DE60217691T2 - Steuerschaltung für das optische ausgangssignal eines halbleiterlasers und optische einrichtung - Google Patents

Steuerschaltung für das optische ausgangssignal eines halbleiterlasers und optische einrichtung Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für das optische Ausgangssignal („Ausgabe") eines Halbleiterlasers zum Steuern eines optischen Ausgangssignals eines Halbleiterlasers, der weithin als Lichtquelle für ein optisches Plattenlaufwerk, ein optisches Kommunikationsgerät sowie einen Laserdrucker und ein optisches Gerät verwendet wird, die damit ausgestattet sind.
  • Technischer Hintergrund
  • Ein Halbleiterlaser ist sehr klein und spricht auf einen Treiberstrom mit einer hohen Geschwindigkeit an, so dass er weithin als Lichtquelle für ein optisches Plattenlaufwerk, ein optisches Kommunikationsgerät und einen Laserdrucker verwendet wird.
  • Als eine wiederbeschreibbare optische Platte sind eine optische Phasenänderungs-Platte und eine magneto-optische Platte weithin bekannt. Die beiden sind jedoch bezüglich ihrer Ausgabe des Laserstrahls, der emittiert wird, beim Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen unterschiedlich. Zum Beispiel wird die Information durch Emittieren eines Laserstrahls zum Zeitpunkt der Wiedergabe mit einer Laserleistung, die geringer ist als zum Zeitpunkt des Aufzeichnens, ausgelesen, so dass die aufgezeichneten Bits nicht zerstört werden.
  • Ein optisches Plattenlaufwerk emittiert konvergiertes Licht des Halbleiterlasers auf die optische Platte und erhält ein Informationssignal und ein Servosignal von der optischen Platte, wobei das Licht, das von der optischen Platte reflektiert wird, bis zu einem gewissen Maß zu dem Halbleiterlaser zurückgeworfen wird. Ein Scoop-Rauschen und ein Rauschen aufgrund eines Springens zwischen Modi aufgrund einer Interferenz zwischen diesem zurückgeworfenen Licht und dem emittierten Licht treten auf und werden zu Ursachen einer induzierten C/N Verschlechterung des Wiedergabesignals.
  • Das Hochfrequenzüberlagerungsverfahren ist bekannt, um dies zu reduzieren. Gemäß diesem Hochfrequenzüberlagerungsverfahren wird im Wiedergabemodus ein Hochfrequenzstrom von 200 MHz bis 600 MHz einem Bias-Gleichstrom des Halbleiterlasers überlagert.
  • In dem Aufzeichnungsmodus wird gemeinsam mit höheren Aufzeichnungsdichten und höheren Übertragungsgeschwindigkeiten ein Modulationssystem, wie es in 1A gezeigt ist, verwendet, das eine Pulsbreitenmodulation und eine Intensitätsmodulation kombiniert.
  • In diesem Fall ist es notwendig, die Intensität des emittierten Laserstrahls auf mehrere Pegel (in dem Beispiel der 1A vier Pegel von P1 – P4) einzustellen. Die kürzeste Pulsbreite beträgt auch bis zu ungefähr mehreren ns.
  • In dem Beispiel der 1A gelten für die eingestellten Pegel P1 > P2 > P3 >P4.
  • Im Fall der Steuerung dieser vier Werte entspricht P1 dem Spitzenpegel und P4 dem Minimalpege1. P2 und P3 sind vorbestimmte Pegel zwischen dem Spitzenwert und dem Minimalwert (Zwischenwertpegel). Zum Beispiel wird die Löschleistung für eine optische Platte, die zum Überschreiben geeignet ist, auf den Zwischenpegel P3 festgelegt. In diesem Fall wird, wie in den 1A und 1B gezeigt ist, P3 für Abschnitte festgelegt, die Zwischenräume zwischen den Aufzeichnungsmarkierungen RMK bilden.
  • Um bei einer optischen Platte mit einer hohen Aufzeichnungsdichte und mit einer hohen Übertragungsrate eine Fehlerrate, die das Aufzeichnen und das Wiedergeben ermöglicht, zu erhalten, ist es erforderlich, die Intensität des Laserstrahls in den verschiedenen Modi des Aufzeichnens, Wiedergebens und Löschens in ausreichendem Maß zu steuern.
  • Jedoch ändert ein Halbleiterlaser seine Eigenschaften bezüglich des Treiberstroms und die Kennlinie der optischen Ausgabe merklich abhängig von der Temperaturkennlinie, so das eine APC Schaltung (Automatische Leistungssteuerung), d. h. eine so genannte Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers notwendig wird, um die optische Ausgabe des Halbleiterlasers auf die gewünschte Intensität einzustellen.
  • Diese APC-Schaltung wird im Allgemeinen grob in zwei Typen gemäß ihrem Steuerungssystem klassifiziert.
  • Das erste System überwacht die optische Ausgabe des Halbleiterlasers durch ein Licht empfangendes Element und bildet eine opto-elektrische Rückkopplungsschleife, um den Treiberstrom des Halbleiterlasers konstant zu regeln, so dass der Licht-Empfangs-Strom, der in diesem Licht empfangenden Element erzeugt wird (proportional zur optischen Ausgabe des Halbleiterlasers) und ein Lichtemissionsansteuersignal gleich werden.
  • Das Überwachungsverfahren für das zweite System entspricht dem Abtast-/Haltesystem, das die optische Ausgabe des Halbleiterlasers durch das Licht empfangende Element überwacht, wenn die Leistung eingestellt wird, das eine optoelektrische Rückkopplungsschleife zum Regeln des Treiberstroms des Halbleiterlasers ausbildet, so dass der Licht-Empfangs-Strom, der in diesem Licht empfangenden Element erzeugt wird (proportional zur optischen Ausgabe des Halbleiterlasers), und das Lichtemissionsansteuersignal gleich werden, das den Steuerwert dieses Treiberstroms sogar zu anderen Zeitpunkten beibehält, als denjenigen beim Einstellen der Leistung, und das abhängig von diesem beibehaltenen Steuerwert moduliert, auch wenn die Leistung nicht eingestellt wird.
  • Das erste System ist sowohl für den Aufzeichnungsmodus als auch für den Wiedergabemodus wünschenswert, jedoch werden bei der Leistungssteuerung in dem Aufzeichnungsmodus mehrere Leistungspegel eingestellt, und deren Pulsbreiten betragen nur mehrere ns, so dass die Realisierung des ersten Systems aufgrund der Begrenzung der Arbeitsgeschwindigkeit des Licht empfangenden Elements und der Arbeitsgeschwindigkeit der opto-elektrischen Rückkopplungsschleife schwierig ist. Aus diesem Grund wurde eine APC-Schaltung, die eine Steuerung durch das zweite System durchführt, in beiden Modi verwendet.
  • 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels des Aufbaus einer APC-Schaltung (Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers), die das zweite System verwendet (siehe z. B. die japanische, nicht geprüfte Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 9-63093 und die japanische, nicht geprüfte Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 9-115167).
  • Diese APC-Schaltung weist eine Laserdiode (LD) 1 als den zu steuernden Halbleiterlaser, eine Laserleistungs-Überwachungs-Fotodiode (PD) 2, einen Strom-/Spannungswandlungsschaltung (I/V) 3, einen Fehlerverstärker 4, einen Umschaltschaltkreis 5 für die die optische Leistung einstellende Spannung, Spannungsquellen 6-1, 6-2,..., 6-n für die die optische Leistung einstellende Spannung, Abtast-/Halteschaltungen (S/H) 7-1, 7-2,..., 7-n, Spannungs/Stromwandlungsschaltungen (V/I) 8-1, 8-2,..., 8-n, eine Umschaltschaltung 9, eine Stromverstärker 10, Steueranschlüsse T71, T72,..., T7n, die in den Abtast-/Halteschaltungen 7-1, 7-2,..., 7n vorgesehen sind, und einen Steueranschluss T9 der Umschaltschaltung 9.
  • Die LD 1 gibt einen zu emittierenden Laserstrahl auf die optische Platte aus. Die PD 2 überwacht die optische Ausgabe der LD 1.
  • Die Strom-/Spannungswandlungsschaltung 3 konvertiert den Ausgangsstrom der PD 2 in eine Spannung, die diese dem Fehlerverstärker 4 zuführt. Der Fehlerverstärker 4 detektiert eine Differenz zwischen der Ausgangsspannung der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 3 und der die optische Leistung einstellende Spannung und gibt diese als eine Fehlerspannung an die Abtast-/Halteschaltungen 7-1, 7-2,..., 7-n aus.
  • Die Umschaltschaltung 5 für die Spannung zum Einstellen der optischen Leistung wählt eine der die optische Leistung (Laserleistung) einstellende Spannungen V61, V62,..., V6n von den Spannungsquellen 6-1, 6-2,..., 6-n für die die optische Leistung einstellende Spannung aus und führt diese dem Fehlerverstärker 4 zu.
  • Die Abtast-/Halteschaltungen 7-1, 7-2,..., 7-n tasten Steuerspannungen, die von dem Fehlerverstärker 4 ausgegeben werden, gemäß den Pegeln von Abtast-Gate-Signalen, die über die Steueranschlüsse T71, T72,..., T7n zugeführt werden, ab, speichern diese und führen die gespeicherten Spannungen V1, V2,..., Vn den Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 8-1, 8-2,..., 8-n zu.
  • Die Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 8-1, 8-2,..., 8-n wandeln die Ausgaben der Abtast-/Halteschaltungen 7-1, 7-2,..., 7-n von Spannungssignalen in Stromsignale I1, I2,.... In um.
  • Die Umschaltschaltungen 9 schalten die Ausgangsströme I1, I2,..., In der Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 8-1, 8-2,..., 8-n gemäß einem Umschalt-Timing-Signal SWT, das über einen Steueranschluss T9 zugeführt wird, und führen dieses dem Stromverstärker 10 zu.
  • Der Stromverstärker 10 verstärkt die Stromsignale als die Ausgaben der Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 8-1, 8-2,..., 8-n, die von der Umschaltschaltung 9 geschaltet werden, und treibt die LD1 durch das verstärkte Stromsignal.
  • Als nächstes wird die Arbeitsweise der Schaltung der 2 mit Bezug auf die 3A-3F beschrieben.
  • Zum Beispiel werden bei dem Format FMT einer magneto-optischen Platte, die in 3A gezeigt ist, vor einem Datenabschnitt (DT) 114, der als Aufzeichnungsbereich jedes Sektors SCT dient, ein Adressabschnitt (ADR) 115, in dem die Adresse des Sektors SCT gespeichert ist, und ein ALPC- Abschnitt (Auto-Laser-Leistungssteuerung) 116 zum Einstellen der optischen Leistungspegel der Wiedergabe, des Löschens und des Aufzeichnens bereitgestellt.
  • Aus dem Adressabschnitt 115 wird die Adressinformation bei dem Wiedergabemodus ausgelesen. In dem ALPC-Abschnitt 116 werden die optischen Leistungspegel nacheinander in den in den 3B-3E gezeigten Zeitreihen eingestellt.
  • In dem anderen Abschnitt werden Ströme I1-In, die von den Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 8-1, 8-2,..., 8-n anhand der Steuerwerte V1–Vn, die von den Abtast-/Halteschaltungen 7-1, 7-2,..., 7-n gespeichert werden, durch die Umschaltschaltung 9 ausgewählt und die LD 1 wird durch den Treiberstrom ILD, der durch den Stromverstärker 10 mit K multipliziert ist, getrieben, um Licht zu emittieren. Der Signalverlauf der optischen Ausgabe, der in diesem ALPC-Abschnitt 16 eingestellt wird, ist in 3F gezeigt.
  • Wenn das Abtast-Gate-Signal SMGT, das den Steueranschluss T71 der Abtast-/Halteschaltung 7-1 zugeführt wird, auf einen High-Pegel eingestellt wird, werden die Ausgangsspannung der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 3 und die die optische Leistung einstellende Spannung V6-1 durch den Fehlerverstärker 4 verglichen, die LD 1 anhand der Steuerspannung V1, die von dem Fehlerverstärker 4 ausgegeben wird, getrieben und die Laserleistung eingestellt.
  • Durch Einstellen dieser Schleifenbandbreite auf ungefähr mehrere MHz wird ein Pull-In-Betrieb in ausreichender Weise zur Einstellung der Laserleistung in 1 μs durchgeführt. Die Steuerspannung dieser Laserleistung wird in der Abtast-/Halteschaltung 7-1 gespeichert, indem das Abtast-Gate-Signal SPGT, das an den Steueranschluss T71 der Abtast-/Halteschaltung 7-1 angelegt wird, auf den Low-Pegel gelegt wird. Die anderen optischen Leistungen werden auf ähnliche Weise nacheinander eingestellt.
  • Anschließend werden in dem Datenabschnitt 114 des Sektors die Stromausgänge der Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 8-1, 8-2,..., 8-n, die durch diese gespeicherten Steuerspannungen erzeugt werden, durch die Umschaltschaltung 9 geschaltet. Dadurch wird der Signalverlauf der Lichtemission zum Aufzeichnen, der in 1A gezeigt ist, und die DC Lichtemission zur Wiedergabe und zum Löschen durch die LD 1 möglich.
  • Zum Zeitpunkt des Treibens dieser LD 1 ist die APC-Schaltung zu einer offenen Schleife geworden, so dass es möglich ist, einfach den Treiberstrom ILD für den Hochgeschwindigkeitspuls im Aufzeichnungsmodus zu erzeugen.
  • Jedoch beträgt der Laserleistungseinstellabschnitt dieses ALPC-Abschnitts von mehreren μs eine bemerkenswert lange Zeitdauer, verglichen mit der Zeitdauer der Erzeugung des Laserpulses zum Zeitpunkt des Aufzeichnens, so dass dies eine Auswirkung auf die Lebensdauer der LD 1 (Halbleiterlaser) hat. Weiterhin ändert sich in einem Halbleiterlaser durch Injizieren eines vorwärts gerichteten Stromes in einen pn-Übergang zum Ausbilden einer Inversionsverteilung und durch Ändern des Injektionsstromes die Inversionsverteilung. Gleichzeitig ändert sich die Frequenz der Induktionsentladung und die Intensität des Laserstrahls ändert sich. Diese Antwort erfolgt sehr schnell, so dass eine Modulation durch den Pulsstrom möglich ist, jedoch gibt es den Nachteil des Auftretens einer Relaxations-Oszillation in dem optischen Puls.
  • Eine allgemeine elektrisch äquivalente Schaltung eines Halbleiterlasers wird durch eine RLC Parallelschaltung, die in 4 dargestellt ist, gezeigt und umfasst einen DC Widerstand Rd, eine parallel geschaltete Kapazität Cd, eine Induktivität Lw an einer Zuleitung und eine Gehäusekapazität Cp. Die Induktivität Lw und die parallele Kapazität Cd bilden einen Tiefpassfilter, der das Modulationsband des Lasers bestimmt.
  • Aus obigen Gründen gibt es viele Faktoren für die Schwankung der Pulslichtemissionseigenschaften eines Halbleiterlasers. Sogar zwischen Halbleiterlasern des gleichen Typs gibt es eine bemerkenswerte Schwankung aufgrund der Abweichungen zwischen den Losen.
  • Wenn ein schrittförmiger Treiberstrom an einen Halbleiterlaser angelegt wird, gibt es eine Änderungskennlinie, bei der sich die optische Ausgabe über einen Temperaturanstieg des Halbleiterlasers ändert.
  • Aus diesem Grund tritt ein Unterschied zwischen der optischen Leistung, die in dem ALPC-Abschnitt 116 eingestellt ist, und der Pulslichtemissionsleistung zum Zeitpunkt des Aufzeichnens auf.
  • Weiterhin werden, wie oben beschrieben, in dem Aufzeichnungsmodus gemeinsam mit höheren Aufzeichnungsdichten und höheren Übertragungsgeschwindigkeiten die in den 1A und 1B gezeigten Modulationssysteme angepasst. In diesem Fall ist es notwendig, mehrere Intensitäten des emittierten Laserstrahls einzustellen.
  • In diesem Fall wird die Leistung nacheinander in Zeitreihen eingestellt und es ist zunehmend schwieriger, einen ausreichenden ALPC-Bereich zu gewährleisten.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers, die geeignet ist, die optische Ausgabe eines Halbleiterlaserpulses, der von mehreren Einstellungen getrieben wird, genau zu steuern, und eine optische Vorrichtung, die mit dieser versehen ist, zur Verfügung zu stellen.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, entspricht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1.
  • Vorzugsweise umfassen die erste Detektionseinrichtung und die dritte Detektionseinrichtung Spitzenwert-Detektionsschaltungen und die zweite Detektionseinrichtung und die vierte Detektionseinrichtung Minimalwert-Detektionsschaltungen.
  • Weiter bevorzugt umfassen die Spitzenwert-Detektionsschaltungen der ersten Detektionseinrichtung und der dritten Detektionseinrichtung die gleichen Schaltungsausgangseigenschaften, und die Minimalwert-Detektionsschaltungen der zweiten Detektionseinrichtung und der vierten Detektionseinrichtung weisen die gleichen Schaltungsausgangseigenschaften aus.
  • Alternativ ist vorzugsweise eine erste und eine zweite Halteschaltung zum Speichern der Vergleichsergebnisse vorgesehen, die von der ersten und der zweiten Vergleichereinrichtung ausgegeben werden, und die zweite Schalteinrichtung schaltet die Vergleichsergebnisse, die in der ersten und der zweiten Halteschaltung gespeichert sind, und führt die gespeicherten Vergleichsergebnisse der Strombereitstellungseinrichtung zu.
  • Alternativ bestimmt die Einrichtung zum Einstellen der optischen Ausgabe die Einstellung des Halbleiterlasers als Referenzspannungswert. Alternativ gibt die Einstellungseinrichtung für die optische Ausgabe die Einstellung des Halbleiterlasers als einen Referenzstromwert an.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6.
  • Vorzugsweise umfassen die erste Detektionseinrichtung und die vierte Detektionseinrichtung Spitzenwert-Detektionsschaltungen und die zweite Detektionseinrichtung und die fünfte Detektionseinrichtung umfassen Minimalwert-Detektionsschaltungen, und die dritte Detektionseinrichtung und die sechste Detektionseinrichtung umfassen Mittelwert-Detektionsschaltungen.
  • Weiter bevorzugt weisen die Spitzenwert-Detektionsschaltungen der ersten Detektionseinrichtung und der vierten Detektionseinrichtung im Wesentlichen die gleiche Schaltungsausgangseigenschaften auf, die Minimalwert-Detektionsschaltungen der zweiten Detektionseinrichtung und der fünften Detektionseinrichtung weisen im Wesentlichen die gleichen Schaltungsausgangseigenschaften auf, und die Mittelwert-Detektionsschaltungen der dritten Detektionseinrichtung und der sechsten Detektionseinrichtung weisen im Wesentlichen die gleichen Schaltungsausgangseigenschaften auf.
  • Weiterhin weist zumindest die Mittelwert-Detektionsschaltung aus der Spitzenwert-Detektionsschaltung, der Minimalwert-Detektionsschaltung und der Mittelwert-Detektionsschaltung eine Haltefunktion auf.
  • Alternativ weisen die erste, zweite und dritte Vergleichereinrichtung eine Haltefunktion auf.
  • Alternativ sind eine erste, zweite und dritte Halteschaltung zum Halten der Vergleichsergebnisse, die von der ersten, zweiten und dritten Vergleichereinrichtung ausgegeben werden, vorgesehen, und die zweite Schalteinrichtung schaltet die Vergleichsergebnisse, die in der ersten, zweiten und dritten Halteschaltung gehalten werden und führt die gehaltenen Vergleichsergebnisse der Strombereitstellungseinrichtung zu.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers zum Steuern einer optischen Ausgabe des Halbleiterlasers, die auf ein optisches Medium mit einer gewünschten Dichte gemäß einem bereit gestellten Treiberstrom emittiert wird, wobei die Steuerschaltung der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers gemäß Anspruch 1 definiert ist.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers zum Steuern einer optischen Ausgabe eines Halbleiterlasers, die auf ein optisches Medium mit einer gewünschten Intensität gemäß einem zugeführten Treiberstrom emittiert wird, wobei die Steuerschaltung für die optische Ausgabe des Halbleiterlasers gemäß Anspruch 6 definiert ist.
  • Die vorliegenden Erfindung detektiert die optische Ausgabe des Halbleiterlasers durch die Detektionseinrichtung für die optische Ausgabe, detektiert den Spitzenwert der durch die erste Detektionseinrichtung detektierten optischen Ausgabe, detektiert den Einstellungswert der optischen Ausgabe in dem Aufzeichnungsmodus durch die dritte Detektionseinrichtung, detektiert den zweiten Pegel, den Minimalwert der detektierten optischen Ausgabe durch die zweite Detektionseinrichtung und detektiert den Einstellungswert für die optische Ausgabe in dem Aufzeichnungsmodus durch die vierte Detektionseinrichtung.
  • Weiterhin vergleicht sie die detektierten Ausgaben der ersten und dritten Detektionseinrichtung durch die erste Vergleichereinrichtung, vergleicht die detektierten Ausgaben der zweiten und vierten Detektionseinrichtung durch die zweite Vergleichereinrichtung, führt die Vergleichsergebnisse der Strombereitstellungseinrichtung zum Treiben des Halbleiterlasers zu und steuert die optische Ausgabe des Halbleiterlasers durch die Strombereitstellungseinrichtung.
  • Zu diesem Zeitpunkt schaltet sie den Einstellungswert der optischen Ausgabe und das Vergleichsergebnis der Vergleichereinrichtung synchron, realisiert einen Treiberpuls des Halbleiterlasers zum Zeitpunkt des Aufzeichnens und einen weiteren Treiberpuls zum Zeitpunkt des Einstellens der Leistung und ermöglicht die Steuerung der optischen Ausgabe eines Halbleiterlasers, der von mehreren Einstellungswerten betrieben wird, mit einer hohen Genauigkeit.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1A und 1B sind Signalverlauf-Diagramme der Signalverläufe der Aufzeichnungslichtemission und der DC Lichtemissionen der Wiedergabe und des Löschens für einen Halbleiterlaser.
  • 2 ist ein Schaltungsdiagramm des Aufbaus einer herkömmlichen Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers.
  • 3A – 3F sind Ansichten des Formats einer magneto-optischen Platte und ein Signalverlaufs-Diagramm, das einen Signalverlauf für eine optische Ausgabe umfasst, der in einem ALPC-Bereich eingestellt ist.
  • 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Ersatzschaltbildes des Halbleiterlasers.
  • 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 6A-6D sind Signalverlaufsdiagramme eines Umschalt-Timing-Signals, eines Ausgangsstromes Is, einer Ausgangsspannung Vr und einer Ausgangsspannung Vs in der Steuerschaltung für die optische Ausgabe des Halbleiterlasers aus 5.
  • 7 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Schaltungsdiagramm des Aufbaus einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers, wobei die Einstellung jeder optischen Leistung als ein Referenzstrom angegeben ist.
  • 8 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Schaltungsdiagramm des Aufbaus einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers, bei der die optische Leistung drei oder mehr Werte umfasst.
  • 9 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Beispiels des Aufbaus einer Spitzenwert-Detektionsschaltung, einer Minimalwert-Detektionsschaltung und eines Mittelwert-Detektors.
  • 10A-10I sind Signalverlaufs-Diagramme des Zustands eines Pull-In-Betriebs von drei Leistungseinstellungen in einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers bei einer Mehrwerte-Steuerung, die für die Detektoren Abtast-Gate-Signale verwendet, gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • 11 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Beispiels einer Spannungs-/Stromsteuerschaltung, einer Umschaltschaltung und eines Stromverstärkers gemäß der dritten Ausführungsform.
  • 12A-12E sind Signalverlaufs-Diagramme eines konkreten Beispiels von Signalverläufen der Aufzeichnungslichtemissionen und der DC Lichtemissionen der Wiedergabe und des Löschens gemäß der Schaltung der 11.
  • 13 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer vierten Ausführungsform der Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 14 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer fünften Ausführungsform der Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 15 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer sechsten Ausführungsform der Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 16 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer siebenten Ausführungsform der Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 17 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer achten Ausführungsform der Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 18 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Hauptteils einer optischen Plattenvorrichtung, die eine Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Erste Ausführungsform
  • 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer ersten Ausführungsform der Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Es wird angemerkt, dass in 5 eine Hochfrequenzüberlagerungsschaltung, die in dem Wiedergabemodus erforderlich ist, weggelassen ist, da die vorliegende Erfindung nur den Aufzeichnungsmodus betrifft. Auch entspricht 5 einem Fall, bei dem zwei optische Leistungseinstellungen in dem Aufzeichnungsmodus vorliegen.
  • Diese Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers 100 weist eine LD (Laserdiode) 101 als Halbleiterlaser, eine PD (Fotodiode) 102 als Detektionseinrichtung für die optische Ausgabe zum Überwachen der optischen Ausgabe der LD 101, eine Strom-/Spannungswandlungsschaltung (I/V) 103, eine Umschaltschaltung (erste Schalteinrichtung) 104 für eine eine optische Leistung einstellende Spannung, Spannungsquellen 105-1 und 105-2 für die die optischen Leistungen einstellenden Spannungen, eine Spitzenwert-Detektionsschaltung (erste Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 106-1, eine Spitzenwert-Detektionsschaltung (dritte Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 106-2, eine Minimalwert-Detekionsschaltung (zweite Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 107-1, eine Minimalwert-Detektionsschaltung (vierte Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 107-2, einen Fehlerverstärker (erste Vergleichereinrichtung) 108-1, einen Fehlerverstärker (zweite Vergleichereinrichtung) 108-2, Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen (V/I) 109-1 und 109-2, ein Umschaltschaltung (zweite Schalteinrichtung) 110, einen Stromverstärker (Strombereitstellungseinrichtung) 111 und einen Steueranschluss T100, dem ein Schalt-Timing-Signal SWT zum Treiben der Umschaltschaltungen 104 und 110 auf synchrone Weise bereitgestellt wird.
  • Die LD 101 gibt einen zu emittierenden Laserstrahl auf eine nicht dargestellte optische Platte aus.
  • Die PD 102 überwacht die optische Ausgabe der LD 101 und stellt der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 einen Überwachungsstrom Ipd zur Verfügung.
  • Die Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 wandelt den Überwachungsstrom Ipd der PD 102 in die Spannung und stellt das konvertierte Spannungssignal Vs der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 zur Verfügung.
  • Die Umschaltschaltung 104 für die die optische Leistung einstellende Spannung ist mit ihrem festgelegten Kontakt a mit den Eingängen der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 und mit der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 verbunden, mit ihrem Kontakt b mit der Spannungsquelle 105-1 für eine eine optische Leistung einstellende Spannung verbunden und mit ihrem Kontakt c mit der Spannungsquelle 105-2 für eine eine optische Leistung einstellende Spannung verbunden.
  • Wenn zum Beispiel das erste Schalt-Timing-Signal SWT auf einem ersten Pegel (z. B. dem High-Pegel) liegt, verbindet die Umschaltschaltung 104 den festen Kontakt a und den Kontakt b und stellt eine eine optische Leistung (Laserleistung) einstellende Spannung V1051 der Spannungsquelle 105-1 für eine eine optische Leistung einstellende Spannung als das Spannungssignal Vr der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 zur Verfügung. Wenn andererseits das Umschalt-Timing-Signal SWT auf einem zweiten Pegel (z. B. einem Low-Pegel) liegt, verbindet die Umschaltschaltung 104 den festen Kontakt a und den Kontakt c und stellt eine eine optische Leistung (Laserleistung) einstellende Spannung V1052 (V1052 < V1051) der Spannungsquelle 105-2 für eine eine optische Leistung einstellende Spannung als das Spannungssignal Vr der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 zur Verfügung.
  • Als Ergebnis wird das Spannungssignal Vr, das von der Umschaltschaltung 104 ausgegeben wird, als ein pulsähnliches Signal Vr mit einem Spitzenwert von V1051 und mit einem Minimalwert von V1052, wie in 6B gezeigt ist, der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 zur Verfügung gestellt.
  • Die Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 detektiert den Spitzenwert des Spannungssignals Vs durch die Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 und gibt diesen als das Signal Vp1 an den Fehlerverstärker 108-1 aus.
  • Die Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 detektiert den Spitzenwert des Spannungssignals Vr durch die Umschaltschaltung 104 und gibt dieses als ein Signal Vp2 an den Fehlerverstärker 108-1 aus.
  • Die Minimalwer-Detektionsschaltung 107-1 detektiert den Minimalwert des Spannungssignals Vs durch die Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 und gibt dieses als ein Signal Vb1 an den Fehlerverstärker 108-2 aus.
  • Die Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 detektiert den Minimalwert des Spannungssignals Vr durch die Umschaltschaltung 104 und gibt dieses als ein Signal Vb2 an den Fehlerverstärker 108-2 aus.
  • Die Spitzenwert-Detektionsschaltungen 106-1 und 106-2 und die Minimalwert-Detektionsschaltungen 107-1 und 107-2 weisen jeweils den gleichen Aufbau auf.
  • Der Fehlerverstärker 108-1 empfängt als Eingang das Ausgangssignal Vp1 der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 an seinem nicht-invertierenden Eingang (+), empfängt als Eingang das Ausgangssignal Vp2 der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 an seinem invertierenden Eingang (-), vergleicht die Spitzenwerte Vp1 und Vp2, um die Differenz zu detektieren, erzeugt die Steuerspannung V101 und gibt diese an die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-1 aus.
  • Der Fehlerverstärker 108-2 empfängt als Eingang das Ausgangssignal Vb1 der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 an seinem nicht-invertierenden Eingang (+), empfängt als Eingang das Ausgangssignal Vb2 der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 an seinem invertierenden Eingang (-), vergleicht die Minimalwerte Vb1 und Vb2, um die Differenz zu detektieren, erzeugt die Steuerspannung V102 und gibt diese an die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 aus.
  • Die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-1 wandelt die Steuerspannung V101 durch den Fehlerverstärker 108-1 von einem Spannungssignal in ein Stromsignal I101 und führt dieses der Umschaltschaltung 110 zu.
  • Die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 wandelt die Steuerspannung V102 durch den Fehlerverstärker 108-2 von einem Spannungssignal in ein Stromsignal I102 und führt dieses der Umschaltschaltung 110 zu.
  • Die Umschaltschaltung 110 ist mit ihrem festen Kontakt a mit dem Eingang des Stromverstärkers 111 verbunden, mit ihrem Kontakt b mit dem Ausgang der Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-1 verbunden und mit ihrem Kontakt c mit dem Ausgang der Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 verbunden.
  • Wenn z. B. das Schalt-Timing-Signal SWT auf dem ersten Pegel (z. B. dem High-Pegel) liegt, verbindet die Umschaltschaltung 110 den festen Kontakt a und den Kontakt b und führt das Stromsignal I101 durch die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-1 als Is dem Stromverstärker 111 zu. Wenn andererseits z. B. das Schalt-Tuning-Signal SWT auf dem zweiten Pegel (z. B. dem Low-Pegel) liegt, verbindet die Umschaltschaltung 110 den festen Kontakt a und den Kontakt c und führt das Stromsignal I102 dem Stromverstärker 111 durch die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 als Is zu.
  • Der Stromverstärker 111 verstärkt die Stromsignale I101 und I102 als die Ausgaben der Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 109-1 und 109-2, die an der Umschaltschaltung 110 geschaltet werden, und treibt die LD 101 durch das verstärkte Stromsignal ILD.
  • Als nächstes wird die Arbeitsweise des obigen Aufbaus mit Bezug auf die 6A-6D beschrieben.
  • Wenn die Steuerspannungen V101 und V102 abhängig von den optische Leistungen einstellenden Spannungen V1051 und V1052 erzeugt werden, wird über den Steueranschluss T100 das selbe Umschalt-Timing-Signal SWT, das in 6A gezeigt ist, an die Umschaltschaltungen 104 und 110 angelegt.
  • Die Signalverläufe des Ausgangsstroms Is der Umschaltschaltung 110 und der Ausgangsspannung Vr der Umschaltschaltung 104 sind ebenfalls in den 6B und 6C gezeigt.
  • Hierin wird die Ausgangsspannung Vs dieser Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 so, wie in 6D gezeigt, wobei die Verstärkung des Stromverstärkers 111 K1 beträgt, die Effizienz des optischen Systems der PD 102 mit Bezug auf die LD 101 K2 beträgt und eine Transimpedanz der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 K3 beträgt.
  • Die Ausgangsspannung Vs der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 wird der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 und die Ausgangsspannung Vr der Umschaltschaltung 104 wird auf ähnliche Weise der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 zugeführt. Weiterhin sind, wie oben beschrieben, die Schaltungsaufbauten der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 sowie der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 die gleichen.
  • Wenn demgemäß die Ausgangsspannung Vs der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 und die Ausgangsspannung Vr der Umschaltschaltung 104 gleich sind, werden die Ausgangsspannung Vp1 und Vp2 der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 und die Ausgangsspannungen Vb1 und Vb2 der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 gleich.
  • Die Ausgangsspannungen Vp1 und Vp2 der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-2 werden dem Fehlerverstärker 108-1 zugeführt, während die Ausgangsspannungen Vb1 und Vb2 der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-2 dem Fehlerverstärker 108-2 zugeführt werden.
  • Die Steuerspannung V101 des Spitzenwertes wird von dem Fehlerverstärker 108-1 an die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-1 ausgegeben, während die Steuerspannung V102 des Minimalwerts von dem Fehlerverstärker 108-2 an die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 ausgegeben wird.
  • Die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-1 wandelt die Steuerspannung V101 des Fehlerverstärkers 108-1 von einem Spannungssignal in ein Stromsignal I101 und führt dieses der Umschaltschaltung 110 zu. Auf ähnliche Weise wandelt die Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 die Steuerspannung V102 des Fehlerverstärker 108-2 von einem Spannungssignal in ein Stromsignal I102 und führt dieses der Umschaltschaltung 110 zu.
  • Die Umschaltschaltung 110 wählt das Stromsignal I101 der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 109-1 oder das Stromsignal I102 der Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-2 gemäß dem Umschalt-Timing-Signal SWT aus und Führt dieses als IS dem Stromverstärker 111 zu.
  • Dann verstärkt der Stromverstärker 111 die Stromsignale I101 und I102 als die Ausgänge der Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 109-1 und 109-2, die an der Umschaltschaltung 110 geschaltet werden, mit der Verstärkung K1. Die LD 101 wird durch das verstärkte Stromsignal ILD getrieben.
  • Dadurch überwacht die PD 102 die optische Ausgabe der LD 101 und führt den Überwachungsstrom Ipd der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 zu. Die Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 wandelt den Überwachungsstrom Ipd der PD 102 in eine Spannung und führt das konvertierte Spannungssignal Vs der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106-1 und der Minimalwert-Detektionsschaltung 107-1 zu.
  • In dieser Rückkopplungsschleife werden die eingestellten Leistungen nicht aufeinander folgend in zeitlicher Reihe eingestellt, sondern so gesteuert, dass die eingestellte Spannung V1051 und K1 × K2 × K3 × I101 und die eingestellte Spannung V1052 und K1 × K2 × K3 × I2 in dem Einstellungsbereich gleichzeitig gleich werden.
  • Weiterhin ist es z. B. in dem Datenabschnitt 114, der in 3 gezeigt ist, sowie aufgrund einer geschlossenen Schleife möglich, die Laserleistung für jeden Einstellungswert zu vergleichen und zu steuern.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform wird der Treiberpuls auf die gleiche Weise angelegt, wie zum Zeitpunkt des Aufzeichnens in dem Leistungseinstellungsabschnitt, so dass es nicht länger einen Effekt auf die Lebensdauer des Lasers aufgrund der DC Lichtemission des Leistungseinstellungsbereichs gibt.
  • Weiterhin ist der Laser sowohl in dem Leistungseinstellungsbereich als auch in dem Aufzeichnungsbereich pulsgetrieben, so dass kein Unterschied bei der eingestellten Leistung aufgrund der Relaxations-Oszillation des Lasers und der Variation der Eigenschaften auftritt. Weiterhin wird auch die Leistung in dem Datenabschnitt verglichen und gesteuert, so dass der Vorteil darin besteht, dass Änderungseigenschaften des Lasers, die auftreten, nachverfolgt werden können.
  • Zweite Ausführungsform
  • 7 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Steuerschaltung für eine optische Ausgabe des Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der zweiten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform besteht in der Tatsache, dass jede optische Leistung nicht durch die Spannung eingestellt wird, sondern durch die Referenzstromquellen 112-1 und 112-2 bestimmt wird, diese Ausgaben durch den Stromschalter 113 geschaltet werden, der Ausgangsstrom des Stromschalters 113 der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 114 mit der gleichen Schaltungskonfiguration wie die der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 zugeführt wird und dieser Ausgang als das Spannungssignal Vr definiert wird.
  • In diesem Fall wird der Überwachungsstrom Ipd von der PD 102 so gesteuert, dass er zu den eingestellten Strömen I1121 und I1122 gleich wird.
  • Der Rest des Aufbaus ist ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform können Effekte erreicht werden, die ähnlich sind zu den Effekten der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben ist.
  • Dritte Ausführungsform
  • 8 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer dritten Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der dritten Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform liegt in der Tatsache, dass es nicht zwei einzustellende optische Leistungen gibt, sondern Mehrfach-Werte von drei oder mehr Werten, dass Umschaltschaltungen 104B und 110B ausgebildet sind, um ein Schalten zwischen mehreren Werten durchführen zu können, und dass eine Mittelwert-Detektionsschaltung (dritte Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 115-1 und eine Mittelwert-Detektionsschaltung (sechste Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 115-2 vorgesehen sind und weiterhin Ausgaben einer Spitzenwert-Detektionsschaltung (erste Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 106B-1 einer Spitzenwert-Signalverlaufs-Detektionsschaltung (vierte Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 106B-2, eine Minimalwert-Detektionsschaltung (zweite Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 107B-1, eine Minimalwert-Detektionsschaltung (fünfte Signalverlaufs-Detektionseinrichtung) 107B-2 und eine Mittelwert-Detektionsschaltung 115-1 und 115-2 gespeichert werden können.
  • Aus diesem Grunde ist in der Schaltung der 8 zusätzlich zu dem Aufbau der 1 eine Spannungsquelle 105-n für eine eine optische Leistung einstellende Spannung, ein Fehlerverstärker 108-n zum Vergleichen der Ausgaben der Mittelwert-Detektionsschaltungen 115-1 und 115-2 und eine Spannungs-/Stromwandlungsschaltung 109-n zum Wandeln einer Ausgangssteuerspannung V10n des Fehlerverstärkers (dritte Vergleichereinrichtung) 108-n mit einem Stromsignal I10n vorgesehen.
  • Die Ausgangsspannung Vs der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 wird der Mittelwert-Detektionsschaltung 115-1 zugeführt und die eingestellte Spannung Vr der Umschaltschaltung 104B wird der Mittelwert-Detektionsschaltung 115-2 zugeführt.
  • In der dritten Ausführungsform weisen auf ähnliche Weise die Spitzenwert-Detektionsschaltung 106B-1 und 106B-2, die Minimalwert-Detektionsschaltungen 107B-1 und 107B-2 und die Mittelwert-Detektionsschaltungen 115-1 und 115-2 die gleichen Aufbauten auf.
  • 9 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Beispiels des Aufbaus der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106B-1 (106B-2), der Minimalwert-Detektionsschaltung 107B-1 (107B-2) und der Mittelwert-Detektionsschaltung 115-1 (115-2).
  • Die Spitzenwert-Detektionsschaltung 106B-1 (106B-2) weist npn Transistoren Q101-Q103. pnp Transistoren Q104 und Q105, Widerstandselemente R101 und R102, eine Kapazität C101, Umschaltschaltungen SW101, SW102 und Stromquellen I101 – I103, wie in 9 gezeigt, auf.
  • Ein Stromwert Ia1 der Stromquelle I101 wird ausreichend größer als ein Stromwert Ib1 der Stromquelle I102 eingestellt.
  • Die Emitter des Transistors Q101 und des Transistors Q102 sind miteinander verbunden, und dieser Verbindungspunkt ist mit dem Kontakt a der Umschaltschaltung SW101 und der Kontakt b der Umschaltschaltung SW101 ist mit der Stromquelle I101 verbunden.
  • Die Basis des Transistors Q101 ist mit der Bereitstellungsleitung der Spannung Vs (Vr) verbunden und der Kollektor ist mit der Versorgungsleitung der Stromversorgungsspannung Vcc verbunden. Die Basis des Transistors Q102 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Transistors Q103 der Ausgangsstufe und der Stromquelle 103 verbunden. Weiterhin ist die Ausgangsspannung Vp zur Basis des Transistors Q102 zurückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Q102 ist mit dem Kollektor des Transistors Q104 verbunden und mit der Basis verbunden. Der Emitter des Transistors Q104 ist über das Widerstandselement R101 mit der Versorgungsleitung der Stromversorgungsspannung Vcc verbunden. Die Basis des Transistors Q104 ist mit der Basis des Transistors Q105 und der Emitter des Transistors Q105 ist mit der Versorgungsleitung der Stromversorgungsspannung Vcc über den Widerstand R102 verbunden. Weiterhin ist der Kollektor des Transistors Q105 mit dem Kontakt a der Umschaltschaltung SW102, der Basis des Transistors Q103 und der ersten Elektrode der Kapazität C101 verbunden. Der Kontakt b der Umschaltschaltung SW102 ist mit der Stromquelle I102 verbunden und die zweite Elektrode der Kapazität C101 ist geerdet.
  • Der Kollektor des Transistors Q103 ist mit der Versorgungsleitung der Stromversorgungsspannung Vcc verbunden und der Emitter ist mit der Stromquelle I103 verbunden.
  • Die Spitzenwert-Detektionsschaltung 106B-1 (106B-2), die einen solchen Aufbau aufweist, ist mit den Umschaltschaltungen SW101 und SW102 verbunden und detektiert die Spitzenwerte der Umschaltschaltungen SW101 und SW102, wenn sich das Abtast-Gate-Signal SPLG1, das über den Anschluss T101 zugeführt wird, auf einem High-Pegel befindet, und wird von den Umschaltschaltungen SW101 und SW102 getrennt und hält die Ausgangswerte, wenn das Abtast-Gate-Signal SPLG1 sich auf dem Low-Pegel befindet.
  • Die Minimalwert-Detektionsschaltung 107B-1 (107B-2) weist, wie in 9 gezeigt, npn Transistoren Q111-Q113, pnp Transistoren Q114 und Q115, Widerstandselemente R111-R116, eine Kapazität C111, Umschaltschaltungen SW111 und SW112, Stromquellen I111-I113 sowie einen Operationsverstärker OP111 für eine Pegelinversion auf.
  • Ein Stromwert Ia2 der Stromquelle I111 ist auf einen ausreichend größeren Wert eingestellt als ein Stromwert Ib2 der Stromquelle I112.
  • Die Emitter des Transistors Q111 und des Transistors Q112 sind miteinander verbunden, und dieser Verbindungspunkt ist mit dem Kontakt a der Umschaltschaltung SW111 und der Kontakt b der Umschaltschaltung SW111 ist mit der Stromquelle I111 verbunden.
  • Die Basis des Transistors Q111 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP111 verbunden und mit dem nicht invertierenden Eingang (+) des Operationsverstärkers OP111 über das Widerstandselement R116 verbunden, und der nicht-invertierende Eingang (+) des Operationsverstärkers OP111 ist über das Widerstandselement R115 mit der Referenzspannungsquelle Vss verbunden. Der invertierende Eingang (-) des Operationsverstärkers OP111 ist über das Widerstandselement R113 mit der Bereitstellungsleitung der Spannung Vs (Vr) verbunden, während der invertierende Eingang (-) des Operationsverstärkers OP111 über das Widerstandselement R114 mit der Referenzspannungsquelle Vss verbunden ist.
  • Der Kollektor des Transistors Q111 ist mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden. Die Basis des Transistors Q112 ist mit dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors Q113 der Ausgangsstufe und der Stromquelle I113 verbunden. Weiterhin ist die Ausgangsspannung Vb zur Basis des Transistors Q112 zurückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Q112 ist mit dem Kollektor des Transistors Q114 und mit der Basis verbunden. Der Emitter des Transistors Q114 ist über das Widerstandselement R111 mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden. Die Basis des Transistors Q114 ist mit der Basis des Transistors Q115 verbunden, während der Emitter des Transistors Q115 mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc über das Widerstandselement R112 verbunden ist. Weiterhin ist der Kollektor des Transistors Q115 mit dem Kontakt a der Umschaltschaltung SW112, der Basis des Transistors Q113 und der ersten Elektrode der Kapazität C111 verbunden. Der Kontakt b der Umschaltschaltung SW112 ist mit der Stromquelle I112 verbunden und die zweite Elektrode der Kapazität C111 ist geerdet.
  • Der Kollektor des Transistors Q113 ist mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden, während der Emitter mit der Stromquelle I113 verbunden ist.
  • Die Minimalwert-Detektionsschaltung 107B-1 (107B-2) mit einem solchen Aufbau ist mit den Umschaltschaltungen SW111 und SW112 verbunden und detektiert die Spitzenwerte der Umschaltschaltungen SW111 und SW112 wenn das Abtast-Gate-Signal SPLG2, das über den Anschluss T102 zugeführt wird, auf einem High-Pegel liegt, und wird von den Umschaltschaltungen SW111 und SW112 getrennt und hält die Ausgangswerte, wenn das Abtast-Gate-Signal SPLG2 sich auf dem Low-Pegel befindet.
  • Die Mittelwert-Detektionsschaltung 115-1 (115-2) weist, wie in 9 gezeigt, npn Transistoren Q121-Q123, pnp Transistoren Q124 und Q125, Widerstandselemente R121 und R122, eine Kapazität C121, Umschaltschaltungen SW121 und SW122 und Stromquellen I121-I123 auf.
  • Ein Stromwert Ian der Stromquelle I121 ist auf das zweifache eines Stromwertes Ibn der Stromquelle I122 eingestellt.
  • Die Emitter des Transistors Q121 und des Transistors Q122 sind miteinander verbunden und dieser Verbindungspunkt ist mit dem Kontakt a der Umschaltschaltung SW121 verbunden und der Kontakt b der Umschaltschaltung SW121 ist mit der Stromquelle I121 verbunden.
  • Die Basis des Transistors Q121 ist mit der Bereitstellungsleitung der Spannung Vs (Vr) verbunden, und der Kollektor ist mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden. Die Basis des Transistors Q122 ist mit dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors Q123 und dem Verbindungspunkt der Stromquelle I123 verbunden. Weiterhin wird die Ausgangsspannung Vc auf die Basis des Transistors Q122 zurückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Q122 ist mit dem Kollektor des Transistors Q124 und mit der Basis verbunden. Der Emitter des Transistors Q124 ist mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc über das Widerstandselement R121 verbunden. Die Basis des Transistors Q124 ist mit der Basis des Transistors Q125 verbunden, während der Emitter des Transistors Q125 mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc über das Widerstandselement R122 verbunden ist. Weiterhin ist der Kollektor des Transistors Q125 mit dem Kontakt a der Umschaltschaltung SW122, der Basis des Transistors Q123 und der ersten Elektrode der Kapazität C121 verbunden. Der Kontakt b der Umschaltschaltung SW122 ist mit der Stromquelle I122 verbunden und die zweite Elektrode der Kapazität C121 ist geerdet.
  • Weiterhin ist der Kollektor des Transistors Q123 mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden, während der Emitter mit der Stromquelle I123 verbunden ist.
  • Die Mittelwert-Detektionsschaltung 115-1 (115-2) mit einem derartigen Aufbau ist mit den Umschaltschaltungen SW121 und SW122 verbunden und detektiert die Spitzenwerte der Umschaltschaltungen SW121 und SW122, wenn das Abtast-Gate-Signal SPLGn, das über den Anschluss T103 zugeführt wird, auf dem High-Pegel liegt und wird von dem Umschaltschaltungen SW121 und SW122 getrennt und hält die Ausgangswerte, wenn das Abtast-Gate-Signal SPLGn auf dem Low-Pegel liegt.
  • Es wird angemerkt, dass im Fall einer Zwei-Wert-Steuerung, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, nur die Spitzenwert-Detektionsschaltung und die Minimalwert-Detektionsschaltung ausreichend sind. Das Bereitstellen des Abtast-Gate-Signals ist nicht notwendig. Auch wird bei der Drei-Werte-Steuerung nur die Mittelwert-Detektionsschaltungseingang als Eingang des Abtast-Gate-Signals notwendig. Die Spitzenwert-Detektionsschaltung und die Minimalwert-Detektionsschaltung werden grundsätzlich nicht benötigt. Bei einer Vier-Werte-Steuerung oder einer Steuerung mit mehr als vier Werten ist es notwendig, an jede Detektionseinheit ein Gate-Signal anzulegen.
  • In diesem Beispiel einer Schaltung wird die Mittelwert-Detektion verwendet, um die Löschleistung einer optischen Platte, die überschrieben werden kann, entsprechend des Pegels von P3 der 1A durch die Abschnitte, die die Abstände zwischen den Aufzeichnungsmarkierungen bilden, einzustellen.
  • Dies muss nicht immer die Mittelwert-Detektion sein. Eine Schaltung zum Detektieren eines vorbestimmten Pegels (Zwischenwert) zwischen dem Spitzenwert und dem Minimalwert oder eine Spitzenwert-Detektionsschaltung und Minimalwert-Detektionsschaltung können verwendet werden.
  • Jedoch muss in diesem Löschbereich im Fall der allgemeinen Hochfrequenzüberlagerung bei der Wiedergabe eine Mittelwert-Detektion vorgesehen sein.
  • 10A–10I zeigen Ansichten des Zustands eines Pull-In-Betriebs für drei Leistungseinstellungen in der Schaltungskonfiguration der 8 als Beispiel einer Mehrwerte-Steuerung mit Hilfe von Abtast-Gate-Signalen für Detektionsschaltungen der Spitzenwert-Detektionsschaltungen 106B-1 und 106B-2, der Minimalwert-Detektionsschaltungen 107B-1 und 107B-2 und der Mittelwert-Detektionsschaltungen 115-1 und 115-2.
  • In diesem Beispiel wird der Pull-In-Betrieb jeder Leistungseinstellung gleichzeitig mit wiederholten Daten von Markierungen/Abständen gleicher Breite in dem ALPC-Abschnitt, der in 10A gezeigt ist, ausgeführt. Für die Abtast-Gate-Signale SPLG1 und SPLG2 der Spitzenwert-Detektionsschaltung 106B-1 und 106B-2 und die Minimalwert-Detektionsschaltungen 107B-1 und 107B-2, die in 10B gezeigt sind, werden die Markierungssignale zum Aufzeichnen zugeführt, während für das Abtast-Gate-Signal SPLGn der Mittelwert-Detektionsschaltung 115-1 und 115-2, die in 10C gezeigt sind, die Abstandsignale zugeführt werden.
  • Das Vergleichen und die Steuerung werden auf ähnliche Weise in dem Datenabschnitt, der Zufallsdaten enthält, durchgeführt, jedoch variiert bei Schwankungen der Spitzenwert-Detektionsschaltungen 106B-1 und 106B-2 aufgrund der Markierungslänge die Steuerspannung V101 des Ausgangs des Fehlerverstärkers 108-1 nicht, da sich Vp1 und Vp2 als Eingabe des Fehlerverstärkers 108-1 synchron zueinander verhalten. Die Variation der Markierungslänge der Minimalwert-Detektionsschaltungen 107B-1 und 107B-2 ist ähnlich. Es wird angemerkt, dass die Mittelwert-Detektion durch die Markierungslänge nicht beeinflusst wird.
  • 11 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Beispiels der Spannungs-/Stromsteuerschaltungen 109-1, 109-2,..., 109-n, der Umschaltschaltung 110 und des Stromverstärkers 111. Weiterhin zeigen 12A-12B Signalverlaufsdiagramme eines konkreten Beispiels des Signalverlaufs der Aufzeichnungslichtemission und der DC Lichtemission für die Wiedergabe und das Löschen gemäß der Schaltung der 11.
  • Die Umschaltschaltung 110 ist, wie in 11 gezeigt, Emitter gekoppelt und weist npn Transistoren Q131-1 und Q131-2, Q132-1 und Q132-2, Q133-1 und Q133-2, Q134-1 und Q134-2,..., Q13n-1 und Q13n-2 auf wobei die Verbindungspunkte der Emitter mit den Stromausgängen der Spannungs-/Stromsteuerschaltungen 109-1, 109-2,..., 109-n verbunden sind.
  • Die Basis des Transistors Q131-1 ist mit der Bereitstellungsleitung des Timingsignals T111 verbunden, die Basis des Transistors Q132-1 ist mit der Versorgungsleitung des Timingsignals T112 verbunden, die Basis des Transistors Q133-1 ist mit der Versorgungsleitung des Timingsignals T113 verbunden, die Basis des Transistors Q134-1 ist mit der Versorgungsleitung des Timingsignals T114 verbunden und die Basis des Transistors Q13n-1 ist mit der Versorgungsleitung des Timingsignals T11n verbunden.
  • Die Basen der Transistoren Q131-2, Q132-2, Q133-2, Q134-2 und Q13n-2 sind mit dem Zuführanschluss der Steuerspannung Vt verbunden.
  • Weiterhin sind die Kollektoren der Transistoren Q131-2, Q132-2, Q133-2, Q134-2 und Q13n-2 gemeinsam mit dem Eingangsanschluss des Stromverstärkers 111 verbunden.
  • Weiterhin weist der Stromverstärker 111 pnp Transistoren Q141 und Q142 und Widerstandselemente R141 und R142 auf.
  • Der Kollektor und die Basis des Transistors Q141 sind mit den Kollektoren der Transistoren Q131-2, Q132-2, Q133-2, Q134-2 und Q13n-2 der Umschaltschaltung 110 verbunden. Der Emitter des Transistors Q141 ist über das Widerstandselement R141 mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden und die Basis ist mit der Basis des Transistors Q142 verbunden. Der Emitter des Transistors Q142 ist über das Widerstandselement R142 mit der Versorgungsleitung der Versorgungsspannung Vcc verbunden und der Kollektor ist mit einer Anode der LD 101 verbunden.
  • Weiterhin ist der Stromverstärker 111 durch eine Stromspiegelschaltung aufgebaut.
  • Die Schaltung der 11 erzeugt Ströme I101, I102, I103, I104,..., I10n in den Spannungs-/Stromsteuerschaltungen 109-1, 109-2,..., 109-n, schaltet diese durch die Umschaltschaltung 110 zu den Zeitpunkten der Timingsignale T111, T112, T113, T114,..., T11n, wie in 11 und in 12A-12E gezeigt ist, und multipliziert diese weiterhin mit K mit Hilfe des Stromverstärkers 111, um die LD 101 zu treiben.
  • Zum Zeitpunkt des Treibens dieser LD 101 wurde die APC-Schaltung zu einer geschlossenen Schleife, so dass es möglich ist, einen Treiberstrom ILD für einen Hochgeschwindigkeitspuls für den Aufzeichnungsmodus zu erzeugen.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform können sogar in dem Fall, bei dem die einzustellende optische Leistung nicht zwei Werte betrifft, sondern mehrere Werte von drei Werten oder mehr, können ähnliche Effekte wie die Effekte bei der obigen ersten Ausführungsform erreicht werden.
  • Weiterhin kann auf ähnliche Weise beim Einstellen von Mehrfachwerten der Leistung ebenso der Laser mit einem Puls auf die selbe Weise getrieben werden, wie die zum Zeitpunkt des Aufzeichnens in dem Leistungseinstellungsabschnitt, wodurch der Einfluss auf die Lebensdauer des Lasers aufgrund der DC Lichtemission des Leistungseinstellungsbereichs verschwindet.
  • Da weiterhin der Laser sowohl in dem Leistungseinstellungsbereich als auch in dem Aufzeichnungsbereich Puls getrieben wird, tritt kein Unterschied aufgrund der Relaxations-Oszillation und Variationen der Eigenschaften des Lasers bei der eingestellten Laserleistung auf. Desweiteren wird, sogar nachdem der Pull-In-Betrieb der Leistungseinstellung in dem ALPC-Abschnitt 116 endet, der Vergleich und die Steuerung in dem Datenabschnitt 114 durchgeführt, so dass jedes Änderungsverhalten des Lasers, das auftritt, nachverfolgt werden kann.
  • Es ist auch nicht notwendig, jede Laserleistungseinstellung in zeitlicher Abfolge in dem ALPC-Abschnitt 116, wie in den 3A-3F gezeigt ist, einzustellen, und die Operationen können gleichzeitig ausgeführt werden, wodurch in vorteilhafter Weise das Einstellen von Mehrfachwerten der Leistung in den begrenzten ALPC-Abschnitt eingestellt werden können.
  • Vierte Ausführungsform
  • 13 zeigt ein Schaltkreisdiagramm einer vierten Ausführungsform einer Steuerschaltung für eine optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der vierten Ausführungsform zur dritten Ausführungsform besteht darin, dass jede optische Leistung nicht durch eine Spannung eingestellt wird, sondern durch die Referenzstromquellen 116-1, 116-2,..., 116-n bestimmt wird, diese Ausgaben durch den Stromschalter 117 geschaltet werden, der von dem Stromschalter 117 ausgegebene Strom der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 118 mit dem gleichen Schaltungsaufbau wie die der Strom-/Spannungswandlungsschaltung 103 zugeführt wird, und diese Ausgabe als das Spannungssignal Vr definiert wird.
  • In diesem Fall wird der Überwachungsstrom Ipd von der PD 102 so gesteuert, dass er zu den eingestellten Strömen I1161, I1162,..., I116n gleich wird.
  • Der Rest der Konfiguration ist ähnlich zu der der dritten Ausführungsform.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform können Wirkungen erreicht werden, die ähnlich sind wie die Wirkungen der dritten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden.
  • Weiterhin wird in ähnlicher Weise zum Einstellen der Mehrfachwerte der Leistung der Laser auf die gleiche Weise pulsgetrieben wie der Zeitpunkt des Aufzeichnens in dem Leistungseinstellungsabschnitt, so dass der Einfluss auf die Lebensdauer des Lasers aufgrund der DC Lichtemission des Leistungseinstellungsabschnittes verschwindet.
  • Da weiterhin der Laser sowohl in dem Leistungseinstellungsbereich als auch in dem Aufzeichnungsbereich pulsgetrieben wird, treten aufgrund der Relaxations-Oszillation und Variation der Eigenschaften des Lasers keine Unterschiede bei der eingestellten Laserleistung auf. Desweiteren wird, sogar nachdem der Pull-In-Betrieb der Leistungseinstellung in dem ALPC-Abschnitt 116 endet, der Vergleich und die Steuerung in dem Datenabschnitt 114 ebenso durchgeführt, so dass jegliche Änderungseigenschaften des Lasers, die auftreten, nachverfolgt werden können.
  • Es ist auch nicht notwendig, jede Laserleistungseinstellung in dem ALPC Abschnitt 116, wie in 3A-3F gezeigt, in zeitlicher Abfolge nacheinander einzustellen, und die Operationen können gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch dies beim Einstellen von Mehrfachwerten der Leistung in dem begrenzten ALPC-Abschnitt vorteilhaft wird.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 14 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer fünften Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der fünften Ausführungsform zur dritten Ausführungsform besteht darin, dass die Abtast-Gate-Signale SPLG1, SPLG2 sowie SPLG3 nicht nur den Spitzenwert-Detektionsschaltungen 106B-1 und 106B-2, den Minimalwert-Detektionsschaltungen 107B-1 und 107B-2 und den Mittelwert-Detektionsschaltungen 115-1 und 115-2 zugeführt werden, sondern auch den Fehlerverstärkern 108D-1, 108D-2 und 108D-n der Ausgangsstufen dieser Detektionsschaltungen.
  • Der Rest der Konfiguration ist ähnlich zu der dritten Ausführungsform.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform gibt es Vorteile, dass Wirkungen, die ähnlich zu den Wirkungen der dritten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, sind, erreicht werden können, es kann jedoch auch eine fehlerhafte Verarbeitung während einer Datenwartezeit usw. verhindert werden.
  • Sechste Ausführungsform
  • 15 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer sechsten Ausführungsform der Steuerschaltung der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der sechsten Ausführungsform zur vierten Ausführungsform besteht darin, dass die Abtast-Gate-Signale SPLG1, SPLG2 sowie SPLG3 nicht nur den Spitzenwert-Detektionsschaltungen 106B-1 und 106B-2, den Minimalwert-Detektionsschaltungen 107B-1 und 107B-2 und den Mittelwert-Detektionsschaltungen 115-1 und 115-2 zugeführt werden, sondern auch den Fehlerverstärkern 108E-1, 108E-2 und 108E-n der Ausgangsstufen dieser Detektionsschaltungen.
  • Der Rest der Konfiguration ist ähnlich zu der der vierten Ausführungsform.
  • Gemäß der sechsten Ausführungsform können ähnliche Wirkungen erreicht werden wie die Wirkungen der vierten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden.
  • Siebte Ausführungsform
  • 16 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer siebten Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der siebten Ausführungsform zur dritten Ausführungsform besteht darin, dass die Abtast-/Halteschaltungen 119-1, 119-2,..., 119-n zwischen den Ausgängen der Fehlerverstärker 108-1, 108-2,..., 108-n und den Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 109-1, 109-2,..., 109-n angeordnet sind.
  • Die Ausführungsform ist auf diese Weise aus folgendem Grund ausgebildet.
  • Gemäß dem Format der optischen Platte ist der ALPC-Abschnitt 116 nicht in jedem Sektor, wie in den 3A-3F gezeigt ist, vorgesehen. Die Laserleistung wird auf andere Bereiche festgelegt als den Benutzerbereich, wie z. B. Testzonen oder Herstellungszonen, die an den inneren und äußeren Umfängen der Platte vorgesehen sind.
  • In diesem Fall wird, wie in 16 gezeigt ist, zusätzlich zu der Konfiguration der 8 durch Hinzufügen der Abtast-/Halteschaltungen 119-1, 119-2,..., 119-n zum Halten der Steuerspannungen an den Ausgängen der Fehlerverstärker eine Realisierung möglich, ohne die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu verlieren.
  • Das heißt, dass die Abtast-Gate-Signale SPLG4 der Abtast-/Halteschaltungen 119-1, 119-2,..., 119-n auf den High-Pegel gebracht werden, um den Pull-In-Betrieb jeder Leistungseinstellung in dem Bereich der Testzone oder Herstellungszone zum Durchführen der Einstellung der Laserleistung durchzuführen. Während der Suchoperation für den Benutzerbereich wird dieses Abtast-Gate-Signal SPLG4 auf den Low-Pegel gelegt und die Steuerspannung jeder Lichtemissionsleistung gehalten. In dem Datenabschnitt des zu schreibenden Sektors wird das Abtast-Gate-Signal SLPG4 erneut auf den High-Pegel gelegt und ein Vergleichen und eine Steuerung mit Hilfe der gespeicherten Steuerspannung als Anfangswert durchgeführt.
  • Der Rest des Aufbaus ist ähnlich zu dem der dritten Ausführungsform.
  • Gemäß der siebten Ausführungsform können ähnliche Wirkungen wie die Wirkungen der dritten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, erreicht werden.
  • Weiterhin wird, ähnlich wie beim Einstellen der Mehrfachwerte der Leistung, der Laser auf die gleiche Weise pulsgetrieben wie beim Aufzeichnen in dem Leistungseinstellungsbereich, so dass der Einfluss auf die Lebensdauer des Lasers aufgrund der DC Lichtemission des Leistungseinstellungsbereichs verschwindet.
  • Da weiterhin der Laser sowohl in dem Leistungseinstellungsbereich als auch in dem Aufzeichnungsabschnitt pulsgetrieben ist, tritt kein Unterschied bei der eingestellten Laserleistung aufgrund der Relaxations-Oszillation und Variation der Eigenschaften des Lasers auf. Desweiteren wird, sogar nachdem der Pull-In-Betrieb der Lasereinstellung in dem ALPC-Abschnitt 116 aufhört, das Vergleichen und das Steuern in dem Datenabschnitt 114 durchgeführt, so dass jede Änderungseigenschaft des Lasers, die auftritt, nachverfolgt werden kann.
  • Auch ist es nicht notwendig, jede Laserleistungseinstellung in dem ALPC Abschnitt 116, wie in den 3A-3F gezeigt, in zeitlicher Abfolge nacheinander einzustellen, und die Operationen können gleichzeitig ausgeführt werden, was beim Einstellen von Mehrfachwerten der Leistung in dem begrenzten ALPC-Abschnitt vorteilhaft ist.
  • Es wird angemerkt, dass dieser Aufbau selbstverständlich nicht nur für Mehrfachwerte verwendet werden kann, sondern auch für eine Zweiwert-Schaltung, wie diejenige der Schaltungen der 5 und 7.
  • Achte Ausführungsform
  • 17 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer achten Ausführungsform einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Unterschied der achten Ausführungsform zur vierten Ausführungsform besteht darin, dass die Abtast-/Halteschaltungen 119G-1, 119G-2,..., 119G-n zwischen den Ausgaben der Fehlerverstärker 108-1, 108-2,..., 108n und den Spannungs-/Stromwandlungsschaltungen 109-1, 109-2,..., 109-n angeordnet sind aus einem ähnlichen Grund wie der bei der siebten Ausführungsform.
  • Der Rest des Aufbaus ist ähnlich zu dem der vierten Ausführungsform.
  • Die achte Ausführungsform kann auf gleiche Weise wie die siebte Ausführungsform für Platten verwendet werden, die nicht mit dem ALPC-Abschnitt 116 in jedem Sektor versehen sind, sondern die Laserleistung in anderen Regionen als dem Benutzerbereich, wie z. B. den Testzonen oder Herstellungszonen, die an den inneren und äußeren Umfang der Platte vorgesehen sind, eingestellt werden.
  • Neunte Ausführungsform
  • 18 zeigt ein Schaltkreisdiagramm eines Hauptteils einer optischen Platteinvorrichtung, die eine Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • In 18 bezeichnet in einer optischen Plattenvorrichtung 200, 201 ein optisches Plattenmedium, 202 einen optischer Aufnehmer und 203 eine APC Schaltung.
  • Der optische Aufnehmer 202 ist mit einer Laserdiode LD 101 zum Emittieren eines Laserstrahls LO auf das optische Plattenmedium 201 gemäß dem Wert des Treiberstroms ILD, die zur Überwachung vorgesehene PD 102, die den Laserstrahl empfängt, der von der LD 101 emittiert wird, und die einen Überwachungsstrom Ipd gemäß dem Lichtempfangspegel erzeugt, und einem Fotodetektor 204 zum Empfangen des reflektierten Lichts des Laserstrahls, das auf das optische Plattenmedium 201 emittiert wird, und zum Erzeugen eines Stromes eines Wertes gemäß dem Lichtempfangspegel als die Hauptkomponenten vorgesehen.
  • Hierin werden als die LD 101, die PD 102 und die APC-Schaltung, die in dem optischen Aufnehmer 202 vorgesehen sind, Schaltungen und Elemente auf die Steuerschaltungen 100-100G der optische Ausgaben der Halbleiterlaser gemäß den obigen ersten bis achten Ausführungsformen verwendet.
  • Demgemäß kann gemäß der optischen Plattenvorrichtung 200 der Laser auf dieselbe Weise pulsgetrieben werden wie zum Zeitpunkt des Aufzeichnens in dem Leistungseinstellungsbereich, wodurch der Einfluss auf die Lebensdauer des Lasers aufgrund der DC Lichtemission des Leistungseinstellungsbereiches verschwindet.
  • Da weiterhin der Laser sowohl in dem Leistungseinstellungsbereich als auch in dem Aufzeichnungsbereich pulsgetrieben ist, tritt kein Unterschied bei der eingestellten Laserleistung aufgrund der Relaxations-Oszillation und Variationen der Eigenschaften des Lasers auf. Desweiteren wird, sogar nachdem der Pull-In-Betrieb der Lasereinstellung in dem ALPC-Abschnitt 116 endet, werden das Vergleichen und die Steuerung in dem Datenabschnitt 114 durchgeführt, so dass jede Änderungseigenschaft des Lasers, die auftritt, nachverfolgt werden kann.
  • Auch werden ähnliche Wirkungen erreicht, wie diejenigen der obigen Ausführungsformen, so dass es nicht notwendig ist, jede Laserleistungseinstellung in dem ALPC Abschnitt 116, wie in den 3A-3F gezeigt, in zeitlicher Abfolge nacheinander einzustellen, und so dass Operationen gleichzeitig ausgeführt werden können, so dass es vorteilhaft wird, Mehrfachwerte der Leistung in dem beschränkten ALPC-Abschnitt einzustellen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie oben beschrieben, werden gemäß der Steuerschaltung für die optische Ausgabe des Halbleiterlasers gemäß der vorliegenden Erfindung ein Pulstreiben des Halbleiterlasers beim Aufzeichnens und ein weiteres Pulstreiben beim Einstellers der Leistung realisiert und die optische Ausgabe des Halbleiterlasers, der von einer Mehrzahl von Einstellungen getrieben ist, kann mit einer hohen Genauigkeit gesteuert werden, wodurch die Schaltung als Lichtquellen für optische Plattenvorrichtungen, optische Kommunikationsgeräte, Laserdrucker und andere optische Geräte verwendet werden kann.
    • 100, 100A-100G
    Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers
    101
    Laserdiode (LD)
    102
    Fotodiode (PD)
    103
    Strom-/Spannungswandlungsschaltung
    104
    Umschaltschaltung
    105-1, 105-2, 105-n
    Spannungsquelle für eine eine optische Leistung einstellende Spannung
    106-1, 106-2, 106B-1, 10B-2
    Spritzenwert-Signalverlaufs-Detektionsschaltung
    107-1, 107-2, 107B-1, 107B-2
    Minimalwert-Signalverlaufs-Detektionsschaltung
    108-1, 108-2, 108-n, 108D-1, 108D-2, 108D-n
    Fehlerverstärker
    109-1, 109-2, 109-n
    Spannungs-/Stromwandlungsschaltung
    110
    Umschaltschaltung
    111
    Stromverstärker
    112-1, 112-2, 116-1, 116-2, 116-n
    Stromquelle für einen eine optischen Leistung einstellenden Strom
    113, 117
    Stromschalter
    114, 118
    Strom-/Spannungswandlungsschaltung
    115-1, 115-2
    Mittelwert-Signalverlaufs-Detektionsschaltung
    119-1, 119-2, 119-n
    Abtast-/Halteschaltung
    200
    Laufwerk für optische Platten
    201
    Optisches-Platten-Medium
    204
    APC-Schaltu

Claims (16)

  1. Steuerschaltung für das optische Ausgangssignal eines Halbleiterlasers zum Steuern einer optischen Ausgabe eines Halbleiterlasers (101) auf eine gewünschte Intensität gemäß einem bereitgestellten Treiberstrom, umfassend eine Detektionseinrichtung (102) für die optische Ausgabe zum Detektieren der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers (101), dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter umfasst: eine erste Detektionseinrichtung (106-1) mit einer Spitzenwert-Detektionsschaltung zum Detektieren eines Spitzenwerts der optischen Ausgabe, die durch die Detektionseinrichtung (102) für die optische Ausgabe detektiert wird; eine zweite Detektionseinrichtung (107-1) mit einer Minimalwert-Detektionsschaltung zum Detektieren eines Minimalwertes der optischen Ausgabe, die durch die Detektionseinrichtung (102) für die optische Ausgabe detektiert wird; eine erste Einstellungseinrichtung (105-1) für eine optische Ausgabe zum Bereitstellen eines ersten Einstellungswertes, der dem Spitzenwert der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers (101) entspricht; eine zweite Einstellungseinrichtung (105-2) für eine optische Ausgabe zum Bereitstellen eines zweiten Einstellungswertes, der dem Minimalwert in der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers (101) entspricht; eine erste Schalteinrichtung (104) zum Umschalten zwischen dem ersten Einstellungswertsignal und dem zweiten Einstellungswertsignal und zum Ausgeben des ersten und des zweiten Einstellungswertsignals der optischen Ausgabe, die durch die erste und zweite Einstellungseinrichtung (105-1, 105-2) für die optische Ausgabe angegeben sind; eine dritte Detektionseinrichtung (106-2) mit einer Spitzenwert-Detektionsschaltung zum Detektieren des ersten Einstellungswertsignals aus den Ausgaben der Schalteinrichtung (104) für die Einstellungswerte der optischen Ausgaben; eine vierte Detektionseinrichtung (107-2) mit einer Minimalwert-Detektionsschaltung zum Detektieren des zweiten Einstellungswertsignals aus den Ausgaben der Schalteinrichtung (104) für die Einstellungswerte der optischen Ausgaben; eine erste Vergleichseinrichtung (108-1) zum Vergleichen der detektierten Ausgabe der ersten Detektionseinrichtung (106-1) mit den detektierten Ausgaben der dritten Detektionsenrichtung (106-2) und zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses; eine zweite Vergleichseinrichtung (108-2) zum Vergleichen der detektierten Ausgabe der zweiten Detektionseinrichtung (107-1) mit der detektieren Ausgabe der vierten Detektionseinrichtung (107-2) und zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses; eine zweite Schalteinrichtung (110) zum Schalten zwischen den Vergleichsergebnissen der ersten und der zweiten Vergleichseinrichtung und zum Ausgeben der Vergleichsergebnisse der ersten und der zweiten Vergleichseinrichtung (108-1, 108-2) synchron zu dem Umschalten durch die erste Schalteinrichtung (104); und eine Strombereitstellungseinrichtung (111) zum Bereitstellen des Treiberstroms gemäß dem Ausgabesignal der zweiten Schalteinrichtung (110) an den Halbleiterlaser (101).
  2. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, wobei: die Spitzenwert-Detektionsschaltungen für die erste Detektionseinrichtung (106-1) und die dritte Detektionseinrichtung (106-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen, und die Minimalwert-Detektionsschaltungen der zweiten Detektionseinrichtung (107-1) und der vierten Detektionseinrichtung (107-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen.
  3. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, wobei: die Schaltung eine erste und eine zweite Speicherschaltung (119-1, 119-2) umfasst, um die Vergleichsergebnisse zu speichern, die von der ersten und der zweiten Vergleichseinrichtung (108-1, 108-2) ausgegeben werden, und die zweite Schalteinrichtung (110) die Vergleichsergebnisse schaltet, die durch die erste und die zweite Speicherschaltung (119-1, 119-2) gespeichert werden, und die geschalteten Vergleichsergebnisse der Strombereitstellungseinrichtung (111) zuführt.
  4. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, wobei: die Einstellungseinrichtung (105-1, 105-2) für die optische Ausgabe den Einstellungswert des Halbleiterlasers (101) als einen Referenzspannungswert angibt.
  5. Steuerschaltung für eine optische Ausgabe für einen Halbleiterlaser nach Anspruch 1, wobei: die Einstellungseinrichtung (112-1, 112-2) für die optische Ausgabe den Einstellungswert des Halbleiterlasers (101) als einen Referenzstromwert angibt.
  6. Steuerschaltung (100B) für eine optische Ausgabe für einen Halbleiterlaser zum Steuern einer optischen Ausgabe eines Halbleiterlasers (101) auf eine gewünschte Intensität gemäß einem bereitgestellten Treiberstrom, umfassend eine Detektionseinrichtung (102) für eine optische Ausgabe, um die optische Ausgabe des Halbleiterlasers (101) zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin umfasst: eine erste Detektionseinrichtung (106B-1) mit einer Spitzenwert-Detektionsschaltung zum Detektieren eines Spitzenwertes der optischen Ausgabe, die von der Detektionseinrichtung (102) für eine optische Ausgabe detektiert wird; eine zweite Detektionseinrichtung (107B-1) mit einer Minimalwert-Detektionsschaltung zum Detektieren eines Minimalwertes der optischen Ausgabe, die von der Detektionseinrichtung (102) für die optische Ausgabe detektiert wird; eine dritte Detektionseinrichtung (115-1) mit einer Durchschnittswert-Detektionsschaltung zum Detektieren eines Durchschnittswerts zwischen dem Spitzenwert und dem Minimalwert der optischen Ausgaben, die von der Detektionseinrichtung (102) für eine optische Ausgabe detektiert wird; eine erste Einstellungseinrichtung (105-1) für eine optische Ausgabe zum Bereitstellen eines ersten Einstellungswerts, der dem Spitzenwert in der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers (101) entspricht; eine zweite Einstellungseinrichtung (105-2) für die optische Ausgabe zum Bereitstellen eines zweiten Einstellungswertes, der dem Minimalwert der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers (101) entspricht; mindestens eine dritte Einstellungseinrichtung (105-n) für eine optische Ausgabe zum Bereistellen eines dritten Einstellungswertes, der dem Mittelwert der optischen Ausgabe des Halbleiterlasers (101) entspricht; eine erste Schalteinrichtung (104B) zum Schalten zwischen dem ersten, zweiten und dritten Einstellungswertsignalen und zum Ausgeben des ersten, zweiten und dritten Einstellungswertsignals der optischen Ausgaben, die durch die erste, zweite und dritte Einstellungseinrichtung (105-1, 105-2, 105-n) für die optische Ausgabe angegeben ist; eine vierte Detektionseinrichtung (106B-2) mit einer Spitzenwert-Detektionsschaltung zum Detektieren des ersten Einstellungssignals aus den Ausgaben der Schalteinrichtung (104B) für die Einstellungswerte der optischen Ausgaben; eine fünfte Detektionseinrichtung (107B-2) mit einer Minimalwert-Detektionsschaltung zum Detektieren des zweiten Einstellungssignals aus den Ausgaben der Schalteinrichtung (104B) für die Einstellungswerte der optischen Ausgaben; mindestens eine sechste Detektionseinrichtung (115-2) mit einer Mittelwert-Detektionsschaltung zum Detektieren des dritten Einstellungswertsignals aus den Ausgaben der Einstellungsschalteinrichtung (104B) der optischen Ausgaben; eine erste Vergleichseinrichtung (108-1) zum Vergleichen der detektierten Ausgabe der ersten Detektionseinrichtung (106B-1) mit der detektierten Ausgabe der vierten Detektionseinrichtung (106B-2) und zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses; eine zweite Vergleichseinrichtung (108-2) zum Vergleichen der detektierten Ausgabe der zweiten Detektionseinrichtung (107B-1) mit der detektieren Ausgabe der fünften Detektionseinrichtung (107B-2) und zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses; mindestens eine dritte Vergleichseinrichtung (108-n) zum Vergleichen der detektieren Ausgabe der dritten Detektionseinrichtung (115-1) mit der detektieren Ausgabe der sechsten Detektionseinrichtung (115-2) und zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses; eine zweite Schalteinrichtung (110B) zum Umschalten zwischen den Vergleichsergebnissen der ersten, zweiten und dritten Vergleichseinrichtung und zum Ausgeben der Vergleichsergebnisse der ersten, zweiten und dritten Vergleichseinrichtung (108-1, 108-2, 108-n) synchron zu dem Schalten durch die erste Schalteinrichtung (104B); und eine Strombereitstellungseinrichtung (111) zum Bereitstellen des Treiberstroms gemäß dem Ausgangssignal der zweiten Schalteinrichtung (110B) an den Halbleiterlaser (101).
  7. Steuerschaltung für eine optische Ausgabe eins Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei: die Spitzenwert-Detektionsschaltungen der ersten Detektionseinrichtung (106B-1) und der vierten Detektionseinrichtung (106B-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen und die Minimalwert-Detektionsschaltungen der zweiten Detektionseinrichtung (107B-1) und der fünften Detektionseinrichtung (107B-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen.
  8. Steuerschaltung für eine optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei: die Spitzenwert-Detektionsschaltungen der ersten Detektionseinrichtung (106B-1) und der vierten Detektionseinrichtung (106B-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen, die Minimalwert-Detektionsschaltungen der zweiten Detektionseinrichtung (107B-1) und der fünften Detektionseinrichtung (107B-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen und die Mittelwert-Detektionsschaltungen der dritten Detektionseinrichtung (115-1) und der sechsten Detektionseinrichtung (115-2) die gleichen Schaltungsausgangskennlinien aufweisen.
  9. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei: mindestens die Mittelwert-Detektionsschaltung aus der Spitzenwert-Detektionsschaltung, der Minimalwert-Detektionsschaltung und der Mittelwert-Detektionsschaltung eine Speicherfunktion aufweist.
  10. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei: die erste, zweite und dritte Vergleichseinrichtung (108-1, 108-2, 108-n) eine Speicherfunktion aufweist.
  11. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 9, wobei: die erste, zweite und dritte Vergleichseinrichtung (108-1, 108-2, 108-n) eine Speicherfunktion aufweist.
  12. Steuerschaltung für eine optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei: die Schaltung eine erste, zweite und dritte Speicherschaltung (119-1, 119-2, 119-n) zum Speichern der Vergleichsergebnisse aufweist, die durch die erste, zweite und dritte Vergleichseinrichtung (108-1, 108-2, 108-n) ausgegeben werden, und eine zweite Schalteinrichtung (110B) die Vergleichsergebnisse, die durch die erste, zweite und dritte Speicherschaltung (119-1, 119-2, 119-n) gespeichert werden, schaltet und das geschaltete Vergleichsergebnis der Strombereitstellungseinrichtung (111) zuführt.
  13. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei die Einstellungseinrichtung (105-1, 105-2, 105-n) für die optische Ausgabe den Einstellungswert des Halbleiterlasers (101) als einen Referenzspannungswert bereitstellt.
  14. Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers nach Anspruch 6, wobei: die Einstellungseinrichtung (116-1, 116-2, 116-n) für die optische Ausgabe den Einstellungswert des Halbleiterlasers als einen Referenzstromwert bereitstellt.
  15. Optische Vorrichtung mit einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers zum Steuern einer optischen Ausgabe des Halbleiterlasers, der auf ein optisches Medium mit einer gewünschten Intensität gemäß einem zugeführten Treiberstrom strahlt, wobei: die Steuerschaltung für die optische Ausgabe des Halbleiterlasers nach einem der Ansprüche 1 bis 5 vorgesehen ist.
  16. Optische Vorrichtung mit einer Steuerschaltung für die optische Ausgabe eines Halbleiterlasers zum Steuern einer optischen Ausgabe eines Halbleiterlasers, der auf ein optisches Medium mit einer gewünschten Intensität gemäß einem zugeführten Treiberstrom strahlt, wobei: die Steuerschaltung für die optische Ausgabe des Halbleiterlasers gemäß einem der Ansprüche 6 bis 14 vorgesehen ist.
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