DE3601301A1 - Stabilisiertes lasergeraet fuer optische informationsaufzeichnungs- und informationswiedergabevorrichtungen - Google Patents
Stabilisiertes lasergeraet fuer optische informationsaufzeichnungs- und informationswiedergabevorrichtungenInfo
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- DE3601301A1 DE3601301A1 DE19863601301 DE3601301A DE3601301A1 DE 3601301 A1 DE3601301 A1 DE 3601301A1 DE 19863601301 DE19863601301 DE 19863601301 DE 3601301 A DE3601301 A DE 3601301A DE 3601301 A1 DE3601301 A1 DE 3601301A1
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- G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
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- G11—INFORMATION STORAGE
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
Kühnen · Wacker & partner
PATENT- UND RECHTSANWÄLTE . . . Γ " . . Γ. "."_ 3601301
PATENTANWÄLTE ■ EUROPEAN PATENT ATTORNEYS RAINER A. KÜHNEN-Dipl.-Ing.
PAUL-ALEXANDER WACKER - Dipl.-Ing.. Dipl.-Wirtsch.-Ing.
PETER FÜRNISS -Dr. Dipl.-Chem.
RECHTSANWALT
Olympus Optical Co., Ltd. Günter frhr.v. GRAVENREUTH-Dipi.-mg.(FH)
Zulassung: LG München I und Il
Tokyo
Japan 16 OL02 64 3
17.01.1986
D-8050 FREISING 1, SCHNEGGSTRASSE 3-5
Stabilisiertes Lasergerät für optische Informationsaufzeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lasergerät, das in optischen Informationsaufzeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtungen
verwendet wird, insbesondere ein stabilisiertes Lasergerät, bei dem die Lichtausgangsleistung
automatisch auf einen bestimmten Pegel geregelt und
* stabilisiert wird.
Eine optische Informationsaufzeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtung
weist zwei Betriebsmoden, den Aufzeichnungs- und den Wiedergabemodus auf. Um Daten von
einem Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einer optischen
Speicherplatte zu lesen, wird die Vorrichtung in den Wiedergabemodus versetzt. Um Daten auf die optische Speicherplatte
zu schreiben, wird die zugehörige Adresse bereitgestellt und die Vorrichtung wird zuerst in den Wiedergabemodus
versetzt. Die Vorrichtung strahlt einen Laserstrahl mit einer vorbestimmten Intensität, nachfolgend
Wiedergabepegel genannt, aus, um die Adresse der Spur zu lesen die sich entsprechend dem von der Spur re-
Telefon: 081 61 /6209-1 - Telex: 526547 pawa d ■ Teletex: 8161 800 = pawaMUC
Telefax: 081 61 /6209-6 · Datex-P: 45-8161-30057 - Psch. München 136052-802
17.01.1986 "Γ K&Wt ieOL02 ξΑΖ-ΑΙ^ ~ „
rf' r OO Ul OU I
flektierten Licht ergibt. Ein Schreib/Lese-Kopf wird dann zu einer der Schreibadresse entsprechenden Spur bewegt.
Danach wird die Vorrichtung in den Wiedergabemodus geschaltet und die Daten werden bei der Adresse eingeschrieben.
Wird beispielsweise das Datum "1" geschrieben, wird ein Laserstrahl hoher Intensität, nachfolgend Aufzeichnungspegel
genannt, der normalerweise um ein Mehrfaches höher als der Wiedergabepegel ist, auf die Speicherplatte
gestrahlt, um darauf Pits auszubilden. Wenn das Datum "0" geschrieben wird, so daß keine Pits auf der
Plattenoberfläche gebildet werden, wird die Laserausgangsleistung auf einen geringen Pegel, den Wiedergabepegel
gestaltet. Aus diesem Grund muß ein Lasergerät, das in ei'ner optischen Informationsauf zeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtung
verwendet wird zwei unterschiedliche Ausgangspegel aufweisen.
Im allgemeinen ändert sich die Ausgangsleistung von Halbleiterlasern
stark entsprechend den Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur. Die Ausgangsleistung
von Halbleiterlasern ändert sich auch stark mit der Eigendrift. Aus diesem Grund ist ein Gerät zur
Stabilisierung der Laserausgangsleistung und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit für Halbleiterlaser notwendig.
Ein herkömmlich stabilisierter Halbleiterlaser der in optischen Informationsaufzeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtungen
verwendet wird, ist beispielsweise aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-158051 bekannt.
Bei dem daraus bekannten Gerät wird die Regelung aufgrund einer Differenz zwischen einem Detektionssignal
von einem Photosensor und einem Referenzsignal im Wiedergabemodus durchgeführt, während eine rückführungslose
Steuerung im Aufzeichnungsmodus durchgeführt wird. Im Wiedergabemodus
wird ein Lasersteuerstrom abgetastet und gehalten und im Aufzeichnungsmodus wird die Summe der Aufzeichnungsdaten
und des Haltesignals als Lasersteuerstrom verwendet. Diese bekannte Vorrichtung versagt jedoch bei
17.01.1986 r ■ K&k:-Ϊ6θΙ,0έ6"4:3-01"χ-
den starken Variationen der Umgebungstemperatur im Aufzeichnungsmodus
.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein stabilisiertes
Lasergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das in einem optischen Informationsaufzeichnungs-
und Informationswiedergabegerät sowohl im Aufzeichnungs- als auch im Wiedergabemodus eine stabilisierte Laserlichtausgangsleistung
gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Kennzeichen des Anspruchs 1.
Es" wird ein stabilisiertes Lasergerät für eine optische Aufzeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtung geschaffen,
das folgende Bauteile aufweist: eine Laservorrichtung, ■ eine Einstellvorrichtung zum Einstellen von ersten
und zweiten Referenzwerten, eine Photodetektorvorrichtung zum photoelektrischen Umwandeln des von der Laservorrichtung
emittierten Laserlichts und zum Erzeugen eines Detektionssignals, eine Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung
zum Erzeugen eines ersten Steuersignals entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Referenzwert und dem Detektionssignal
aus der Photodetektorvorrichtung, und einem zweiten Steuersignal entsprechend einer Differenz zwischen
dem Detektionssignal aus der Phtodetektorvorrichtung und
der Summe aus dem ersten und dem zweiten Referenzwert, und einer Schaltvorrichtung zum Zuführen des ersten Steuersignals
zu dem Laser im Wiedergabemodus und zum Modulieren des zweiten Steuersignals entsprechend den Aufzeichnungsdaten
im Aufzeichnungsmodus und zum Zuführen eines modulierten
Signals zu der Laservorrichtung.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung
17.01.1986 .Tr· K&W?'15OL02£43-01x
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
_p Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltkreisdiagramm eines stabilisierten Lasergeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
IQ Fig. 2A - 2G Zeitdiagramme zur Veranschaulichung der Funktionsweise
des Geräts gemäß der ersten Ausführungsform im Wiedergabemodus,
Fig. 3A - 3E Zeitdiagramme zur Veranschaulichung der Funktionsweise
des Geräts gemäß der ersten Aus
führungsform im Aufzeichnungsmodus,
Fig. 4 einen Graph mit einer Laserausgangsleistungschar
akter is ik, wenn die Laserausgangsleistung in dem Gerät gemäß der ersten Aus
führungsform entsprechend der Spurposition korrigiert wird, und
Fig. 5A,5B, die wesentlichen Teile einer zweiten, dritten 5C und vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Ein stabilisiertes Lasergerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der
Zeichnung beschrieben. Fig. 1 stellt ein Schaltkreisdiagramm dieser Ausführungsform dar. Ein derartiges Gerät wird
in optischen Informationsaufzeichnungs- und Informationswiedergabevorrichtungen
verwendet, die eine optische Spei-
17.01.1986 · β' . KfiW:--16CLO2ß43-Clx _"""
cherplatte verwenden. Bei dieser Ausführungsform weist das
Gerät zwei Regelsysteme für die Aufzeichnungs- und Wiedergabepegel
auf, die in Fig. 1 durch die Indizis w bzw. £ bezeichnet werden.
Das Gerät gemäß der ersten Ausführungsform weist im wesentlichen einen Halbleiterlaser, beispielsweise eine Laserdiode
2, eine Photodiode, beispielsweise eine PIN- Diode 1, einen Differenzverstärker 3, einen Ansteuersignalgene-XO
rator 4, einen D/A-Umwandler (Digital/Analog-ümwandler) 5
und einen Treiber 6 auf. Der Generator 4, der Umwandler 5 und der Treiber 6 weisen unterschiedliche Regelsysteme für
den Aufzeichnungsmodus und für den Wiedergabemodus auf.
Die Photodiode 1 wird übelicherweise integriert mit dem
Laser 2 ausgebildet. Die Photodiode 1 wandelt das von der Rückseite des Lasers 2 austretende Licht photoelektrisch um
und erzeugt ein Spannungssignal. Das von der Vorderseite des Lasers 2 entweichende Licht wird auf eine optische
Speicherplatte gestrahlt und zur Aufzeichnung und Wiedergabe
verwendet. Da angenommen werden kann, daß die Intensitäten des von der Vorder- und Rückseite des Lasers 2 austretenden
Lichts zueinander proportional sind, ist die aus der Rückseite austretende Lichtleistung äquivalent zu der
Lichtleistung, die aus der Vorderseite austritt. Wenn jedoch Genauigkeit wichtiger ist, kann ein halbdurchlässiger
Spiegel oder ähnliches in den Lichtweg der Vorderseite des Lasers 2 eingefügt werden, so daß das Licht für die Aufzeichnung
und Wiedergabe auf die Photodiode 1 fällt.
Der Differenzverstärker 3 hat einen invertierenden Eingang
und zwei nichtinvertierende Eingänge. Eine Wiedergabereferenzspannung REFr aus einer variablen Spannungsquelle 20,
die während der Herstellung in der Fabrik voreingestellt wird, wird dem ersten nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers
3 zugeführt. Eine Aufzeichnungsreferenzspannung REFw aus einer variablen Spannungsquelle 21 wird
17.01.1986 ' J · K&W:: 16OL02643-C1X
über einen Multiplizierer 22 dem zweiten nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers 3 zugeführt. Binäre
Aufzeichnungsdaten die DATAb werden über einen Tiefpaßfilter 24 dem Multiplizierer 22 zugeführt. Daher wird die Auf-Zeichnungsreferenzspannung
REFw dem Verstärker 3 nur zugeführt, wenn die Aufzeichnungsdaten DATAw dem Multiplizierer
im Aufzeichnungsmodus zugeführt werden.
Da die optische Speicherplatte mit konstanter Winkelge- IQ schwindigkeit rotiert, erhöht sich die Bahngeschwindigkeit
in Bezug auf den Laserstrahl und die Laserstrahlintensität pro Flächeneinheit verringert sich in Richtung der äußeren
Spurpositionen. Dieser Einfluß ist im Wiedergabemodus vernachlässigbar, kann jedoch im Aufzeichnungsmodus nicht ignoriert
werden. Um in allen Spurpositionen eine konstante Laserstrahlintensität pro Flächeneinheit zu erhalten, muß
die Laserausgangsleistung in Richtung der äußeren Spurpositionen erhöht werden. Zu diesem Zweck wird eine Spannung
aus der Spannungsquelle 21, die die Referenzspannung REFw erzeugt, in Richtung der äußeren Spurpositionen erhöht, um
die Ausgabe aus dem Multiplizierer 22, wie in Fig. 4 gezeigt, zu ändern.
Der Tiefpaßfilter 24 wird verwendet, um die Aufzeichnungsdaten
DATAw auszumitteln, so daß der Einfluß von Änderungen des Tastverhältnisses (duty factors) der Daten DATAw in dem
Gesamtsystem eliminiert werden. Wenn jedoch das Frequenzverhalten des Multiplizierers 22 schnell ist, kann der
Tiefpaßfilter 24 weggelassen werden.
Der Differenzverstärker 3 erzeugt ein Ausgangssignal entsprechend der Differenz zwischen der Eingabe an seinem invertierenden
Eingang und der Summe der Eingaben an seinem ersten und zweiten nichtinvertierenden Eingängen. Die Ausgäbe
aus dem Differenzverstärker 3 wird einem Fensterverstärker 41 in dem Ansteuersignalgenerator 4 zugeführt, der
Vergleicher 41a und 41b aufweist. Die Ausgabe aus dem Dif-
17.01.1986 ' /θ ' , KftW:: 16OL02643-01X :
ferenzverstärker 3 wird dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers 41a und dem invertierenden Eingang des Vergleichers
41b zugeführt. Eine positive Referenzspannung, die durch Teilung der positiven Spannung +V mittels der
Widerstände rl und r2 erhalten wird, wird dem invertierenden Eingang des Vergleiches 41a zugeführt. Eine negative
Referenzspannung, die durch Teilung der negativen Spannung -V mittels der Widerstände rl1 und r2' erhalten wird, wird
dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers 41b zuge-XO
führt.
Das Ausgangssignal aus dem Fenstervergleicher 41 wird einem Gatterschaltkreis 42r des Wiedergabepegelsystems und einem
Gatterschaltkreis 42w des Aufzeichnungspegelsystems zugeführt. Jeder dieser Gatterschaltkreise weist zwei UND-Gatter
auf. Die Ausgabe aus dem Vergleicher 41a, dem die positive Referenzspannung zugeführt wird, wird den ersten Eingängen
von UND-Gattern 42ra und 42wa zugeführt. Die Ausgabe
aus dem Vergleicher 41b, dem die negative Referenzspannung zugeführt worden ist, wird den ersten Eingangsanschlüssen
von UND-Gattern 42rb und 42wb zugeführt. Ein Taktimpuls aus
einem Taktgenerator 45 wird den zweiten Eingängen der UND-Gatter 42ra und 42rb über ein UND-Gatter 44 zugeführt. Der
Taktimpuls aus dem Taktgenerator 45 wird über ein UND-Gatter 46 den zweiten Eingängen der UND-Gatter 42wa und 42wb
zugeführt. Das UND-Gatter 44 empfängt über einen Inverter 43 ein Aufzeichnungsgattersignal GATEw. Das UND-Gatter 46
empfängt das Gattersignal GATEw.
Die Ausgaben aus den Gatterschaltkreisen 42r und 42w werden
Aufwärts/Abwärts-Zählern 47r und 47w des Wiedergabe- bzw.
Aufzeichnungssystems zugeführt. Die Ausgaben aus den UND-Gattern
42ra und 42wa werden den aufwärtszählenden Anschlüssen U der Aufwärts/Abwärts-Zähler 47r und 47w zugeführt
und die Ausgaben aus den UND-Gattern 42rb und 42wb
17.01.1986 -M' K&W: 16OL02643-01X
werden den abwärtszählenden Anschlüssen D der Aufwärts/Abwärts-Zählern
47r bzw. 47w zugeführt. Die Ausgaben aus den Aufwärts/Abwärts-Zählern 47r bzw. 47w werden D/A-Umwandlern
5r und 5w des Wiedergabe- bzw. Aufzeichnungssystems zugeführt.
Die Ausgangsanschlüsse der D/A-ümwandler 5r und 5a sind mit
Treibern 6r und 6w verbunden. Das Ausgangssignal aus dem
D/A-Umwandler 5r wird über eine Zenerdiode 61 einem Trei-
!0 bertransistor 63 in dem Treiber 6r zugeführt. Der Kollektorstrom
des Treibertransistors 63 wird dem Laser 2 zugeführt. Das Ausgangssignal aus dem D/A-Umwandler 5w wird
über eine Zenerdiode 62 einem Treibertransistor 64 in dem Treiber 6w zugeführt. Der Kollektorstrom aus dem Treibertransistor
64 wird über ein Transistorpaar 66 dem Laser 2 zugeführt. Das Transistorpaar 66 wird entsprechend den Pegeln
"1" und "0" der Aufzeichnungsdaten DATAw durchgeschaltet bzw. gesperrt. Wenn das Transistorpaar 66 durchgeschaltet
ist, wird die Summe der Steuerströme der Treiber 6r und 6w <3-em Laser 2 zugeführt. Wenn das Transistorpaar 6 6 gesperrt
ist, wird der Steuerstrom aus dem Treiber 6r allein dem Laser 2 zugeführt.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Die Funktionsweise im Wiedergabemodus
wird zuerst anhand der Zeitdiagramme der Fig. 2A - 2G erläutert. Fig. 2A zeigt die Wiedergabereferenzspannung REFr
an dem nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers 3, Fig. 2B zeigt die Ausgabe aus der Photodiode 1 an dem
invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 3, Fig. 2C
zeigt die Ausgabe aus dem Differenzverstärker 3, Fig. 2D die Ausgabe aus dem Vergleicher 41a, Fig. 2E die Ausgabe
aus dem UND-Gatter 42ra an dem abwärtszählenden Anschluß U
des Zählers 47r, Fig. 2F zeigt die Ausgabe aus dem Vergleieher 41b und die Fig. 2G zeigt die Ausgabe aus dem UND-Gatter
42rb an dem abwärtszählenden Anschluß D des Zählers 47r.
17.01.1986 '/el' KaWi 16GLG2-643-91x
Es sei angenommen, daß bei Einschalten der Aufzeichnungsund
Wiedergabevorrichtung automatisch der Wiedergabemodus eingestellt wird. Wenn die Vorrichtung zum Zeitpunkt to
aktiviert wird, steigt die Aufzeichnungsreferenzspannung
REFr auf einen vorbestimmten Pegel an, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist.
Da die Aufzeichnungsdaten DATAw im Wiedergabemodus den Pegel
"0" aufweisen, ist das Transistorpaar 66 gesperrt und der Steuerstrom aus dem Treiber 6r alleine wird dem Laser
zugeführt. Da die Ausgabe aus dem Multiplizierer 22 den Pegel "0" aufweist, wird die Referenzspannung REFw nicht
dem Differenzverstärker 3 zugeführt.
Da zusätzlich das Aufzeichnungsgattersignal GATEw den Pegel "0" aufweist, ist das UND-Gatter 44 durchgeschaltet und das
UND-Gatter 4 6 gesperrt. Der Taktimpuls aus dem Taktgenerator 45 wird dann über das UND-Gatter 44 dem Gatterschaltkreis
42r zugeführt. Der Gatterschaltkreis 42b ist gesperrt.
Unmittelbar nach dem Einschalten der Vorrichtung ist der Zählwert des Zählers 47r und die Ausgabe aus dem D/A-Umwandler
5r klein, der Steuerstrom aus dem Treiber 6r auch klein und der Laser 2 ist nicht aktiviert. Folglich ist das
Ausgangssignal aus der Photodiode 1 auf einem niedrigen
Pegel, wie dies in Fig. 2B dargestellt ist.
Der Differenzverstärker 3 erzeugt ein Differenzspannungsignal,
das die Differenz zwischen der Referenzspannung REFr und der Ausgangsspannung auf der Photodiode 1 darstellt.
Das Ausgangssignal aus dem Verstärker 3 ist folglich, wie in Fig. 2C dargestellt auf einem hohen Pegel. Da die Differenzspannung
größer als die positive Referenzspannung ist, die durch Teilung der positiven Spannung +V mittels
der Widerstände rl und r2 erhalten wird, wird ein Detektionssignal "1" aus dem Vergleicher 41a dem UND-Gatter 42ra
17.01.1986 . fl-3 · ■ K&W: : 16OL02643-01X
zugeführt, wie dies in Fig. 2F dargestellt ist. Folglich wird, wie aus Fig. 2E zu ersehen, der Taktimpuls über das
UND-Gatter 42ra dem aufwärtszählenden Anschluß U des Aufwärts/Abwärts-Zählers
47r zugeführt. Da das Ausgangssignal aus dem Differenzverstärker 3 größer als das negative
Spannungssignal ist, das durch Teilung der negativen Spannung -V mittels der Widerstände rl1 und r2' erhalten wird,
wird ein Detektionssignal "0" aus dem Vergleicher 41b dem UND-Gatter 42rb zugeführt, wie aus Fig. 2F zu ersehen ist.
Folglich wird, wie aus Fig. 2G zu ersehen ist, über das UND-Gatter 42rb kein Taktimpuls erzeugt.
Wenn der Zählwert des Zählers 47r und die Ausgabe aus dem D/Ä-Umwandler 5r dadurch allmählich ansteigt, erhöht sich
auch der Steuerstrom aus dem Treiber 6r. Wenn der Steuerstrom aus dem Treiber 6r einen vorbestimmen Schwellenwert
übersteigt, wird Licht von dem Laser 2 emmitiert. Der Beginn der Lichtemmision des Lasers 2 wird in den Fig. 2A 2G
mit ti bezeichnet.
Danach steigt, wie in Fig. 2B gezeigt, das Ausgangssignal
aus der Photodiode 1 an und der Ausgang aus dem Differenzverstärker
3 verringert sich, wie aus Fig. 2C zu ersehen ist. Es wird angenommen, daß zur Zeit t2 das Ausgangssignal
aus der Photodiode 1 gleich der Wiedergabereferenzspannung REFr wird. Durch das Überschwingen des Regelsystems wird
die Lichtausgangsleistung aus dem Laser 2 weiterhin erhöht. Dann wird das Ausgangssignal (Fig. 2B) aus der Photodiode
weiter erhöht und die Differenzausgangsspannung (Fig. 2C)
aus dem Differenzverstärker 3 wird weiter vermindert und wird kleiner als die negative Referenzspannung, die durch
Teilung der negativen Spannung -V mittels der Widerstände rl' und r2' erhalten wird. Dadurch wird, wie in Fig. 2F
gezeigt, ein Detektionssignal "1" aus dem Vergleicher 41b dem UND-Gatter 42rb zugeführt. Wie aus Fig. 2G zu ersehen
ist, wird folglich der Taktimpuls über das UND-Gatter 42rb dem abwärtszäh!enden Anschluß D des Aufwärts/Abwärts-Zäh-
17.01.1986 · *Hr* K&W: -16OL02643-01x
lers 47r zugeführt. Da der Zählwert des Zählers 47r und die
Ausgabe aus dem D/A-Umwandler 5r allmählich vermindert
wird, wird dabei der Steuerstrom aus dem Treiber 6r ebenfalls vermindert. Zum Zeitpunkt t3 wird das Ausgangssignal
aus der Photodiode 1 gleich der Wiedergabereferenzspannung REFr und die Zufuhr der Taktimpulse wird gestoppt, wodurch
der Steuerstrom aus dem Treiber 6r konstant gemacht wird.
Im Wiedergabemodus wird die Ausgangslichtleistung des Laser 2 derart geregelt, daß die Ausgangsspannung aus der Photodiode
1 gleich der Referenzspannung REFr des Wiedergabepegelsystems ist.
Die Betriebsweise des Aufzeichnungsmodus wird nun anhand
der Zeitdiagramme der Fig. 3A - 3E erläutert. Fig. 3A zeigt das Aufzeichnungsgattersignal GATEw, Fig. 3B die Ausgabe
aus der Phototdiode 1 am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 3, Fig. 3C die Ausgabe aus dem Differenzverstärkter 3, die Fig. 3D die Ausgabe aus dem UND-Gatter
42wa am aufwärtszählenden Anschluß U des Zählers 47w und Fig. 3E die Ausgabe aus dem UND-Gatter 42wb am abwärtszählenden
Anschluß D des Zählers 47w.
Wenn der Aufzeichnungsmodus angewählt wird, wird das Aufzeichnungsgattersignal
GATEw auf den Pegel "1" gesetzt, was aus Fig. 3A zu ersehen ist. Der Gatterschaltkreis 42r wird
dadurch gesperrt und die Taktimpulse aus dem Taktgenerator 45 werden über das UND-Gatter 46 dem Gatterschaltkreis 42w
zugeführt. Der Zählwert des Aufwärts/Abwärts-Zählers 47w
wird entsprechend der Ausgabe aus dem Differenzverstärker
erhöht oder vermindert. Der Inhalt des Zählers 47r wird gehalten. Der Multiplizierer 22 multipliziert die über den
Tiefpaßfilter 24 zugeführten Aufzeichnungsdaten DATAw mit
der Referenzspannung REFw und führt das Produkt dem nichtinvertierten Eingang des Differenzverstärkers 3 zu. Wenn
das Gattersignal GATEw zum Zeitpunkt tO ansteigt, ist der Ausgang aus dem Verstärker 3 maximal, wie dies in Fig. 3C
17.01.1986 * ^ * K&W: 1601,02 6-43-Olx
dargestellt ist. Wie in Fig. 3D dargestellt, wird durch das UND-Gatter 42wa der Taktimpuls erzeugt und der Zählwert des
Aufwärts/Abwärts-Zählers 47w und der Steuerstrom aus dem Treiber 6w erhöhen sich. Dadurch erhöht sich die Lichtintensität
des Lasers 2 und die Ausgangsspannung aus der Photodiode 1, was aus Fig. 3B zu ersehen ist. Wenn der
Ausgang aus dem Differenzverstärker 3 kleiner wird, wie dies in Fig. 3C dargestellt ist, und zum Zeitpunkt ti
gleich der Referenzspannung REFw aus dem Vergleicher 41
wird, wird das Detektionssignal "1" aus dem Vergleicher 41
gestoppt.
Durch das Überschwingen des Regelsystems wird die Lichtausgangsleistung
aus dem Laser 2 weiter erhöht. Dann erhöht sich das Ausgangssignal (Fig. 3B) aus der Photodiode 1 und
die AusgangsdifferenzSpannung aus dem Differenzverstärker 3
vermindert sich und wird kleiner als die negative Referenzspannung, die durch Teilung der negativen Spannung -V mittels
der Widerstände rl1 und r2' erhalten werden. Wie in
Fig. 3E gezeigt ist, wird der Taktimpuls dann über das UND-Gatter 42wb dem abwärtszählenden Anschluß D des Aufwärts/
Abwärts-Zählers 47w zugeführt. Dabei wird der Zählwert des
Zählers 47w und der Ausgang aus dem D/A-Umwandler 5r allmählich
vermindert und der Steuerstrom aus dem Treiber 6 vermindert sich demnach auch. Zum Zeitpunkt t2 wird das
Ausgangssignal aus der Photodiode 1 gleich der Referenzspannung REFw und die Zufuhr der Taktimpulse wird gestoppt,
wodurch der Steuerstrom aus dem Treiber 6w konstant bleibt.
Kurz gesagt, wird also im Aufzeichnungsmodus die Ausgangslichtleistung
des Lasers 2 derart geregelt, daß die Ausgangsspannung der Photodiode 1 gleich der Summe der Referenzspannungen
REFw und REFr wird.
Nun wird die Funktionsweise des Schreibens von Daten auf die optische Speicherplatte beschrieben. Bei der Aufzeich-
17.01.1986 .AVS- KaW^" lSCLC2-643-0ix;
nung werden Daten und zugehörige Schreibadressen bereitgestellt und die Vorrichtung wird zuerst auf den Wiedergabemodus
geschaltet, d. h. das Aufzeichnungsgattersignal GATEw wird auf den Pegel "0" gesetzt. Laserlicht mit dem Wiedergabepegel
wird auf die optische Speicherplatte gestrahlt und ein Schreib-/Lesekopf wird auf die gewünschte Spurposition
entsprechend der Schreibadresse durch Zugriff auf die Adressen auf der Speicherplatte bewegt. Als nächstes
wird die Vorrichtung in den Aufzeichnungsmodus geschaltet,
IQ d. h. das Aufzeichnungsgattersignal DATAw wird auf den Pegel
"1" gesetzt. Die Summe der Steuerströme aus den Treibern 6w und 6r oder der Steuerstrom aus dem Treiber 6r alleine
wird dem Laser 2 entsprechend den Pegeln "1" oder "0" der Aufzeichnungsdaten DATAw zugeführt. Folglich werden
5 Laserstrahlen mit hoher und niedriger Intensität abgestrahlt,
um auf der optischen Speicherplatte Pits auszubilden oder nicht, je nach dem ob die Aufzeichnungsdaten
DATAw den Pegel "1" oder "0" aufweisen.
Der Preis für den Multiplizierer 22 ist hoch, so daß der
Multiplizierer 22 durch geeignete Äquivalente ersetzt werden sollte. Gemäß einer zweiten Ausführungsform, wie sie in
Fig. 5A dargestellt ist, wird anstelle des Multiplizierers 22 ein analoger Schalter 52 verwendet. Gemäß einer dritten
Ausführungsform, wie sie in Fig. 5B dargestellt ist, wird eine Kombination aus einem Inverter 53 und einem Transistor
54 mit offenem Kollektor anstelle des Multiplizierers 22 verwendet. Gemäß einer vierten Ausführungsform, wie sie in
Fig. 5C dargestellt ist, wird eine Kombination eines Inverters 53 und eines CMOS-Gatters 55 anstelle des Multiplizierers
22 verwendet. Die zweite, dritte und vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen den Vorteil
niedriger Kosten auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein stabilisiertes Lasergerät geschaffen, bei dem die Laserausgangsleistung
sowohl im Aufzeichnungs- als auch Wiedergabemodus stabili-
17.01.1986 - /r- . KfcW:: 1GGLO2643*-C1*
1 siert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
beschränkt und vielerlei Änderungen und Modi-5 fxzierungen sind im Rahmen des Schutzumfanges der vorliegenden
Erfindung möglich.
Claims (7)
1. Stabilisiertes Lasergerät für eine optische Informationsaufzeichnungs-
und Informationswiedergabevorrichtung mit
einer Laservorrichtung (2),
einer Einstellvorrichtung (20, 21) zum Einstellen von
ersten und zweiten Referenzwerten, und
einer Photodetektorvorrichtung (1) zum photoelektrischen
Umwandeln des von der Laservorrichtung emmitierten Laserlichts und zum Erzeugen eines Detektionssignals,
gekennzeichnet durch
eine Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung (4,5) zum Erzeugen eines ersten Steuersignals, das einer Differenz
zwischen dem ersten Referenzwert und dem Detektionssignal aus der Photodetektorvorrichtung entspricht,
und eines zweiten Steuersignals, das einer
17.01.1986 -" - : K&Vit ieOL02643-02x
Differenz zwischen dem Detektionssignal aus der Photodetektorvorrichtung
und der Summe aus dem ersten und zweiten Referenzwert entspricht, und
eine Schaltvorrichtung (6) zum Zuführen des ersten Steuersignals an die Laservorrichtung in einem Wiedergabemodus
und zum Modulieren des zweiten Steuersignals entsprechend den Aufzeichnungsdaten im Aufzeichnungsmodus und zum Zuführen des modulierten Signals zu der
Laservorrichtung.
2. Stabilisiertes Lasergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuersignalerzeugungsvorrich-'
tung (4,5) folgendes aufweist:
einen Differenzverstärker (3) mit einem Eingangsanschluß,
der das Detektionssignal aus der Photodetektorvorrichtung (1) empfängt und einem anderen Eingangsanschluß
, der im Wiedergabemodus den ersten Referenzwert und im Aufzeichnungsmodus den ersten und den zweiten
Referenzwert empfängt,
einen Fenstervergleicher (4) zum Vergleichen der Ausgabe aus dem Differenzverstärker (3) mit positiven und
negativen Schwellenwerten,
einem ersten Aufwärts/Abwärts-Zähler (47r) zum aufwärts oder abwärts zählen entsprechend der Ausgabe aus dem
Fenstervergleicher (41) im Wiedergabemodus,
einem zweiten Aufwärts/Abwärts-Zähler (47w) zum aufwärts oder abwärts zählen entsprechend der Ausgabe aus
dem Fenstervergleicher (41) im Aufzeichnungsmodus,
einem ersten Digital/Analog-Umwandler (5r) zum Erzeugen eines ersten Steuersignals entsprechend der Ausgabe aus
dem ersten Aufwärts/Abwärts-Zähler (47r), und
17.01.1986 . . : IC&W: ieOL02643-02x
einen zweiten Digital/Analog-Umwandler (5w) zum Erzeugen
eines zweiten Steuersignals entsprechend der Ausgabe aus dem zweiten Aufwärts/Abwärts-Zähler (47w).
3. Stabilisiertes Lasergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Referenzwert der
Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung (4,5) über einen Multipliziervorrichtung (22) zugeführt wird, der den
Referenzwert und die Aufzeichnungsdaten multipliziert.
4. Stabilisiertes Lasergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufzeichnungsdaten über einen Tiefpaßfilter (24) der Multipliziervorrichtung (22) zu-
- geführt sind.
5. Stabilisiertes Lasergerät nach den Ansprüchen 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Multipliziervorrichtung (22) einen Analogschalter (52) aufweist, dessen Gatter
die Aufzeichnugsdaten zugeführt werden.
6. Stabilisiertes Lasergerät nach den Ansprüchen 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Multipliziervorrichtung (22) einen Transistor (54) mit offenem Kollektor aufweist,
dessen Basis die Aufzeichnungsdaten zugeführt werden.
7. Stabilisiertes Lasergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Multipliziervorrichtung (22) ein CMOS-Gatter (55) aufweist, dem die Aufzeichnungsdaten
zugeführt werden.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006122A JPS61165835A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 光出力安定化装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3601301A1 true DE3601301A1 (de) | 1986-07-31 |
Family
ID=11629701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19863601301 Ceased DE3601301A1 (de) | 1985-01-17 | 1986-01-17 | Stabilisiertes lasergeraet fuer optische informationsaufzeichnungs- und informationswiedergabevorrichtungen |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS61165835A (de) |
| DE (1) | DE3601301A1 (de) |
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-
1986
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Also Published As
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|---|---|
| JPS61165835A (ja) | 1986-07-26 |
| US4718068A (en) | 1988-01-05 |
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