陽極接地。
根據(jù)此半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，當(dāng)半導(dǎo)體激光器1a被驅(qū)動時，半導(dǎo)體激光器1a通過開關(guān)2b1被選擇，而半導(dǎo)體激光器1b未被開關(guān)2b2選擇。與此同時，開關(guān)2a1打開，向電流放大部分100提供低電平電源電壓+Vcc。開關(guān)2a2關(guān)閉，關(guān)閉向電流放大部分100提供高電平電源電壓+Vdd。因此，低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a由低電平電源電壓+Vcc驅(qū)動。當(dāng)驅(qū)動半導(dǎo)體激光器1b時，半導(dǎo)體激光器1b通過開關(guān)2b2被選擇，而半導(dǎo)體激光器1a未被開關(guān)2b1選擇。與此同時，開關(guān)2a2打開，向電流放大部分100提供高電平電源電壓+Vdd。開關(guān)2a1關(guān)閉，關(guān)閉向電流放大部分100提供低電平電源電壓+Vcc。結(jié)果，高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b由高電平電源電壓+Vdd驅(qū)動。
如上所述，根據(jù)該半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，半導(dǎo)體激光器1a、1b由相對于各自目標(biāo)操作電壓的最佳值的電源電壓+Vcc和+Vdd驅(qū)動。即對于高目標(biāo)電壓的半導(dǎo)體激光器1b，這種配置消除了出現(xiàn)用高電平電源電壓+Vdd驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a的可能。因此，功率消耗比傳統(tǒng)的情況進(jìn)一步降低。而且，也能避免由于無用的功率消耗而引起溫度升高和使用電池作為電源時電池的工作時間降低的問題。
而且，在此半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，為了防止半導(dǎo)體激光器由于如伴隨被驅(qū)動的目標(biāo)半導(dǎo)體激光器切換引起沖擊電流之類的不必要的電流而損壞，需要采用下面描述的第一種驅(qū)動方法或第二種驅(qū)動方法。這些驅(qū)動方法限定了開關(guān)2a、2b的驅(qū)動方式。
(1)第一種驅(qū)動方法根據(jù)第一種驅(qū)動方法，當(dāng)驅(qū)動對象從低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a切換到高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b時，在電源電壓通過電源電壓開關(guān)2a改變之前通過半導(dǎo)體激光器切換開關(guān)2b切換半導(dǎo)體激光器。當(dāng)驅(qū)動對象從高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b切換到低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a時，在半導(dǎo)體激光器通過半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b改變之前，電源電壓通過電源電壓開關(guān)2a改變。
現(xiàn)在假設(shè)，例如，低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a被驅(qū)動，這時，電源電壓開關(guān)2a的+VCC開關(guān)2a1處于開的狀態(tài)，+Vdd開關(guān)2a2處于關(guān)的狀態(tài)，半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的開關(guān)2b1處于選擇狀態(tài)，開關(guān)2b2處于非選擇狀態(tài)。在此假設(shè)驅(qū)動對象是從低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a切換到高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b。此時，半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的開關(guān)2b1首先改變到非選擇狀態(tài)，開關(guān)2b2改變到選擇狀態(tài)，同時，保持電源電壓開關(guān)2a的+Vcc開關(guān)2a1處于開的狀態(tài)，和+Vdd開關(guān)2a2處于關(guān)的狀態(tài)。隨后，電源電壓開關(guān)2a的+VCC開關(guān)2a1改變到關(guān)的狀態(tài)，和+Vdd開關(guān)2a2改變?yōu)殚_的狀態(tài)。
相反，當(dāng)驅(qū)動對象是從高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b切換到低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a時，電源電壓開關(guān)2a的+Vcc開關(guān)2a1首先改變到開的狀態(tài)，和+Vdd開關(guān)2a2改變到關(guān)的狀態(tài)。隨后，半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的開關(guān)2b1改變到選擇狀態(tài)，和開關(guān)2b2改變到非選擇狀態(tài)。
根據(jù)第一種驅(qū)動方法，對于低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a，半導(dǎo)體激光器可以在低電平電源電壓+Vcc上改變。即這種配置消除了出現(xiàn)在用于高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b的高電平電源電壓+Vdd上改變低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a的可能。所以，和切換有關(guān)的半導(dǎo)體激光器避免了由于例如沖擊電流之類的伴隨切換而產(chǎn)生的不必要的電流而被損壞和操作壽命降低的問題。即消除了切換電源而引起的壓力。
(2)第二種驅(qū)動方法根據(jù)第二種驅(qū)動方法，當(dāng)成為驅(qū)動對象的半導(dǎo)體激光器1a、1b通過半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b改變時，和切換有關(guān)的半導(dǎo)體激光器1a、1b的電源電壓進(jìn)入關(guān)的狀態(tài)。
現(xiàn)在假設(shè)，例如，低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a被驅(qū)動。這時，電源電壓開關(guān)2a的+VCC開關(guān)2a1處于開的狀態(tài)，+Vdd開關(guān)2a2處于關(guān)的狀態(tài)，半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的開關(guān)2b1在選擇狀態(tài)，和開關(guān)2b2在非選擇狀態(tài)。在此假設(shè)驅(qū)動對象是從低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a切換到高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b。此時，電源電壓開關(guān)2a的+Vcc開關(guān)2a1首先切換到關(guān)的狀態(tài)(+Vdd開關(guān)2a2仍處于關(guān)的狀態(tài))。然后，半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的開關(guān)2b1改變?yōu)檫x擇狀態(tài)，開關(guān)2b2改變?yōu)榉沁x擇狀態(tài)。而且，電源電壓開關(guān)2a的+Vdd開關(guān)2a2隨之改變?yōu)殚_的狀態(tài)(+Vcc開關(guān)2a1仍處于關(guān)的狀態(tài))。
相反，當(dāng)驅(qū)動對象從高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b切換到低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a時，電源電壓開關(guān)2a的+Vdd開關(guān)2a2首先改變到關(guān)的狀態(tài)(+Vcc開關(guān)2a1仍處于關(guān)的狀態(tài))。然后，半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的開關(guān)2b1改變到選擇狀態(tài)，開關(guān)2b2改變到非選擇狀態(tài)。而且，電源電壓開關(guān)2a的+Vcc開關(guān)2a1隨之改變?yōu)殚_的狀態(tài)(+Vdd開關(guān)2a2仍處于關(guān)的狀態(tài))。
根據(jù)第二種驅(qū)動方法，當(dāng)成為驅(qū)動對象的半導(dǎo)體激光器1a、1b通過半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b改變時，無驅(qū)動電流從電流放大部分100提供到和切換有關(guān)的半導(dǎo)體激光器1a、1b。因此，半導(dǎo)體激光器1a、1b完全防止了由于例如沖擊電流之類的伴隨切換而產(chǎn)生的不必要的電流而被損壞和操作壽命降低的問題。在完全消除由于切換電源而引起的壓力這一點上第二種方法比第一種方法更好。當(dāng)從400nm波段的半導(dǎo)體激光器1b切換到780nm波段的半導(dǎo)體激光器1a時，這種效果尤為明顯。
第二實施例圖2示出了第二實施例的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的構(gòu)成。注意和圖1中同樣的元件被標(biāo)注成同樣的符號，此處不再描述。
此半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路不同于圖1的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路在于在電流放大部分100內(nèi)部，提供了分別對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器1a、1b的電流放大電路100a、100b作為電路元件，而且取消半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b。
電流放大部分100的電流放大電路100a接收低電平電源電壓+Vcc并且給具有電源電壓+Vcc的低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a提供驅(qū)動電流。另一方面，電流放大電路100b接收高電平電源電壓+Vdd并且給具有電源電壓+Vdd的半導(dǎo)體激光器1b提供驅(qū)動電流。即，電流放大電路100a和100b為每個半導(dǎo)體激光器1a、1b獨立提供驅(qū)動電流，并彼此獨立操作。
在這種配置下，成為驅(qū)動對象的半導(dǎo)體激光器1a、1b的切換僅利用電源電壓開關(guān)2a，通過對電源電壓+Vcc和+Vdd進(jìn)行開和關(guān)而獲得。即如果電壓+Vcc通過開關(guān)2a1設(shè)定為開的狀態(tài)，電壓+Vdd通過開關(guān)2a2設(shè)定為關(guān)的狀態(tài)，則從在開的狀態(tài)下接收電源電壓+Vcc的電流放大電路100a提供驅(qū)動電流到相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器1a。此時，沒有驅(qū)動電流提供到半導(dǎo)體激光器1b。如果電壓+Vcc通過開關(guān)2a1設(shè)定為關(guān)的狀態(tài)，電壓+Vdd通過開關(guān)2a2設(shè)定為開的狀態(tài)，則從在開的狀態(tài)下接收電源電壓+Vdd的電流放大電路100b提供驅(qū)動電流到相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器1b。此時，沒有驅(qū)動電流提供到半導(dǎo)體激光器1a。
所以，根據(jù)此半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，半導(dǎo)體激光器1a、1b用相對于各自的目標(biāo)操作電壓的最佳值的電源電壓+Vcc和+Vdd來驅(qū)動。即，對于驅(qū)動高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1b，這種配置消除了出現(xiàn)用高電平電源電壓+Vdd驅(qū)動低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器1a的可能。所以，功率消耗比傳統(tǒng)的情況進(jìn)一步降低。而且，也能避免由于無用的功率消耗而引起溫度升高和使用電池作為電源時電池的工作時間降低的問題。
盡管電流放大部分100的電路元件比第一個實施例增加了，但因為上述的半導(dǎo)體激光切換開關(guān)2b的取消而使電路結(jié)構(gòu)簡化了。而且，因為電流放大部分100的電流放大電路100a、100b可以為相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計，所以在設(shè)計上的靈活程度提高了。
而且，在此半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，當(dāng)切換作為驅(qū)動對象的半導(dǎo)體激光器1a、1b時，通過一次把電源電壓開關(guān)2a內(nèi)部的兩個開關(guān)2a1、2a2換到關(guān)的狀態(tài)而獲得和第一個實施例的第二個驅(qū)動方法類似的效果。即，如果兩個開關(guān)2a1、2a2換到關(guān)的狀態(tài)，沒有驅(qū)動電流提供給和切換相關(guān)的半導(dǎo)體激光器1a、1b。所以，半導(dǎo)體激光器1a、1b可以完全防止由于產(chǎn)生例如沖擊電流之類的伴隨切換的不必要的電流而損壞和降低操作壽命。
很明顯所描述的本發(fā)明可以有多種方式的變化。這種變換在不脫離本發(fā)明范圍和精神的前提下，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說所有顯而易見的修改都落入下列權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于通過切換驅(qū)動多個具有彼此不同的目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，包括一電源，用于產(chǎn)生用于各自的半導(dǎo)體激光器的不同電平的多個電源電壓；一電源電壓切換裝置，用于根據(jù)半導(dǎo)體激光器的目標(biāo)操作電壓從電源電壓當(dāng)中通過切換選擇一個電源電壓；和一電流放大部分，用于利用通過切換選擇的電源電壓將驅(qū)動電流提供給半導(dǎo)體激光器中的一個，從而使半導(dǎo)體激光器中的一個達(dá)到它的目標(biāo)操作電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，還包括一半導(dǎo)體激光器切換裝置，用于通過切換從多個半導(dǎo)體激光器當(dāng)中選擇從電流放大部分接收驅(qū)動電流的半導(dǎo)體激光器。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其中電流放大部分包括為每個半導(dǎo)體激光器獨立提供的電路元件。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其中多個半導(dǎo)體激光器包括一個具有在400nm波段的振蕩波長的半導(dǎo)體激光器。
5.一種用于操作如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，包括在半導(dǎo)體激光器切換期間，為從電流放大部分接收驅(qū)動電流，將和切換相關(guān)的半導(dǎo)體激光器的電源電壓處于關(guān)的狀態(tài)。
6.一種用于操作如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，包括在多個半導(dǎo)體激光器當(dāng)中，在從一個低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器切換到高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器時，在電源電壓切換之前執(zhí)行半導(dǎo)體激光器的切換，其中在從一個高目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器切換到低目標(biāo)操作電壓的半導(dǎo)體激光器時，在半導(dǎo)體激光器切換之前執(zhí)行電源電壓的切換。
全文摘要
一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路驅(qū)動具有不同目標(biāo)操作電壓的多個半導(dǎo)體激光器1a、1b，并具有為半導(dǎo)體激光器1a、1b產(chǎn)生電源電壓+Vcc、+Vdd的一個電源，一個電源電壓切換裝置2a用于從電源電壓+Vcc、+Vdd到另一個+Vdd、+Vcc的切換，為了半導(dǎo)體激光器1a、1b達(dá)到各自的目標(biāo)操作電壓，一個電流放大部分100用于給具有電源電壓的半導(dǎo)體激光器1a、1b提供驅(qū)動電流。
文檔編號H01S5/062GK1404046SQ02143720
公開日2003年3月19日 申請日期2002年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月4日
發(fā)明者石井光夫 申請人:夏普公司