CN100472620C - 半导体激光器驱动装置、光头装置和光信息记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的半导体激光器驱动装置具备:高频叠加电路(3),其在光头装置所具备的半导体激光器(1)的激光器驱动电流(6)上叠加高频电流;和高频叠加控制单元(5),其根据半导体激光器(1)的温度来控制高频电流的频率。
Description
技术领域
本发明涉及对半导体激光器(激光二极管:LD)的射出功率进行控制的半导体激光器驱动装置、具备该驱动装置的光头装置、以及采用了该光头装置的光信息处理装置。
背景技术
通过对旋转的光盘照射比较弱的一定光量的光束,检测由光盘调制的反射光,来再生记录于光盘的数据。
在再生专用的光盘中,在光盘的制造阶段预先以螺旋状记录凹坑的信息。与此相对,在可改写的光盘中,通过蒸镀等方法,在形成具有螺旋状的脊(1and)或槽(groove)的轨道的基材表面,堆积可进行数据的光学记录/再生的记录材料膜。当在可改写的光盘中记录数据时,将根据应记录的数据来调制光量的光束照射到光盘上,由此使记录材料膜的特性局部变化,来进行数据的写入。
另外,凹坑的深度、轨道的深度、以及记录材料膜的厚度比光盘基材的厚度小。因此,光盘中记录有数据的部分构成二维的面,有时称作“信息记录面”。在本说明书中,考虑这样的信息记录面在深度方向也具有物理大小,从而取代“信息记录面”的说法,使用“信息层”的说法。光盘至少具有1个这样的记录层。另外,1个信息层实际上也可以包括相变材料层、反射层等多个层。
当在可记录的光盘中记录数据时,或者当再生光盘中记录的数据时,需要使光束在信息层中的目标轨道上始终处于规定的汇聚状态。为此,需要“聚焦控制”以及“跟踪控制”。“聚焦控制”是在信息记录面的法线方向(下面称为“基板的深度方向”)上控制物镜的位置,使得光束的焦点位置始终位于信息层上。另一方面,跟踪控制是在光盘的半径方向(下面称为“盘直径方向”)上控制物镜的位置,使得光束的束点位于规定的轨道上。
历来,作为高密度、大容量的光盘,DVD(Digital Versatile Disc)-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD-R、DVD+RW、DVD+R等光盘逐渐被实用化。另外,CD(Compact Disc)现在也正在普及。目前,比这些光盘更进一步高密度化、大容量化的蓝光光盘(Blu-ray Disc;BD)等下一代光盘的开发、实用化正在发展。
为了对这样的光盘记录数据,或者读出光盘中记录的数据,使用将半导体激光器(激光二极管:LD)作为光源的光学式头装置(光头装置)。通过向半导体激光器供给激光振荡所需的电流的装置(半导体激光器驱动装置)来驱动半导体激光器。
半导体激光器驱动装置具备将半导体激光器的发光输出控制在一定用的APC(Automatic Power Control)电路。半导体激光器发出的光的一部分入射到光电二极管等光检测器,APC电路基于该光检测器的输出信号来控制半导体激光器的驱动电流。
目前,为了驱动半导体激光器,采用了在直流电流上叠加高频电流的技术。为了通过向半导体激光器返回从光盘反射的激光来抑制在半导体激光器中产生的返回光噪声,而进行这样的高频叠加。
图1是示意表示半导体激光器的驱动电流I与光输出P的关系(电流-光输出特性:L/I Curve)的曲线图。若驱动电流I超过阈值ITH后继续增大,则光输出P与驱动电流I的增加近似成比例地增加,但当驱动电流I为直流时,光输出P恒定。在图1的例子中,当驱动电流是大小为I0的直流电流时,光输出为P0。若在这样的直流电流I0上叠加高频电流IH=I1·sin(2πft),则向半导体激光器供给的驱动电流的大小I作为整体如下面的式1所示。
I=I0+IH=I0+I1·sin(2πft) ...(式1)
其中,f是频率,t是时间。另外,在本说明书中,有时将高频电流IH的频率f称为“叠加频率”。当用式1表现驱动电流I时,光输出P如下面的式2所示。
P=P0+PH=P0+P1·sin(2πft) ...(式2)
其中,PH是光输出P的高频成分,P1是高频成分PH的振幅。
返回光噪声是由于半导体激光器的振荡模式为单模而产生的现象,由光盘反射的光若返回半导体激光器,则半导体激光器内振荡状态紊乱,产生模式跳跃等,从而导致噪声。若在以单模振荡的半导体激光器的驱动电流上进行上述的高频叠加,则由于振荡模式从单模变为多模,因此不易受返回光的影响。
以往,为了抑制返回光噪声,高频电流IH的振幅II和频率f设定为所需要的大小。在下述文献中公开了调整该振幅II和频率f的技术,但未对频率f进行调整。
专利文献1公开了如下技术:提取因半导体激光器的温度变化或随时间变化而变化的光输出中的高频成分PH的振幅P1,将其与基准值进行比较,由此控制高频电流IH的振幅I1。
专利文献2公开了如下技术:调整高频电流IH的振幅I1,使得高频电流的叠加不会引起再生光劣化。
专利文献3公开了如下技术:为了解决当半导体激光器驱动装置的环境温度变化时高频电流IH的频率f从设定值偏移的问题,而控制高频电流IH的频率f使其可变。
专利文献1:特开2002-335041号公报
专利文献2:国际公开WO2004/038711号论文
专利文献3:特开2001-352124号公报
当如后面所述那样在半导体激光器的驱动电流上叠加了高频电流时,若半导体激光器的温度变化,则存在RIN(Relative Intensity Noise:相对强度噪声)增加的问题。RIN是表示激光在时间上波动的参数,若设直流驱动的半导体激光器的平均光输出为P0、光输出的波动为δP、测定频带宽度为Δf,则由下式表示。
RIN=10·log{(δP/P0)2/Δf}···[dB/Hz]
一般,存在平均光输出P0越增大、即半导体激光器的光输出(下面称为射出功率。)越增高,半导体激光器的RIN越下降的趋势。在低射出功率区域的RIN,由自然光的影响带来的量子噪声(固有噪声)占支配地位,但在高射出功率区域的RIN,因半导体激光器的温度变化或输出变化而引起的模式跳跃噪声(光谱的跳跃)占支配地位。
图2是表示当在半导体激光器的驱动电流上叠加了高频电流时的RIN的输出功率依赖性(噪声曲线noise profile)的一个例子的曲线图。如上所述,噪声曲线在整体上表现出随射出功率增加而下降的趋势,但当在半导体激光器的驱动电流上叠加了高频电流时,在某特定的射出功率处RIN增加,变得极大化。图2的例子中,在光输出为2.7mW附近可观察到RIN的极大化。认为在产生RIN局部增加的射出功率处,因高频电流的叠加而产生新的振荡模式,会生成固有噪声。这种固有噪声以半导体激光器的缓和振动为主要原因而产生。
光头装置内的半导体激光器优选设计成以其RIN相对变低的射出功率动作。即,在进行高频叠加时,优选按照避开RIN局部增大的上述区域的方式设定射出功率。但是,在光信息记录再生装置等使用的光头装置中,不进行如将从半导体激光器实际射出的激光的功率(射出功率)保持在规定范围的控制,而进行将光盘的信息层上的激光的强度(再生功率)维持在规定值的控制。该再生功率与从半导体激光器实际射出的激光的功率(射出功率)不一致。因此,在光盘的信息层上,即使在实现了同一等级的再生功率的情况下,射出功率也会因光头装置的光利用效率(传输效率)而不同。下面说明其理由。
在光头装置内,从半导体激光器射出的激光在透过光束分离器、准直透镜、物镜等光学部件之后,汇聚到光盘的信息层上。这种光头装置中的“传输效率”依赖于从半导体激光器射出的激光的发散角、光头装置所具备的各光学部件的光取入率以及透过率等而变化。因此,即使在同一设计的光头装置之间,因制造工艺产生的光学部件的对位错位等,导致“传输效率”产生例如14~22%左右的偏差。在光盘的信息层上要实现0.25mW的再生功率时,若传输效率为14%,则需要0.25/0.14=1.8mW的射出功率。另一方面,当传输效率为22%时,以0.25/0.22=1.1mW的射出功率可实现0.25mW的再生功率。
这样,即使光盘装置的再生功率被控制在一定值(例如0.25mW)时,因各个光盘装置中的传输效率的偏差而半导体激光器的射出功率变动较大,例如在1.1mW~1.8mW的范围。结果,即使采用相同的半导体激光器,每个光头装置中RIN也会产生偏差。
另一方面,还可知若半导体激光器的温度变化则噪声曲线会偏移。图3是表示温度为25℃以及70℃时的噪声曲线的曲线图。当射出功率为1.5~3.0W的范围内,使RIN最小化的射出功率在25℃下约为2.0W,在70℃偏移至约2.5W。当射出功率为2.0W时,若温度从25℃上升至70℃,则RIN会上升3dB以上。这样,若光头装置中的半导体激光器的RIN增大,则产生抖动等再生特性恶化。
从以上说明可知,即使在将光头装置内的半导体激光器或光学系统设计和调整为在室温下使RIN最小化的情况下,有时也会因动作时的温度变化而RIN显著增加,产生光信息记录再生装置的可靠性降低的问题。
发明内容
本发明为解决上述问题而实现,目的在于提供一种即使半导体激光器的温度变化也能将RIN维持在充分低的等级的半导体激光器驱动装置。本发明的另一个目的在于提供一种具备该半导体激光器驱动装置的光头装置以及光信息记录再生装置。
本发明的半导体激光器驱动装置具备:高频叠加电路,其在光头装置所具备的半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流;高频叠加控制单元,其根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率;温度传感器,其检测所述半导体激光器的温度;和存储器,其存储所述温度传感器所检测出的温度和与所述高频电流的频率相关的数据;所述高频叠加控制单元基于所述存储器中存储的数据和所述温度传感器所检测出的温度,来控制所述高频叠加电路。
在优选实施方式中,所述高频叠加控制单元增减所述高频电流的频率,以降低所述半导体激光器的相对噪声强度。
在优选实施方式中,所述数据包括对所述半导体激光器的温度、与在所述温度下使所述半导体激光器的相对强度噪声最小化的所述高频电流的频率之间的关系进行规定的信息。
本发明的光头装置具备:半导体激光器,其射出光束;物镜,其用于将所述光束汇聚到光盘的信息层;和半导体激光器驱动装置,其驱动所述半导体激光器;所述半导体激光器驱动装置具备:高频叠加电路,其在所述半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流;高频叠加控制单元,其根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率;温度传感器,其检测所述半导体激光器的温度;和存储器,其存储所述温度传感器所检测出的温度和与所述高频电流的频率相关的数据;所述高频叠加控制单元基于所述存储器中存储的数据和所述温度传感器所检测出的温度,来控制所述高频叠加电路。
本发明的光信息记录再生装置具备:电动机,其使光盘旋转;光头装置,其具有射出光束的半导体激光器、和用于将从所述半导体激光器射出的光束汇聚到所述光盘的信息层的物镜;半导体激光器驱动装置,其驱动所述半导体激光器;和记录再生电路,其通过所述光头装置,与所述光盘之间进行数据的授受;该光信息记录再生装置还具备:高频叠加电路,其在所述半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流;高频叠加控制单元,其根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率;温度传感器,其检测所述半导体激光器的温度;和存储器,其存储所述温度传感器所检测出的温度和与所述高频电流的频率相关的数据;所述高频叠加控制单元基于所述存储器中存储的数据和所述温度传感器所检测出的温度,来控制所述高频叠加电路。
本发明的半导体激光器的驱动方法,是光头装置所具备的半导体激光器的驱动方法,包括如下步骤:生成向所述半导体激光器供给的直流电流;在所述直流电流上叠加高频电流;以及根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率,以降低所述半导体激光器的相对噪声强度。
(发明效果)
根据本发明的半导体激光器驱动装置,通过根据半导体激光器的温度来改变高频电流的频率,从而可抑制噪声的增加。
附图说明
图1是表示光输出-电流特性(L/I Curve)的曲线图;
图2是表示半导体激光器的温度在25℃时的噪声曲线的曲线图;
图3是表示半导体激光器的温度在25℃以及70℃时的噪声曲线的曲线图;
图4是表示噪声曲线的叠加频率依赖性的曲线图;
图5是表示噪声曲线的温度依赖性的曲线图;
图6是表示因温度上升而RIN增加的曲线图;
图7是表示因叠加频率下降而RIN减少的曲线图;
图8是表示因叠加频率的变化引起RIN的波动中由射出功率带来的影响的曲线图;
图9A是表示本发明的半导体激光器的温度与叠加频率的关系的一个例子的图;
图9B是表示本发明的半导体激光器的温度与叠加频率的关系的另一个例子的图;
图9C是表示本发明的半导体激光器的温度与叠加频率的关系的又一个例子的图;
图10是表示本发明的半导体激光器驱动装置的实施方式的电路框图;
图11是表示高频叠加电路的构成例的框图;
图12是表示本发明的光头装置的实施方式的图;
图13是表示本发明的光信息处理装置的一实施方式的图。
图中:1—半导体激光器;2—光检测元件;3—高频叠加电路;4—激光器驱动电路;5—高频叠加控制电路;6—激光驱动电流;7—噪声检测电路;8—存储装置;9—温度传感器;302—振荡频率可变电路(多谐振荡器);304—D/A转换器;306—电流产生电路(运算放大器)。
具体实施方式
本发明者发现通过使高频叠加的频率变化而RIN的噪声曲线也变化,从而完成了本发明。下面,在对本发明的优选实施方式进行说明之前,说明高频电流的频率与噪声曲线的关系。
图4是示意表示叠加频率分别为“低”、“中”、“高”时的噪声曲线的曲线图。随着叠加频率上升而噪声曲线在图中向右偏移。
另一方面,图5是示意表示在使叠加频率固定的状态下半导体激光器的温度分别为“低”、“中”、“高”时的噪声曲线的曲线图。随着温度的上升而噪声曲线在曲线图中向右偏移。
图6是表示高频电流的频率为400MHz时射出功率(射出power)在2.5mW附近的噪声曲线。虚线的曲线61是半导体激光器的温度在25℃时的噪声曲线,实线的曲线62是半导体激光器的温度为60℃时的噪声曲线。在温度为25℃的情况下,当射出功率为2.5mW时RIN为-127dBm,若温度上升至60℃,则RIN上升至-123dBm。
另一方面,图7表示在半导体激光器的温度为60℃的情况下,使叠加频率变化为400MHz、350MHz、300MHz时的噪声曲线。实线的曲线63、虚线的曲线64、以及单点划线的曲线65分别是叠加频率为400MHz、350MHz、300MHz时的噪声曲线。
当半导体激光器的温度为60℃时,若叠加频率仍为400MHz,则如上所述,RIN上升至-123dBm,但若使叠加频率下降至300MHz,则RIN下降至-127dBm。这样,在某范围的射出功率下,通过降低叠加频率,可抑制伴随温度上升的半导体激光器的噪声增加。
在图6和图7,图4和图5的噪声曲线中,仅表示了射出功率相对小的区域。如上所述,在该区域,通过降低叠加频率,可防止由温度上升引起的RIN增加,但因半导体激光器的射出功率的大小而异,还可能通过高频电流的频率下降反而使RIN增加。下面,对这一点进行说明。
在图8中表示提取图4所示的噪声曲线中的、叠加频率为“中”和“低”的曲线并放大后的曲线。在图8所示的“反转区域R”以外的区域,通过降低叠加频率而RIN下降,但在“反转区域R”,若降低叠加频率,反而RIN会增加。另外,图6和图7表示了射出功率比图8的“反转区域R”小的区域的噪声曲线。
这样,依赖于高频电流的频率而RIN如何变化,这还依赖于半导体激光器的射出功率,如上所述,该射出频率因各个光头装置的传输效率而异。
另外,光头装置的再生功率由光检测元件测定,并基于该测定值被自动控制(APC)在所希望的大小,但根据各个拾取装置的传输效率而变化的半导体激光器的射出功率无法直接测定。因此,即使当控制在同一等级的再生功率时,半导体激光器的射出功率也可能按每个光头装置而不同,也不清楚各个半导体激光器的射出功率是否在图8的“反转区域R”内。结果,因温度增加而需要提高高频的频率,还是需要降低高频的频率,这按每个光头而完全不同,不能简单下结论。
在本发明的优选实施方式中,在制作出实际组合了半导体激光器的光头装置之后,改变施加到半导体激光器的高频电流的频率,测定RIN,求取RIN的频率依赖性。而且,在不同温度(例如25℃、50℃、75℃)下执行该测定,在这些各温度下,确定能使RIN最低的频率。
通过这样的测定而得到与RIN相关的数据例如作为下面的表1所示的表格存储在存储器内。
[表1]
通过进行上述测定,在温度为25℃、50℃、75℃时,可求出使RIN最小化的叠加频率。这样,在25℃、50℃、75℃各个温度下使RIN最小化的叠加频率例如为400MHz、370MHz和340MHz。在利用这样的光头装置使光信息记录再生装置实际动作时,基于上述的测定数据,当半导体激光器的温度为25℃时,将叠加频率设定在400MHz,当半导体激光器的温度上升至50℃时,改变叠加频率为370MHz,在进一步达到75℃时,改变叠加频率为340MHz即可。
这样的基于温度变化的叠加频率的控制,例如如图9A、图9B、图9C所示,能以各种方式执行。另外,在图9A~图9C所示的例子中,随着温度上升使叠加频率单调下降,但因射出功率的大小,有时需要随着温度上升使叠加频率单调增加、或在特定的温度下需要切换增减。关于使叠加频率如何变化基于表1的数据来确定。
用于获得表1的数据的测定,可在实际将半导体激光器组合到光头装置内的状态下执行。因此,获得与半导体激光器的特性或光头装置内的光学系统所示的传输效率相对应的数据,可确定与各个光头装置匹配的最佳频率。
另外,也可以是:实际的测定仅在25℃下执行,而其他温度下的数据通过对25℃的数据进行修正来生成。如上所述,即使具备同一半导体激光器,因光的传输效率的偏差而射出功率也会产生偏差,但若通过在特定温度(例如25℃)下的实际测定,求出在该温度下使RIN极小化的频率,则在其他温度下使RIN极小化的频率,可基于半导体激光器的特性来推定。
另外,在实际使用时的半导体激光器的实际的温度T与25℃、50℃、75℃不一致时,也可根据表1的数据通过运算求出在温度T下使RIN最小化的频率。图9B或图9C所示的温度变化的方式,若基于表1的25℃、50℃、75℃的测定数据,通过运算来生成补充数据,则可容易地执行。
另外,表1的数据是在光盘的信息层上实现某特定的再生功率时获得的数据,当再生功率不同时,由于射出功率也相应地变化,因此将获得与表1不同数值的数据。为了应对再生功率不同的多种光盘,也可预先按多个不同再生功率来取得表1的数据,存储到存储器内。
下面,对本发明的半导体激光器驱动装置的优选实施方式进行说明。
(实施方式1)
图10是表示本发明的半导体激光器驱动装置的实施方式的构成的图。
本实施方式的半导体激光器驱动装置具备:半导体激光器1、检测从半导体激光器1射出的激光的一部分的光检测元件2、向半导体激光器1供给激光器驱动电流6的直流成分的激光器驱动电路4、在激光器驱动电流6的直流成分上叠加高频电流的高频叠加电路3、控制高频叠加电路3的动作的高频叠加控制电路5、检测半导体激光器1的温度的温度传感器9、检测半导体激光器1的噪声(RIN)的噪声检测电路7、以及存储上述表1的表格等的各种数据的存储装置8。
该半导体激光器驱动装置的主要部分10由图10的虚线框所包围的构成要素构成,并搭载于光头装置内。也可将半导体激光器驱动装置的构成要素的一部分设置在位于光头装置外部的光信息记录再生装置的电路基板上。例如,高频叠加控制电路5在典型方式下形成于光信息记录再生装置的电路基板上搭载的集成电路(IC)上,但也可组合到光头装置内的激光器驱动IC上。另一方面,激光器驱动电路4在典型方式下组合于光头装置内的激光器驱动IC上。
光头装置包括对从半导体激光器1射出的激光进行汇聚的物镜和检测由光盘反射的光的光检测器等,这些部件的构成是公知的,因此省略了图示。
半导体激光器1例如是振荡波长为405nm的单模激光器,以与从激光器驱动电路4输出的激光器驱动电流6对应的功率射出激光。从半导体激光器1射出的激光的一部分入射到光检测元件2,通过光电转换而被转换为与入射光强度相应的电信号。该电信号反馈至激光器驱动电路4,将再生功率控制在规定值,因此进行将光检测元件2的输出保持在一定的控制。另外,为了调整半导体激光器1的射出功率而测定的激光的一部分一般称为“前光”,检测前光的光检测元件2称为“前光监视器”。
为了进行记录或再生,从半导体激光器1射出的激光的大部分经由未图示的物镜等被导向至光盘,照射其信息层。由光盘的信息层反射的光入射到未图示的光检测器,通过光电转换而生成各种信号。
激光器驱动电路4所输出的直流的驱动电流被控制为使得从光检测元件2输出的电信号的时间平均值(即,直流成分)一定,因此半导体激光器1的射出功率的平均值近似保持在一定值。
通过高频叠加电路3,在激光器驱动电流6的直流成分上叠加高频信号。图11是表示高频叠加电路3的构成例的图。高频叠加电路3内置有振荡频率可变电路(多谐振荡器)302、D/A转换器304、电流产生电路(运算放大器)306。多谐振荡器302例如是在200~600MHz程度的高频下可变振荡的振荡电路。D/A转换器304将从高频叠加控制电路5送来的频率控制信号从数字信号转换为模拟信号,并施加到运算放大器306。运算放大器306生成与频率控制信号对应大小的电流ΔI,供给到多谐振荡器302。因电流ΔI的大小变化,而设置在多谐振荡器302内的电阻的两端电压变化,因此振荡频率(叠加频率)变化。
高频叠加电路3输出的高频电流通过AC耦合器而被叠加到激光器驱动电流6上。叠加了高频电流的激光器驱动电流6注入到半导体激光器1,使单模激光器多模化而发光。因此,降低对来自光盘等记录介质的返回光的影响,可降低噪声。
另外,向光盘记录时比再生时进一步增加光量,例如对由相变材料构成的光盘的信息层赋予相变后进行记录。在记录模式下,通过激光器驱动电路4的作用,使激光器驱动电流6增加,从而增加光量。
存储装置8例如由半导体存储器构成,半导体激光器1的温度变化时的高频电流的频率相关的信息,如上所述,以将温度和叠加频率建立对应起来的表格形式等存储于存储装置8。
温度传感器9测定半导体激光器1的温度,根据测定的温度输出电信号。高频叠加控制电路5针对由温度传感器9检测的半导体激光器1的温度,根据存储装置8中存储的信息,控制高频叠加电路3所输出的高频的频率,由此抑制半导体激光器1的噪声增加。
因半导体激光器1的温度上升而RIN增加,但基于由温度传感器9检测的温度,调整叠加到半导体激光器1的高频的频率,可抑制RIN增加。
另外,再生功率还因需要再生的光盘而变化。例如,当单层BD盘用的再生功率为0.25mW左右时,双层BD盘用的再生功率为0.50mW左右。这样,若因光盘而所需要的再生功率变化,则与此对应半导体激光器的射出功率也变化。
在本实施方式中,根据上述方法,为了将半导体激光器的射出功率控制在使RIN充分变小的范围,对高频电流的频率进行调整,但此时使用的数据是在实现规定的再生功率的条件的基础上获得的数据。即使是相同的光头装置,若再生功率不同,则射出功率也不同,因此在各温度下使RIN最小化的频率也会变化。
这样的问题例如可通过如下两种方法解决。
(1)对于与预定再生的光盘对应的各再生功率,预先生成表1所示的数据,并存储到存储器内。在根据装入光信息记录再生装置的光盘设定了再生功率之后,读出与该再生功率对应的数据,执行频率的最佳化。
(2)使得即使在根据光盘而再生功率变化时,半导体激光器的射出功率也不变化。例如,在上述的例子中,当针对双层BD所需要的再生功率(0.5mW)时,预先按温度求出最佳频率。并且,当光信息记录再生装置中装有单层BD时,在光路中插入调整从半导体激光器射出的激光的强度的光量控制元件,使再生功率降低至0.25mW左右。由于再生功率的变化通过光量控制元件执行,因此即使在再生功率变化时,也能将半导体激光器的射出功率大致控制在一定值。这样,基于针对特定的再生功率取得的数据来选择最佳频率,能以低RIN实现与各种光盘对应的再生功率。
一般,在BD以外的光盘中,当为单层盘时,所需要的再生功率比双层盘低,即使降低光头装置的传输效率也不会产生问题。因此,当再生单层盘时,通过在光路上插入透过率例如为50%的滤光器(调光滤光器),有意地使光头装置的传输效率减半。因此,即使在需要降低再生功率时,也能将半导体激光器的射出功率维持在较高的功率,所以能降低RIN。
(实施方式2)
下面,参照图12,对本发明的光头装置的实施方式进行说明。在图12中,对与图10中的构成部件具有相同功能的构成部件赋予相同标记。
本实施方式的光头装置的特征在于,具备实施方式1的半导体激光器驱动装置。
在本实施方式的光头装置中,通过聚光透镜23将从半导体激光器1射出的波长为405nm的激光22转换为近似平行光之后,通过立起反射镜24使其入射到物镜25。物镜25将激光22汇聚到光盘26的信息层。由光盘26的信息层反射的光按照物镜25、立起反射镜24、以及聚光透镜23的顺序沿着与入射的路径相反的路径返回。该反射光由光束分离器27反射之后,入射到光检测器28,通过光检测器28的光电转换而被转换为电信号。该电信号在形成来自光盘26上的凹坑列的RF信号或伺服信号时使用。
从半导体激光器1射出的激光22的一部分通过前光监视器用光束分离器21分离,入射到光检测元件2。光检测元件2所输出的电信号如在实施方式1中说明的那样,通过光电转换而被转换为与入射光强度对应的电信号。该电信号反馈至图10所示的半导体激光器驱动装置的激光器驱动电路4,在控制半导体激光器1的激光发光强度(射出功率)时使用。
记录数据时的动作以及再生数据时的动作基本相同,但在记录数据时从半导体激光器1射出的光量相对较大,通过改变光盘26的信息层的光学性质,进行数据的记录。
本实施方式的光头装置具备实施方式1的半导体激光器驱动装置,因此可根据半导体激光器1的温度变化来适当调节高频电流的频率。其结果,可抑制噪声的产生,进行稳定的记录及/或再生。
(实施方式3)
下面,参照图13,对本发明的光信息处理装置的实施方式进行说明。
本实施方式的光信息处理装置是能够对光盘记录数据、或从光盘再生数据的光盘装置,其特征在于具备实施方式2的光盘装置。
本实施方式的光信息记录再生装置具备:实施方式2的光头装置31、用于使光盘26旋转的电动机32、向光头装置31以及电动机32供给电力的电源装置34、和与上述部件连接的电路基板33。在电路基板上,设置有用于控制光头装置31的动作的电路、进行对光盘26记录再生数据所需要的信号处理的电路。这些电路以集成电路装置的方式实现,搭载于电路基板33上。
光头装置31将与光盘26的位置关系所对应的信号发送至电路基板33。电路基板33基于该信号,输出驱动光头装置31以及光头装置内的物镜25用的伺服信号等。光头装置31以及物镜25通过未图示的驱动机构接受聚焦伺服和跟踪伺服的控制,执行对光盘26读出、写入或擦除信息的动作。从电源装置34向电路基板33、光头装置31的驱动机构、电动机32以及物镜驱动装置供给电力。
本实施方式的光信息记录再生装置具备实施方式2的光头装置31,因此可根据光头装置31内的半导体激光器1的温度变化来适当改变高频电流的频率,从而可抑制RIN上升。因此,根据本实施方式的光信息记录再生装置,即使半导体激光器的温度上升,也能抑制噪声的产生,进行稳定的记录及/或再生。
(工业上的可利用性)
本发明的半导体激光器驱动装置可抑制由温度变化引起的半导体激光器的噪声增加,因此可广泛应用于具备要求低噪声的动作的半导体激光器的装置中。
Claims (5)
1.一种半导体激光器驱动装置,其中具备:
高频叠加电路,其在光头装置所具备的半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流;
高频叠加控制单元,其根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率;
温度传感器,其检测所述半导体激光器的温度;和
存储器,其存储所述温度传感器所检测出的温度和与所述高频电流的频率相关的数据;
所述高频叠加控制单元基于所述存储器中存储的数据和所述温度传感器所检测出的温度,来控制所述高频叠加电路。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动装置,其特征在于,
所述高频叠加控制单元增减所述高频电流的频率,以降低所述半导体激光器的相对噪声强度。
3.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动装置,其特征在于,
所述数据包括对所述半导体激光器的温度、与在所述温度下使所述半导体激光器的相对强度噪声最小化的所述高频电流的频率之间的关系进行规定的信息。
4.一种光头装置,其中具备:半导体激光器,其射出光束;物镜,其用于将所述光束汇聚到光盘的信息层;和半导体激光器驱动装置,其驱动所述半导体激光器;
所述半导体激光器驱动装置具备:
高频叠加电路,其在所述半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流;
高频叠加控制单元,其根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率;
温度传感器,其检测所述半导体激光器的温度;和
存储器,其存储所述温度传感器所检测出的温度和与所述高频电流的频率相关的数据;
所述高频叠加控制单元基于所述存储器中存储的数据和所述温度传感器所检测出的温度,来控制所述高频叠加电路。
5.一种光信息记录再生装置,其中具备:
电动机,其使光盘旋转;
光头装置,其具有射出光束的半导体激光器、和用于将从所述半导体激光器射出的光束汇聚到所述光盘的信息层的物镜;
半导体激光器驱动装置,其驱动所述半导体激光器;和
记录再生电路,其通过所述光头装置,与所述光盘之间进行数据的授受;
该光信息记录再生装置还具备:
高频叠加电路,其在所述半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流;高频叠加控制单元,其根据所述半导体激光器的温度来控制所述高频电流的频率;
温度传感器,其检测所述半导体激光器的温度;和
存储器,其存储所述温度传感器所检测出的温度和与所述高频电流的频率相关的数据;
所述高频叠加控制单元基于所述存储器中存储的数据和所述温度传感器所检测出的温度,来控制所述高频叠加电路。
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