JP2002133695A - レーザー駆動装置、光ヘッド装置及び光情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の構成では記録時に光量が増加した場
合、再生時に比べて高周波重畳が不十分となる。戻り光
に弱いレーザーの場合、レーザー発振が不安定となり光
量の変動が発生するので信頼性の高い記録ができない。 【解決手段】 記録時に光量が増加するときには、レー
ザー駆動電流に応じて高周波重畳回路の発振出力も増加
させるようにすることで、レーザー発振を安定させる。
低出力の再生時にもレーザーに逆電圧の負荷をかけるこ
ともない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクあるい
は光カードなど、光媒体もしくは光磁気媒体上に情報の
記録・再生あるいは消去を行う光情報処理装置に関する
物であって、特にレーザー光を出射する光ヘッド装置と
それに用いられるレーザー駆動回路に関するものである

【０００２】

【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピッ
ト状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術
は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、
文書ファイルディスク、さらにはデータファイルなどそ
の応用が拡大しつつある。この光メモリ技術では、情報
は微小に集光された光ビームを介して光ディスクへ高い
精度と信頼性をもって記録再生される。この記録再生動
作は、ひとえにその光学系に依存している。その光学系
の主要部である光ヘッドの基本的な機能は、回折限界の
微小スポットを形成する収束、前記光学系の焦点制御と
トラッキング制御及びピット信号の検出に大別される。
これらの機能は、その目的と用途に応じて各種の光学系
と光電変換検出方式の組み合わせによって実現されてい
る。

【０００３】光学系の基本をなす要素の１つとして光源
があげられるが、回折限界まで集光させるために一般に
レーザー光源が用いられており、光ヘッドには主に小型
の半導体レーザーが用いられている。当然、高信頼性を
もって記録再生するために、光源にもノイズの少ないレ
ーザーが要求される。

【０００４】半導体レーザーでは大別してシングルモー
ドとマルチモードの２種類があるが、このうちシングル
モードレーザーでは発光波長が戻り光などの影響で離散
的に変化（モードホップ）し、この時の光量変化はノイ
ズとして記録再生信号に含まれてしまう。また戻り光に
対する影響の大きい半導体レーザーではレーザー発振そ
のものにも影響を与えて不安定となり、出力の大きな変
動となることもある。そのためそのままでは、記録及び
再生も不安定となり信号品質の低下を招く。一方、マル
チモードのレーザーでは初めから複数の波長で発光して
おり、モードホップによるノイズの影響が少なく光ヘッ
ド用の光源として優れている。

【０００５】しかし、所望する波長によってはマルチモ
ードのレーザーを構成することが困難でシングルモード
でしか作れない場合があり、またマルチモードのレーザ
ーでも高温等の環境状態によっては動作が不安定になり
シングルモードになってしまうことがある。そこで、シ
ングルモードレーザーに高周波重畳をかけることでマル
チモードとして使う方法がとられている。具体的にはレ
ーザー駆動電流が高周波重畳回路を通るときに、発振回
路から数百ＭＨｚの周波数の交流成分をレーザー駆動電
流に注入し、レーザーをマルチモードとして動作させる
ことで戻り光の影響を抑えて実用化している。

【０００６】この従来の一実施例について、図４を用い
て説明する。制御装置３４から出力されるレーザー駆動
電流３６は、高周波重畳回路３３を経て、半導体レーザ
ー３１に流れ込み半導体レーザー３１を発光させる。半
導体レーザー３１はシングルモードのレーザーである。

【０００７】半導体レーザー３１の出射光の一部はモニ
ターＰＤ３２で受けられ、光電変換によって電流が流れ
る。この電流により可変抵抗３５の端子電圧が変化する
ためそれをモニターすることで、制御装置３４は出力電
流を制御する。以上のような構成で半導体レーザー３１
を所望の出力で発光させることができる。高周波重畳回
路３３は図示しない高周波重畳回路駆動用電源からの入
力を受けて発振し、レーザー駆動電流３６に高周波成分
を重畳させる。このとき高周波重畳回路３３の発振振幅
及び周波数を、適当に選んでおくことにより、半導体レ
ーザー３１をマルチモードとして動作させることができ
るので、戻り光による半導体レーザー３１のノイズを抑
えることができ、安定した再生を行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、記録時に、再生時に比べてレーザーの光量が増
加した場合、レーザー駆動電流の直流分に対して高周波
重畳振幅が不足し、十分な高周波重畳が得られなくな
り、マルチモードでの発振ができなくなるので、ノイズ
が増加する。また、元々戻り光の影響が大きい半導体レ
ーザーの場合は、光学構成で戻り光がなくなるようにす
るなどの対応をしない限り、戻り光の影響によりレーザ
ー発振が不安定となり出力の変動が発生し、記録そのも
のが不可能となる場合もあり、問題となる。

【０００９】一方で記録時等の高出力時に十分な効果が
得られるように、比較的大振幅の高周波重畳をはじめか
らかけておくと、低出力時にレーザー駆動電流の直流分
に対して高周波重畳が大きくなり過ぎ、レーザーの動作
を不安定にしてしまう。また、場合によっては半導体レ
ーザーに逆方向の電圧を加えることになり、半導体レー
ザーの寿命に対して悪影響を与える恐れもある。

【００１０】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、記録のために光出力が増加した場合にはそれに応じ
て高周波重畳回路の発振振幅を増加させることで、記録
時にも安定した出力光を得ることができるレーザー駆動
回路、光ヘッド装置及び光情報処理装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
は、記録及び再生用の光ヘッド上に、光源となる半導体
レーザーと、前記半導体レーザーの駆動電流に高周波重
畳をかけるための高周波重畳回路とを備えた構造であっ
て、再生時に比べ、記録時に前記高周波重畳回路の発振
振幅が増大することを特徴とするレーザー駆動装置であ
る。

【００１２】また、上記レーザー駆動装置を備えた、記
録再生可能な光ヘッド装置である。

【００１３】また、上記光ヘッド装置を備えた、光情報
処理装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１は
本発明の実施の形態１におけるレーザー駆動装置の回路
ブロック図である。図１において、１は半導体レーザ
ー、２はモニターＰＤ、３は高周波重畳回路の範囲、４
は制御装置、５は可変抵抗、６はレーザー駆動電流、７
は高周波重畳回路の中にある発振回路、１１は図示しな
い光学系等を含む光ヘッド装置全体に含まれる範囲を示
している。

【００１５】半導体レーザー１は波長４０５ｎｍのシン
グルモードレーザーである。半導体レーザー１は制御装
置４から出力されるレーザー駆動電流６によって発光す
る。このときレーザー駆動電流６は高周波重畳回路３の
中を通過する。高周波重畳回路３に内蔵されている発振
回路７は通常２００Ｍ〜６００ＭＨｚ程度の高周波で発
振するようになっており、図示しない駆動電源によって
駆動され、ＡＣカップリングによってレーザー駆動電流
６に高周波成分を重畳させる。

【００１６】高周波重畳されたレーザー駆動電流６は半
導体レーザー１に入力され、シングルモードレーザーを
マルチモード化して発光させるので、ディスク等からの
戻り光に対する影響を減らすことをできる。半導体レー
ザー１から出射したレーザー光のうち大半は記録又は再
生のためにディスクへ向かうが、一部はモニターＰＤ２
で受光され、光電変換によって電流として可変抵抗５に
流れる。

【００１７】可変抵抗５の端子電圧は上記の流れ込んだ
電流と可変抵抗５の設定された抵抗値との積により決ま
る。この端子電圧は制御装置４に取り込まれ、端子電圧
が一定となるよう制御装置４からの出力電流が制御され
るため、半導体レーザー１を所望の出力で発光させるこ
とができる。

【００１８】光ディスクへの記録時には光量を増加させ
て、例えば、相変化材料からなる光ディスクの記録層に
相変化を与えて記録するが、この場合は制御装置４の働
きにによりレーザー駆動電流６を増加させて光量を増加
させる。このとき、発振回路７の出力は、高周波重畳回
路３を通過するレーザー駆動電流６に対して変化するよ
うに構成されており、レーザー駆動電流６が増加する
と、発振回路７の発振振幅も増加するように構成されて
いる。そのため、記録時にＬＤ出力が増加した場合に
も、それに合わせて高周波重畳回路の発振振幅も増大す
るため、十分な高周波重畳をかけることができ、戻り光
ノイズを抑え、安定したレーザー発光を行うことができ
る。

【００１９】また、光量の小さい再生時にも高周波重畳
のかけすぎによるノイズを発生させることなく、安定し
たレーザー光が得られる。また、半導体レーザーに不要
に逆電圧がかかることもない。

【００２０】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２について、図２を用いて説明する。図２は実施の形
態２における光ヘッド装置を示す構成図である。図２に
おいて図１と同じ機能を有する構成部材については同じ
記号を付与する。図２において１は半導体レーザーであ
り、その駆動装置には本発明の実施の形態１で説明した
レーザー駆動装置が使用されている。９はビームスプリ
ッターであり、復路光を分離する作用を有する。１０は
集光レンズ、１１は立ち上げミラー、１２は光検出器で
ある。１３は対物レンズ、１５は光ディスクである。

【００２１】再生時には半導体レーザー１から出射した
波長４０５ｎｍのレーザー光が集光レンズ１０により平
行光となり、立ち上げミラー１１により光路を折り曲げ
られ、対物レンズ１３に入射する。対物レンズ１３によ
り光ディスク１５に集光される。光ディスク１５により
反射された光は対物レンズ１３、立ち上げミラー１１、
集光レンズ１０を逆に戻り、ビームスプリッター９で反
射されて光検出器１２によって光電変換されて電気信号
として検出される。光検出器により光電変換され検出さ
れた電気信号は光ディスク上のピット列のＲＦ信号や、
ピット列のトレースを行うためのサーボ信号として用い
られる。記録時においても動作は基本的に同じである
が、半導体レーザー１から出射する光量が大きく、光デ
ィスク１５に記録が行われる。

【００２２】本光ヘッド装置は本発明のレーザー駆動装
置を用いているので、記録時にも光出力が安定したレー
ザー光が得られ、良好な記録性能を得ることができる光
ヘッド装置を提供できる。

【００２３】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３について、図３を用いて説明する。図３は実施の形
態３における光情報処理装置の構成図である。図３にお
いて、２１は本発明の実施の形態２で説明した光ヘッド
装置であり、２２は光ディスク、２３はモーターであ
り、光ディスク２２を支持し、回転させる。２４は回路
基板であり、２５は電源装置である。

【００２４】光ディスク２２はモーター２３によって回
転される。光ヘッド装置２１は、光ディスク２２との位
置関係に対応する信号を回路基板２４へ送る。回路基板
２４はこの信号を演算して、光ヘッド装置２１もしくは
光ヘッド装置２１内の対物レンズを微動させるための信
号を出力する。光ヘッド装置２１もしくは光ヘッド装置
１６内の対物レンズは、図示しない駆動機構によって、
光ディスク２２に対してフォーカスサーボとトラッキン
グサーボを行い、光ディスク２２に対して情報の読み出
し、または書き込みもしくは消去を行う。２５は電源ま
たは外部電源との接続部であり、ここから回路基板２
４、光ヘッド装置２１の駆動機構、モーター２３及び対
物レンズ駆動装置へ電気を供給する。なお、電源もしく
は外部電源との接続端子は各駆動回路にそれぞれ設けら
れていても何ら問題ない。

【００２５】本光情報処理装置は本発明の光ヘッド装置
を用いているため、記録時にも光出力が安定したレーザ
ー光が得られ、良好な記録特性を得ることができる光情
報処理装置を提供することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、記録及び
再生用の光ヘッド上に、光源となる半導体レーザーと、
前記半導体レーザーの駆動電流に高周波重畳をかけるた
めの高周波重畳回路とを備えた構造であって、再生時に
比較し、記録時に前記高周波重畳回路の発振振幅が増大
するという構成をとることによって、記録時に戻り光の
影響を軽減して安定したレーザー発振を得、ノイズも低
減することができるレーザー駆動装置を提供することが
できる。

【００２７】また、本発明のレーザー駆動装置を用いる
ことにより、高い信頼性をもって記録できる光ヘッドを
提供することができる。

【００２８】また、本発明の光ヘッド装置を用いること
により、高い信頼性をもって記録できる光情報処理装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザー駆動装
置の回路ブロック図

【図２】本発明の実施の形態２における光ヘッド装置を
示す構成図

【図３】本発明の実施の形態３における光情報処理装置
の示す構成図

【図４】従来のレーザー駆動装置の回路ブロック図

【符号の説明】

１ 半導体レーザー ２ モニターＰＤ ３ 高周波重畳回路の範囲 ４ 制御装置 ５ 可変抵抗 ６ レーザー駆動電流 ７ 発振回路 １１ 光ヘッド本体の範囲

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA20 AA23 BA01 BA02 BB03 DA01 DA05 DA07 FA05 HA41 HA46 HA63 5F073 AB21 AB25 AB27 AB29 BA05 EA01 EA12 EA26 FA02 GA02 GA12 GA24 GA38

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録及び再生用の光ヘッド上に、 光源となる半導体レーザーと、 前記半導体レーザーの駆動電流に高周波重畳をかけるた
   めの高周波重畳回路とを備えた構造であって、 再生時に比較し、記録時に前記高周波重畳回路の発振振
   幅が増大することを特徴とするレーザー駆動装置。
2. 【請求項２】 上記半導体レーザーの発振波長が３９０
   ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項
   １記載のレーザー駆動装置。
3. 【請求項３】 記録及び再生用光ヘッド上に、 前記半導体レーザーから出射する光を検知する光検出器
   と、 前記光検出器に直列に接続される可変抵抗とを備え、 可変抵抗の端子電圧の値が一定値になるように前記半導
   体レーザーへの駆動電流を制御する制御装置を備えた構
   造であることを特徴とする請求項１または２に記載のレ
   ーザー駆動装置。
4. 【請求項４】 前記高周波重畳回路の発振振幅が、前記
   半導体レーザーの駆動電流に応じて変化することを特徴
   とする請求項３記載のレーザー駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４記載のレーザー
   駆動装置を備えたことを特徴とする光ヘッド装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の光ヘッド装置を備えたこ
   とを特徴とする光情報処理装置。