JP2003289171A - 半導体レーザ駆動回路及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、半導体レーザ駆動回路に関し、半導
体レーザのノイズの増大を回避しつつ、再生時に光ディ
スクに記録されているデータが消去されることを回避す
ることを提案する。 【解決手段】重畳電流の重畳レベルを変化させながら、
半導体レーザ２から発せられるレーザ光のノイズ成分を
解析して、当該ノイズ成分が最小になる重畳レベルを
得、当該得られた重畳レベルの重畳電流を用いて半導体
レーザ２を駆動することにより、重畳レベルをノイズ成
分が最小となる重畳レベルに制御しながら、当該重畳レ
ベルを小さくすることができ、従って半導体レーザ２の
ノイズの増大を回避しつつ、再生時に光ディスクに記録
されているデータが消去されることを回避し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ駆動回
路及びその方法に関し、例えば光ディスク装置で用いら
れる半導体レーザ駆動回路に適用して好適なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置においては、光ピ
ックアップ内に設けられた半導体レーザから発せられた
レーザ光を光ディスクに照射することにより、データの
記録を行うと共に、レーザ光の当該光ディスクにおける
反射光を電気信号に変換し再生信号を得ることにより、
データの再生を行うようになされている。

【０００３】かかる光ディスク装置では、光ディスクに
照射するレーザ光の照射光量を大きくすれば、その分、
反射光から得られる再生信号の信号レベルも大きくな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、読出し専用
の光ディスクを適用した光ディスク装置では、光ディス
クに照射するレーザ光の照射光量（以下、これをリード
パワーと呼ぶ）を大きくしても、当該光ディスクに記録
されているデータが消去される事態が起こり得なかった
が、書換え可能な光ディスクを適用した光ディスク装置
では、リードパワーを大きくすると、当該光ディスクに
記録されているデータが徐々に消去されてしまうという
事態が起こり得る。

【０００５】近年、光ディスクにおいては、記録容量を
大きくすることを目的として高密度化が進んだことか
ら、例えば発振波長が４００〔ｎｍ〕の半導体レーザを
用いると、光ディスクのトラックピッチが０．６〔ｕ
ｍ〕程度、最短記録波長が０．２〔ｕｍ〕程度になるこ
とが予測される。

【０００６】この場合、光ディスク装置では、光ディス
クに照射するレーザ光を絞ることになるため、単位面積
あたりのリードパワーが大きくなり、その結果、光ディ
スクに記録されているデータが一段と消去され易くなる
という不都合が生じる。

【０００７】ところで、半導体レーザにおいては、いわ
ゆる戻り光雑音の低減を図る方法として、直流電流に高
周波電流を重畳した駆動電流で半導体レーザをオン・オ
フ変調すること、すなわち半導体レーザに高周波重畳を
行う方法が採用されている。

【０００８】一般に半導体レーザでは、オンされると、
レーザ光の強度が振動的に変化して減衰しながら所定レ
ベルに収束する緩和振動と呼ばれる現象が現れるが、上
述の高周波重畳を用いた半導体レーザでは、この緩和振
動における最初のパルスを利用することにより、半導体
レーザからレーザ光を発している時間すなわちオン時間
が小さくなっている。

【０００９】従って高周波重畳を用いた半導体レーザで
は、当該半導体レーザのオン時間が小さい場合に所要の
リードパワーを得るため、直流電流に重畳する高周波電
流（以下、これを重畳電流と呼ぶ）のピークパワー（す
なわち振幅）を大きくする必要がある。

【００１０】すなわち、例えばＭＯ（光磁気）ディスク
などのような相変化ディスクを適用した光ディスク装置
では、従来のように重畳電流の周波数（以下、これを重
畳周波数と呼ぶ）が２００〔ＭＨｚ〕と小さい場合に
は、ピークパワーを大きくする必要があり、その結果、
光ディスクに記録されているデータが消去されてしまう
ことになる。

【００１１】このためかかる光ディスク装置では、重畳
周波数を４００〔ＭＨｚ〕まで大きくし重畳電流の積分
値を大きくすることにより、当該重畳電流のピークパワ
ーの低下を図っている。

【００１２】しかしながら、この光ディスク装置では、
重畳周波数を大きくした場合であっても、光ディスクに
記録されているデータが消去される事態が起こり得るた
め、リードパワーを低下せざるを得ない。

【００１３】このように光ディスク装置では、リードパ
ワーを低下させると、いわゆるＬＤ（レーザダイオー
ド）ノイズが増大する問題や、再生信号のＳ／Ｎ比（信
号対雑音比）が低下するという問題を招くことになる。

【００１４】すなわち、光ディスク装置においては、光
ディスクに記録されているデータが消去されることを回
避するため、リードパワーを低下させることが望ましい
一方、当該リードパワーを低下させると、ＬＤノイズの
増大やＳ／Ｎ比の劣化が生じることになる。

【００１５】ところで、半導体レーザの出力パワー対雑
音特性は、緩和振動の影響によって雑音レベルが増減を
繰り返すような曲線を有するが、当該緩和振動は、半導
体レーザの製造ばらつき、温度特性、駆動感度ばらつき
によって異なるため、雑音レベルが最小となる出力パワ
ーは、一定ではない。また光ディスク装置においては、
光学系の透過率を一定に製造し得ないことから、当該光
学系を透過したレーザ光のパワーを把握することは困難
である。

【００１６】このため、かかる光ディスク装置では、半
導体レーザの動作温度が変化することによっても、ＬＤ
ノイズの増大やＳ／Ｎ比の低下を招くことになる。

【００１７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、半導体レーザのノイズの増大を回避しつつ、再生時
に光ディスクに記録されているデータが消去されること
を回避し得る半導体レーザ駆動回路及びその方法を提案
しようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、直流電流に高周波電流でなる重畳
電流を重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する半導
体レーザ駆動回路において、重畳電流の重畳レベルを変
化させながら、半導体レーザから発せられるレーザ光の
ノイズ成分を解析することにより、当該ノイズ成分が最
小になる重畳レベルを探索する解析手段と、解析手段に
よって得られた重畳レベルの重畳電流を直流電流に重畳
した駆動電流で半導体レーザを駆動する駆動手段とを設
けた。

【００１９】この結果、この半導体レーザ駆動回路で
は、重畳レベルをノイズ成分が最小となる重畳レベルに
制御しながら、当該重畳レベルを小さくすることがで
き、従って半導体レーザのノイズの増大を回避しつつ、
再生時に光ディスクに記録されているデータが消去され
ることを回避し得る。

【００２０】また本発明においては、直流電流に高周波
電流でなる重畳電流を重畳した駆動電流で半導体レーザ
を駆動する半導体レーザ駆動方法において、重畳電流の
重畳レベルを変化させながら、半導体レーザから発せら
れるレーザ光のノイズ成分を解析することにより、当該
ノイズ成分が最小になる重畳レベルを探索する第１のス
テップと、当該得られた重畳レベルの重畳電流を直流電
流に重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する第２の
ステップとを設けた。

【００２１】この結果、この半導体レーザ駆動方法で
は、重畳レベルをノイズ成分が最小となる重畳レベルに
制御しながら、当該重畳レベルを小さくすることがで
き、従って半導体レーザのノイズの増大を回避しつつ、
再生時に光ディスクに記録されているデータが消去され
ることを回避し得る。

【００２２】また本発明においては、直流電流に高周波
電流でなる重畳電流を重畳した駆動電流で半導体レーザ
を駆動する半導体レーザ駆動回路において、重畳電流の
重畳周波数を変化させながら、半導体レーザから発せら
れるレーザ光のノイズ成分を解析することにより、当該
ノイズ成分が最小になる重畳周波数を探索する解析手段
と、解析手段によって得られた重畳周波数の重畳電流を
直流電流に重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する
駆動手段とを設けた。

【００２３】この結果、この半導体レーザ駆動回路で
は、重畳周波数をノイズ成分が最小となる重畳周波数に
制御することができ、従って半導体レーザのノイズの増
大を回避し得る。

【００２４】また本発明においては、この際に重畳電流
の重畳レベルを固定して重畳周波数を変化させるように
した。

【００２５】この結果、この半導体レーザ駆動回路で
は、各重畳レベルごとのノイズ成分が最小となる重畳周
波数を精度良く検出することができる。

【００２６】また本発明においては、直流電流に高周波
電流でなる重畳電流を重畳した駆動電流で半導体レーザ
を駆動する半導体レーザ駆動方法において、重畳電流の
重畳周波数を変化させながら、半導体レーザから発せら
れるレーザ光のノイズ成分を解析することにより、当該
ノイズ成分が最小になる重畳周波数を探索する第１のス
テップと、当該得られた重畳周波数の重畳電流を直流電
流に重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する第２の
ステップとを設けた。

【００２７】この結果、この半導体レーザ駆動方法で
は、重畳周波数をノイズ成分が最小となる重畳周波数に
制御することができ、従って半導体レーザのノイズの増
大を回避し得る。

【００２８】また本発明においては、この際に重畳電流
の重畳レベルを固定して重畳周波数を変化させるように
した。

【００２９】この結果、この半導体レーザ駆動方法によ
れば、各重畳レベルごとのノイズ成分が最小となる重畳
周波数を精度良く検出することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００３１】（１）第１の実施の形態 図１において、１は全体として第１の実施の形態による
半導体レーザ駆動回路を示し、いわゆる戻り光雑音の低
減を図る方法として、直流電流に高周波電流を重畳した
駆動電流でレーザダイオード２をオン・オフ変調（すな
わち駆動）すること、すなわちレーザダイオード２に高
周波重畳を行う方法が採用されている。

【００３２】この半導体レーザ駆動回路１は、光ディス
ク装置（図示せず）の光ピックアップ内に設けられ、レ
ーザダイオード２から出力されるレーザ光が一定になる
ように当該レーザダイオード２に流れる駆動電流を制御
するためのＡＰＣ（Automatic Power Control ）回路３
と、レーザダイオードノイズの増大を回避するように、
直流電流に重畳する高周波電流（以下、これを重畳電流
と呼ぶ）のピークパワー（すなわち振幅）を制御する制
御回路４から構成されている。

【００３３】ＡＰＣ回路３の高周波発振器５は、重畳電
流の周波数（以下、これを重畳周波数と呼ぶ）が例えば
４００〔ＭＨｚ〕となるような電圧値でなる高周波信号
Ｓ１を生成するようになされており、当該生成した高周
波信号Ｓ１をレベルコントロールアンプ６に送出する。

【００３４】レベルコントロールアンプ６は、制御回路
４から与えられる重畳電流のピークパワー（以下、これ
を重畳レベルと呼ぶ）に基づいて、高周波信号Ｓ１の信
号レベル（すなわち電圧値）を適応的に変化させ、その
結果得た高周波信号Ｓ２をＬＤ（レーザダイオード）ド
ライブアンプ７に送出する。

【００３５】ＬＤドライブアンプ７は、レベルコントロ
ールアンプ６から供給される電圧値でなる高周波信号Ｓ
２を、レーザダイオード２に供給する駆動電流Ｓ３に変
換する。その際、ＬＤドライブアンプ７は、エラーアン
プ８から与えられる誤差信号Ｓ４に基づいて、レーザダ
イオード２に供給する駆動電流Ｓ３を適応的に変化させ
ることにより、レーザダイオード２から出力されるレー
ザ光が一定になるように制御する。

【００３６】レーザダイオード２は、ＬＤドライブアン
プ７から供給された駆動電流Ｓ３によってレーザ光を発
生させ、当該発生したレーザ光を光ディスク（図示せ
ず）に照射する。

【００３７】光ディスク装置（図示せず）は、このレー
ザダイオード２から発せられたレーザ光の当該光ディス
クにおける反射光を電気信号に変換し再生信号を得るこ
とにより、データの再生を行うようになされている。

【００３８】この場合、フォトダイオード１０は、レー
ザダイオード２から発せられたレーザ光を受光すること
により得られる電流をフォトダイオードアンプ１１に供
給する。フォトダイオードアンプ１１は、フォトダイオ
ード１０から供給された電流を電圧値に変換すると共に
その信号レベルを所定レベルに増幅することにより、レ
ーザダイオード２から発せられたレーザ光のリードパワ
ーを示すリードパワー信号Ｓ６を得、これをコンパレー
タ１２及び制御回路４に送出する。

【００３９】パワーリファレンス１３には、目標となる
リードパワーを示す目標リードパワー信号Ｓ７が格納さ
れており、当該目標リードパワー信号Ｓ７をコンパレー
タ１２に供給するようになされている。コンパレータ１
２は、フォトダイオード１１から供給されるリードパワ
ー信号Ｓ６と、パワーリファレンス１３から供給される
目標リードパワー信号Ｓ７との差分をとり、その差分信
号Ｓ８をエラーアンプ８に送出する。

【００４０】エラーアンプ８は、この差分信号Ｓ８を所
定レベルに増幅することにより誤差信号Ｓ４を生成し、
これをＬＤドライブアンプ７に与えることにより、レー
ザダイオード２に供給する駆動電流Ｓ３を適応的に変化
させ、当該レーザダイオード２から出力されるレーザ光
が一定になるように制御する。

【００４１】ところで制御回路４は、ＡＰＣ回路３のフ
ォトダイオードアンプ１１から供給されるリードパワー
信号Ｓ６をノイズアンプ１５に入力する。ノイズアンプ
１５は、このリードパワー信号Ｓ６のうちのノイズ成分
を増幅し、その結果得られるリードパワー信号Ｓ１０を
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１６に送出する。

【００４２】バンドパスフィルタ１６は、リードパワー
信号Ｓ１０から所定の帯域の成分を抽出し、その結果得
られるリードパワー信号Ｓ１１をノイズ検出器１７に送
出する。ノイズ検出器１７は、リードパワー信号Ｓ１１
からノイズ成分を検出し、その結果得られるノイズ信号
Ｓ１２をＣＰＵ（Central Processing Unit ）１８に送
出する。

【００４３】ＣＰＵ１８は、メモリ１９を介してレベル
コントロールアンプ６に供給する重畳電流の重畳レベル
を適応的に変化させながら、ノイズ検出器１７から順次
送出されるノイズ信号Ｓ１２の信号レベルを解析するこ
とにより、当該ノイズ信号Ｓ１２の信号レベルが最小に
なるときの重畳レベルを探索する。

【００４４】なおＣＰＵ１８は、重畳レベルを変化させ
る際、当該重畳レベルをあまりに小さく設定すると、Ｌ
Ｄノイズが不安定になるため、重畳レベルをあまりに小
さくならないように制限するようになされている。

【００４５】その結果、ＣＰＵ１８は、ノイズ信号Ｓ１
２の信号レベルが最小になるときの重畳レベルを得る
と、当該重畳レベルＳ１３をメモリ１９に記憶し、レベ
ルコントロールアンプ６は、このメモリ１９に記憶され
ている重畳レベルＳ１３に基づいて動作するようになさ
れている。

【００４６】因みに、この半導体レーザ駆動回路１にお
いては、レーザダイオード２の特性が大きく変化する事
態が起こらなければ、一旦メモリ１９に設定した重畳レ
ベルＳ１３を変更する必要がないため、上述の最適な重
畳レベルを探索する動作を常に行う必要がない。

【００４７】すなわち、半導体レーザ駆動回路１におい
ては、例えば電源オン時やデータの再生中などのよう
に、１００時間に１回程度の割合で上述の探索動作を行
えばよいことから、最適な重畳レベルをメモリ１９に記
憶して使用することにより安定した動作を実行すること
ができる。

【００４８】ここで図２は、重畳電流の重畳周波数を種
々変化させた場合における、重畳電流の重畳レベルと、
ノイズ検出器１７から送出されるノイズ信号Ｓ１２の信
号レベルを示す相対雑音強度（ＲＩＮ：Relative Noise
Intensity）との関係を示し、当該重畳レベルを掃引
（すなわち変化）させることにより生成されるものであ
る。

【００４９】図２に示すように、この半導体レーザ駆動
回路１では、重畳周波数が低い場合には、重畳レベルを
高くすると、相対雑音強度が小さくなるのに対して、重
畳周波数を高くしていくと、相対雑音強度が最小となる
重畳レベルが、低いレベル方向に移動すると共に、当該
相対雑音強度が最小となる重畳レベルを基準として、当
該重畳レベルが増加及び減少することに応じて相対雑音
強度が増大するようなピークが形成される。

【００５０】従来の半導体レーザ駆動回路においては、
重畳周波数が２５０〔ＭＨｚ〕、３００〔ＭＨｚ〕に設
定されており、この場合、重畳レベルと相対雑音強度と
の間の関連性が低く、単に相対雑音強度が低くなる重畳
レベルを使用していた。

【００５１】これに対して、本発明を適用した半導体レ
ーザ駆動回路１では、例えば重畳周波数が４００〔ＭＨ
ｚ〕に設定されている場合、従来の半導体レーザ駆動回
路で使用されていた重畳レベルで動作させると、相対雑
音強度が約６〜７〔ｄＢ／Ｈｚ〕も増大してしまうのに
対して、重畳レベルを相対雑音強度が最小となるレベル
に設定すれば、相対雑音強度の増大が約２〜３〔ｄＢ／
Ｈｚ〕で済むことになる。

【００５２】また図３は、重畳周波数が４００〔ＭＨ
ｚ〕に設定されたときに、レーザダイオード２のリード
パワーを種々変化させた場合における、重畳電流の重畳
レベルと、ノイズ検出器１７から送出されるノイズ信号
Ｓ１２の信号レベルを示す相対雑音強度との関係を示
し、重畳レベルを掃引させることにより生成されるもの
である。

【００５３】図３に示すように、この半導体レーザ駆動
回路１では、リードパワーが小さい場合には、相対雑音
強度が大きいのに対して、リードパワーを高くしていく
と、相対雑音強度が小さくなるが、リードパワーの大小
に関係なく、相対雑音強度の最小値付近にピークが形成
される。

【００５４】すなわち、例えば２〔ｍＷ〕のリードパワ
ーを用いる半導体レーザ駆動回路１では、相対雑音強度
が最小となるようなピークが存在し、当該相対雑音強度
が最小となるように重畳レベルを制御することにより、
重畳レベルを小さくしつつ相対雑音強度も最小にするこ
とができる。

【００５５】以上の構成において、半導体レーザ駆動回
路１では、相対雑音強度が最小となる重畳レベルが低い
レベルに位置するような特性を示すように重畳周波数を
例えば４００〔ＭＨｚ〕と高く設定し、当該重畳レベル
を変化させながら相対雑音強度を解析することにより、
当該相対雑音強度が最小になる重畳レベルを得、当該得
られた重畳レベルの重畳電流を直流電流に重畳した駆動
電流でレーザダイオードをオン・オフ変調する。

【００５６】これにより半導体レーザ駆動回路１では、
従来のように固定の重畳レベルを使用する場合と比較し
て、重畳レベルを相対雑音強度が最小となる重畳レベル
に制御することができることから、ＬＤノイズの増大を
回避することができ、また重畳レベルを小さくすること
ができることから、再生時に光に記録されているデータ
が消去されることを回避することができる。

【００５７】以上の構成によれば、相対雑音強度が最小
となる重畳レベルが低いレベルに位置するような特性を
示すように重畳周波数を高く設定し、当該重畳レベルを
変化させながら相対雑音強度を解析して当該相対雑音強
度が最小になる重畳レベルを得、当該得られた重畳レベ
ルの重畳電流を用いてレーザダイオード２をオン・オフ
変調することにより、重畳レベルを相対雑音強度が最小
となるレベルに制御しながら、当該重畳レベルを小さく
することができ、従ってＬＤノイズの増大を回避しつ
つ、再生時に光ディスクに記録されているデータが消去
されることを回避し得る。

【００５８】（２）第２の実施の形態 図１との対応部分に同一符号を付して示す図４は、第２
の実施の形態による半導体レーザ駆動回路２０を示し、
ＡＰＣ回路２１の高周波発振器２２、制御回路２３のＣ
ＰＵ２４及び温度検出器２５の構成を除いて、第１の実
施の形態による半導体レーザ駆動回路１と同様に構成さ
れ、この実施の形態の場合、制御回路２３は、ＬＤノイ
ズの増大を回避するように、重畳レベル及び重畳周波数
を制御するようになされている。

【００５９】すなわち、ＡＰＣ回路２１の高周波発振器
２２は、重畳周波数を例えば３００〔ＭＨｚ〕〜６００
〔ＭＨｚ〕の間で変化させ得るようになされており、制
御回路２２から与えられる重畳周波数に基づいて、当該
高周波発振器２２の重畳周波数を適応的に変化させて高
周波信号Ｓ１を得、これをレベルコントロールアンプ６
に送出する。

【００６０】一方、制御回路２３のＣＰＵ２４は、メモ
リ１９を介して高周波発振器２２に供給する重畳電流の
重畳周波数を適応的に変化させながら、ノイズ検出器１
７から順次送出されるノイズ信号Ｓ１２の信号レベルを
解析することにより、当該ノイズ信号Ｓ１２の信号レベ
ルが最小になるときの重畳周波数を探索する。

【００６１】なおＣＰＵ２４は、重畳周波数を変化させ
る際、当該重畳周波数をあまりに低く設定すると、ＡＰ
Ｃ回路２１の動作が不安定になるため、重畳周波数をあ
まりに小さくならないように制限するようになされてい
る。

【００６２】その結果、ＣＰＵ２４は、ノイズ信号Ｓ１
２の信号レベルが最小になるときの重畳周波数を得る
と、当該重畳周波数Ｓ１５をメモリ１９に記憶し、高周
波発振器２２は、このメモリ１９に記憶されている重畳
周波数Ｓ１５に基づいて動作するようになされている。

【００６３】またＣＰＵ２４には温度検出器２５が接続
されており、当該温度検出器２５は、レーザダイオード
２の動作温度を測定する。ＣＰＵ２４は、温度検出器２
５によって測定されたレーザダイオード２の動作温度毎
に、ノイズ信号Ｓ１２の信号レベルが最小となる重畳周
波数を予め探索することにより、各動作温度毎に最適な
重畳周波数を格納してなる補償テーブルを作成してお
く。

【００６４】これによりＣＰＵ２４は、レーザダイオー
ド２の動作温度が変化した場合であっても、上述の補償
テーブルに基づいて重畳周波数の制御を行えば、上述の
最適な重畳周波数を探索する動作を常に行う必要がな
い。

【００６５】因みに、この半導体レーザ駆動回路２０に
おいては、レーザダイオード２の特性が大きく変化する
事態が起こらなければ、一旦メモリ１９に設定した重畳
周波各Ｓ１５を変更する必要がないため、上述の最適な
重畳周波数を探索する動作を常に行う必要がない。

【００６６】すなわち、半導体レーザ駆動回路２０にお
いては、例えば電源オン時やデータの再生中などのよう
に、１００時間に１回程度の割合で上述の探索動作を行
えばよいことから、最適な重畳周波数をメモリ１９に記
憶して使用することにより安定した動作を実行すること
ができる。

【００６７】ここで図５は、レーザダイオード２の出力
パワー（以下、これをＬＤパワーと呼ぶ）対相対雑音強
度特性を示し、重畳周波数を４００〔ＭＨｚ〕、重畳レ
ベルを２〔ｍＡ〕に固定してＬＤパワーを変化させた場
合における、相対雑音強度の変化の様子を示す。なおこ
れ以降、図５に示すように、ＬＤパワーが小さい側にお
いて相対雑音強度が最小となる２．５〔ｍＷ〕付近を第
１の最小点と呼び、ＬＤパワーが大きい側において相対
雑音強度が最小となる５．０〔ｍＷ〕付近を第２の最小
点と呼ぶ。

【００６８】因みに、相対雑音強度は、光学系の透過率
がばらつく場合には、この図５に示す曲線上を移動する
ように変化し、例えばＬＤパワーが３．０〔ｍＷ〕から
６．０〔ｍＷ〕に変化すると、約６〔ｄＢ〕変化するこ
とになる。

【００６９】続いて図６は、レーザダイオード２の製造
ばらつきによる相対雑音強度のばらつきを示す。この図
６に示すように、相対雑音強度の第１の最小点は、サン
プル１が２．５〔ｍＷ〕、サンプル２が４．０〔ｍ
Ｗ〕、サンプル３が３．０〔ｍＷ〕と大きく異なり、こ
の場合、ＬＤパワーとして例えば４．０〔ｍＷ〕が必要
であると仮定すると、相対雑音強度は、レーザダイオー
ド２の製造ばらつきによって約６〔ｄＢ〕も異なること
になる。

【００７０】図７は、図６に示すサンプル１における相
対雑音強度の温度特性を示し、この場合、相対雑音強度
の第１の最小点は、レーザダイオード２の製造ばらつき
と同程度、すなわち２．５〔ｍＷ〕〜４．０〔ｍＷ〕の
範囲で変化する。このように、相対雑音強度は、レーザ
ダイオード２の製造ばらつきや温度特性によって大きく
変化し、６〔ｄＢ〕程度の変化は避けられない。

【００７１】ここで図８は、重畳電流の重畳周波数対相
対雑音強度特性を示し、当該重畳周波数が低い場合に
は、相対雑音強度の第１の最小点に対応するＬＤパワー
は小さく、重畳周波数を高くすると、相対雑音強度の第
１の最小点に対応するＬＤパワーは大きくなる。

【００７２】この場合、半導体レーザ駆動回路２０で
は、相対雑音強度が第１の最小点において最小となるこ
とから、当該相対雑音強度が最小となる重畳周波数を基
準として、当該重畳周波数が増加及び減少することに応
じて相対雑音強度が増大するようなピークが形成され
る。

【００７３】因みに、制御回路２３のＣＰＵ２４は、相
対雑音強度の第１の最小点を確実に検出するため、重畳
周波数の高い方から探索を実行するようになされてい
る。

【００７４】従来の半導体レーザ駆動回路においては、
レーザダイオード２の製造ばらつきや温度特性を考慮せ
ずに、相対雑音強度が常温における第１の最小点に位置
するように、重畳周波数が例えば３００〔ＭＨｚ〕や４
００〔ＭＨｚ〕に設定されていた。

【００７５】これに対して、本発明を適用した半導体レ
ーザ駆動回路２０では、図９に示すような相対雑音強度
特性を有するレーザダイオード２を使用して、ＬＤパワ
ーを５．０〔ｍＷ〕に設定すると、重畳周波数を最適化
した場合には、重畳周波数を固定した場合と比較して相
対雑音強度を最大で約５〔ｄＢ／Ｈｚ〕低減することが
できる。

【００７６】この図９は、重畳周波数を固定した場合と
重畳周波数を最適化した場合における相対雑音強度特性
を示し、相対雑音強度の第１の最小点においてそれぞれ
の相対雑音強度の値は一致する。

【００７７】続いて図１０は、重畳周波数を固定した場
合と重畳周波数を最適化した場合における相対雑音強度
特性の温度特性を示し、相対雑音強度の第１の最小点に
おいてそれぞれの相対雑音強度の値は一致する。

【００７８】この図１０に示すように、半導体レーザ駆
動回路２０では、重畳周波数とＬＤパワーに関連する相
対雑音強度特性が形成され、相対雑音強度が最小となる
ようなピークが存在し、当該相対雑音強度が最小となる
ように重畳周波数を制御することにより、相対雑音強度
も最小にすることができる。

【００７９】因みに、図１１は、レーザダイオード２の
重畳周波数を４００〔ＭＨｚ〕に固定して重畳レベルを
変化させたときの相対雑音強度特性を示す。この図１１
に示すように、相対雑音強度の第１及び第２の最小点に
対応するＬＤパワーは、重畳レベルによって若干変化す
るが、重畳周波数を変化させたとき程の変化はない。

【００８０】すなわち、相対雑音強度の第１の最小点に
おける値は、重畳レベルによって変化するが、重畳レベ
ルが２．０〔ｍＡ〕のときにレーザダイオード２が安定
し、重畳レベルが１．０〔ｍＡ〕ではＬＤパワーが４．
０〔ｍＷ〕から不安定になっていることがわかる。

【００８１】また図１２は、レーザダイオード２の重畳
周波数を４００〔ＭＨｚ〕、重畳レベルを２．０〔ｍ
Ａ〕に固定した場合と、重畳周波数及び重畳レベルを可
変にした場合における、発光波形のピークパワーの平均
パワーに対する倍数特性を示す。

【００８２】すなわち、本発明を適用した半導体レーザ
駆動回緒２０では、レーザダイオード２の出力パワーに
対して倍数が略一定となり、重畳レベルの増加と共に大
きくなる。一方、従来の半導体レーザ駆動回路では、倍
数は大きくなって一旦ピークに達した後、小さくなって
いく。このピークはレーザダイオード２の製造ばらつ
き、温度特性、駆動感度ばらつきによって大きく変化す
る。

【００８３】以上の構成において、半導体レーザ駆動回
路２０では、重畳周波数を変化させながら相対雑音強度
を解析することにより、当該相対雑音強度が最小になる
重畳周波数を得、当該得られた重畳周波数の重畳電流を
直流電流に重畳した駆動電流でレーザダイオード２をオ
ン・オフ変調する。

【００８４】これにより半導体レーザ駆動回路２０で
は、従来のように固定の重畳周波数を使用する場合と比
較して、重畳周波数を相対雑音強度が最小となる周波数
に制御することができることから、ＬＤノイズの増大を
回避することができる。

【００８５】以上の構成によれば、重畳周波数を変化さ
せながら相対雑音強度を解析して当該相対雑音強度が最
小になる重畳周波数を得、当該得られた重畳周波数の重
畳電流を用いてレーザダイオード２をオン・オフ変調す
ることにより、重畳周波数を相対雑音強度が最小となる
周波数に制御することができ、従ってＬＤノイズの増大
を回避し得る。

【００８６】（３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、半導体レーザとして
レーザダイオード２を適用した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、他の種々の半導体レーザを適用
するようにしても良い。

【００８７】また上述の実施の形態においては、解析手
段としてＣＰＵ１８又は２４を適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、重畳電流の重畳レベル
又は重畳周波数を変化させながら、半導体レーザから発
せられるレーザ光のノイズ成分を解析することにより、
当該ノイズ成分が最小になる重畳レベル又は重畳周波数
を探索する他の種々の解析手段を適用するようにしても
良い。

【００８８】また上述の実施の形態においては、駆動手
段としてレベルコントロールアンプ６及びＬＤドライブ
アンプ７を適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、解析手段によって得られた重畳レベル又は
重畳周波数の重畳電流を直流電流に重畳した駆動電流で
半導体レーザを駆動する他の種々の駆動手段を適用する
ようにしても良い。

【００８９】さらに上述の第１の実施の形態において
は、設定手段として高周波発振器５を適用した場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、ノイズ成分が最
小となる重畳レベルが低いレベルに位置するような雑音
特性を示すように重畳電流の重畳周波数を高く設定する
他の種々の設定手段を適用するようにしても良い。

【００９０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、半導体レ
ーザ駆動回路において、重畳電流の重畳レベルを変化さ
せながら、半導体レーザから発せられるレーザ光のノイ
ズ成分を解析して、当該ノイズ成分が最小になる重畳レ
ベルを探索する解析手段を設け、得られた重畳レベルの
重畳電流を用いて半導体レーザを駆動することにより、
重畳レベルをノイズ成分が最小となる重畳レベルに制御
しながら、当該重畳レベルを小さくすることができ、従
って半導体レーザのノイズの増大を回避しつつ、再生時
に光ディスクに記録されているデータが消去されること
を回避し得る半導体レーザ駆動回路を実現できる。

【００９１】また本発明によれば、半導体レーザ駆動方
法において、重畳電流の重畳レベルを変化させながら、
半導体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解
析して、当該ノイズ成分が最小になる重畳レベルを探索
するステップを設け、得られた重畳レベルの重畳電流を
用いて半導体レーザを駆動することにより、重畳レベル
をノイズ成分が最小となる重畳レベルに制御しながら、
当該重畳レベルを小さくすることができ、従って半導体
レーザのノイズの増大を回避しつつ、再生時に光ディス
クに記録されているデータが消去されることを回避し得
る半導体レーザ駆動方法を実現できる。

【００９２】また本発明によれば、半導体レーザ駆動回
路において、重畳電流の重畳周波数を変化させながら、
半導体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解
析して、当該ノイズ成分が最小になる重畳周波数を探索
する解析手段を設け、当該得られた重畳周波数の重畳電
流を直流電流に重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動
することにより、重畳周波数をノイズ成分が最小となる
重畳周波数に制御することができ、従って半導体レーザ
のノイズの増大を回避し得る半導体レーザ駆動回路を実
現できる。

【００９３】また本発明によれば、半導体レーザ駆動方
法において、重畳電流の重畳周波数を変化させながら、
半導体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解
析して、当該ノイズ成分が最小になる重畳周波数を探索
するステップを設け、当該得られた重畳周波数の重畳電
流を直流電流に重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動
することにより、重畳周波数をノイズ成分が最小となる
重畳周波数に制御することができ、従って半導体レーザ
のノイズの増大を回避し得る半導体レーザ駆動方法を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による半導体レーザ駆動回路
の構成を示すブロック図である。

【図２】重畳レベルと相対雑音強度の関係を示す略線図
である。

【図３】リードパワーと相対雑音強度の関係を示す略線
図である。

【図４】第２の実施の形態による半導体レーザ駆動回路
の構成を示すブロック図である。

【図５】ＬＤパワー対相対雑音強度特性を示す略線図で
ある。

【図６】相対雑音強度の製造ばらつきを示す略線図であ
る。

【図７】相対雑音強度の温度特性を示す略線図である。

【図８】重畳周波数対相対雑音強度特性を示す略線図で
ある。

【図９】重畳周波数を固定した場合と重畳周波数を最適
化した場合における相対雑音強度特性を示す略線図であ
る。

【図１０】重畳周波数を固定した場合と重畳周波数を最
適化した場合における相対雑音強度の温度特性を示す略
線図である。

【図１１】重畳レベル対相対雑音強度特性を示す略線図
である。

【図１２】重畳周波数固定の場合と重畳周波数可変の場
合におけるピークパワーの倍数特性を示す略線図であ
る。

【符号の説明】 １……半導体レーザ駆動回路、２……レーザダイオー
ド、３……ＡＰＣ回路、４……制御回路、５……高周波
発振器、６……レベルコントロールアンプ、７……ＬＤ
ドライブアンプ、８……エラーアンプ、１０……フォト
ダイオード、１１……フォトダイオードアンプ、１２…
…コンパレータ、１３……パワーリファレンス、１５…
…ノイズアンプ、１６……バンドパスフィルタ、１７…
…ノイズ検出器、１８……ＣＰＵ、１９……メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA20 AA31 BA01 DA05 EC09 HA02 HA12 HA41 HA55 HA68 5D789 AA20 AA31 BA01 DA05 EC09 HA02 HA12 HA41 HA55 HA68 5F073 AB21 BA04 EA27 GA16 GA24

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電流に高周波電流でなる重畳電流を重
   畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ
   駆動回路において、 上記重畳電流の重畳レベルを変化させながら、上記半導
   体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解析す
   ることにより、当該ノイズ成分が最小になる上記重畳レ
   ベルを探索する解析手段と、 上記解析手段によって得られた上記重畳レベルの上記重
   畳電流を上記直流電流に重畳した駆動電流で上記半導体
   レーザを駆動する駆動手段とを具えることを特徴とする
   半導体レーザ駆動回路。
2. 【請求項２】上記ノイズ成分が最小となる上記重畳レベ
   ルが低いレベルに位置するような雑音特性を示すように
   上記重畳電流の重畳周波数を高く設定する設定手段を具
   えることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆
   動回路。
3. 【請求項３】上記雑音特性は、上記ノイズ成分が最小と
   なる上記重畳レベルを基準として、上記重畳レベルが増
   加及び減少することに応じて上記ノイズ成分が増大する
   ようなピークが形成されていることを特徴とする請求項
   ２に記載の半導体レーザ駆動回路。
4. 【請求項４】直流電流に高周波電流でなる重畳電流を重
   畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ
   駆動方法において、 上記重畳電流の重畳レベルを変化させながら、上記半導
   体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解析す
   ることにより、当該ノイズ成分が最小になる上記重畳レ
   ベルを探索する第１のステップと、 上記得られた上記重畳レベルの上記重畳電流を上記直流
   電流に重畳した駆動電流で上記半導体レーザを駆動する
   第２のステップとを具えることを特徴とする半導体レー
   ザ駆動方法。
5. 【請求項５】上記ノイズ成分が最小となる上記重畳レベ
   ルが低いレベルに位置するような雑音特性を示すように
   上記重畳電流の重畳周波数を高く設定する第３のステッ
   プを具えることを特徴とする請求項４に記載の半導体レ
   ーザ駆動方法。
6. 【請求項６】上記雑音特性は、上記ノイズ成分が最小と
   なる上記重畳レベルを基準として、上記重畳レベルが増
   加及び減少することに応じて上記ノイズ成分が増大する
   ようなピークが形成されていることを特徴とする請求項
   ５に記載の半導体レーザ駆動方法。
7. 【請求項７】直流電流に高周波電流でなる重畳電流を重
   畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ
   駆動回路において、 上記重畳電流の重畳周波数を変化させながら、上記半導
   体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解析す
   ることにより、当該ノイズ成分が最小になる上記重畳周
   波数を探索する解析手段と、 上記解析手段によって得られた上記重畳周波数の上記重
   畳電流を上記直流電流に重畳した駆動電流で上記半導体
   レーザを駆動する駆動手段とを具えることを特徴とする
   半導体レーザ駆動回路。
8. 【請求項８】上記半導体レーザの雑音特性は、上記半導
   体レーザの出力パワーが小さい側において上記ノイズ成
   分が最小となる上記重畳周波数を基準として、上記重畳
   周波数が増加及び減少することに応じて上記ノイズ成分
   が増大するようなピークが形成されていることを特徴と
   する請求項７に記載の半導体レーザ駆動回路。
9. 【請求項９】上記解析手段は、 上記重畳電流の重畳レベルを固定して上記重畳周波数を
   変化させることを特徴とする請求項７に記載の半導体レ
   ーザ駆動回路。
10. 【請求項１０】直流電流に高周波電流でなる重畳電流を
    重畳した駆動電流で半導体レーザを駆動する半導体レー
    ザ駆動方法において、 上記重畳電流の重畳周波数を変化させながら、上記半導
    体レーザから発せられるレーザ光のノイズ成分を解析す
    ることにより、当該ノイズ成分が最小になる上記重畳周
    波数を探索する第１のステップと、 上記得られた上記重畳周波数の上記重畳電流を上記直流
    電流に重畳した駆動電流で上記半導体レーザを駆動する
    第２のステップとを具えることを特徴とする半導体レー
    ザ駆動方法。
11. 【請求項１１】上記半導体レーザの雑音特性は、上記半
    導体レーザの出力パワーが小さい側において上記ノイズ
    成分が最小となる上記重畳周波数を基準として、上記重
    畳周波数が増加及び減少することに応じて上記ノイズ成
    分が増大するようなピークが形成されていることを特徴
    とする請求項１０に記載の半導体レーザ駆動方法。
12. 【請求項１２】上記第１のステップでは、 上記重畳電流の重畳レベルを固定して上記重畳周波数を
    変化させることを特徴とする請求項１０に記載の半導体
    レーザ駆動方法。