JP2008159123A - 半導体レーザ制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度且つ多ビットを有するＤＡコンバータ器を１つ備えるだけで済む半導体レーザ制御回路を提供する。
【解決手段】回路Ａ、Ｂ、Ｃにより生成される第１ないし第３の信号に基づき、演算プロセッサ２４ａが、演算により、３つのデータＩｐ、Ｉｂ、Ｉｅを時系列で生成する。サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａは、１つのＤＡコンバータ器と３つのサンプルホールド回路を備える。前記ＤＡコンバータ器は、前記３つのデータＩｐ、Ｉｂ、Ｉｅをアナログ電圧信号に時系列で変換する。前記各サンプルホールド回路は、前記ＤＡコンバータ器により変換された各アナログ電圧信号をそれぞれホールドする。サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａは、前記各サンプルホールド回路にホールドされた各アナログ電圧信号をそれぞれアナログ電流信号Ｐｐ、Ｐｂ、Ｐｅに変換して出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ光の光強度の変調が予め設定された多値レベル間で行われる場合において、各レベルにおけるレーザ光強度を目標値に調節するための半導体レーザ制御回路に関する。

情報を光学的に書き換えることが可能な記録媒体として、相変化型記録媒体が知られている。相変化型記録媒体に情報を書き込む場合、絞られたレーザ光を記録媒体の記録膜に照射し、記録膜を加熱融解させる。レーザ光強度に応じて記録膜の到達温度および冷却過程が異なるため、レーザ光強度を変調することによって記録膜の光学特性（屈折率など）を局所的に変化させることが可能である。より具体的には、レーザ光強度が所定のレベルを超えている場合、記録膜の照射部分は高温状態から急速に冷却するのでアモルファス化する。一方、レーザ光強度が比較的弱い場合、記録膜の照射部分は中高温状態から徐々に冷却するので結晶化する。記録膜においてアモルファス化した部分は「マーク」と呼ばれ、結晶化した部分は「スペース」と呼ばれる。マークとスペースとでは、屈折率などの光学特性が異なっている。マークおよびスペースの配列によって２値情報を記憶することが可能である。

相変化型記録媒体から記録情報を再生する場合、記録膜が相変化を起こさない程度に弱い光強度のレーザ光（再生光）を記録膜に照射し、その反射光を検出する。アモルファス化したマーク部分は相対的に反射率が低く、結晶化したスペース部分は相対的に反射率が高い。よって、マークからの反射光とスペースからの反射光とについて反射光量の違いを検出すれば、再生信号を得ることができる。

情報記録方式としてはパルス位置変調方式（ＰＰＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とパルス幅変調方式（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）がある。パルス幅変調方式による記録はマークエッジ記録とも呼ばれる。

ＰＰＭでは、パルス幅が一定の比較的短いマークを様々な長さのスペースをあけて記録し、マークの位置に記録情報を割り当てる。一方、ＰＷＭでは、様々な長さのマークを様々な長さのスペースをあけて記録し、マーク長およびスペース長の両方に記録情報を割り当てる。通常、ＰＰＭよりもＰＷＭを採用する方が情報記録密度を高くすることができる。

また、ＰＷＭでは、ＰＰＭと比較して長いマークを記録する。相変化型記録媒体に長いマークを記録すると、記録膜の蓄熱／放熱効果や光感度の多様性のために、マークの幅が不均一になることがある。また、1つの長いマークを形成するために連続して光強度の強いレーザ光を記録膜に照射し続けると、長いマークの後半部に熱が過剰に蓄積し、マーク幅が広がることが知られている。このため、1つのマークを形成する場合でも、記録光を短い複数のレーザパルス（マルチパルス）から構成する方式（ライト・ストラテジ）が採用されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

記録媒体に対してデータを誤りなく書き込むためには、記録媒体に照射するレーザ光の光強度を適正な値に維持する必要がある。そこで、一般に記録再生装置では、記録媒体が記録再生装置に挿入されると、レーザ光強度の最適値を求めて、レーザ光強度の最適化を自動的に行っている。また、その求めた最適値（目標値）にレーザ光強度を維持するため、常に、または定期的にレーザ光の光強度をモニタし、光強度が目標値からシフトしないようにレーザ光源（半導体レーザ装置）の制御を行う。以下、レーザ光強度が目標値からシフトしないように半導体レーザ装置の制御を行う従来の半導体レーザ制御回路について、図１４を参照しながら説明する。

この従来の半導体レーザ制御回路は、半導体レーザ装置（ＬＤ）１３の駆動電流を制御し、半導体レーザ装置１３から放射されるレーザ光の光強度を、第１レベル（ピーク値レベル）、第２レベル（ボトム値レベル）、および第３レベル（バイアス値レベル）からなる３つの設定レベル間で変調する。具体的には、マークの書き込み期間においては、ピーク値レベルとボトム値レベルとの間でレーザ光強度を変調してレーザ光をマルチパルス化する。また、データの消去期間においては、バイアス値レベルにレーザ光強度を保持する。なお、ボトム値レベルはピーク値レベルよりも低く、バイアス値レベルはピーク値レベルよりも低く、且つボトム値レベルよりも高く設定されている。

従来の半導体レーザ制御回路は、マーク書き込み期間（第２の期間）とデータ消去期間（第３の期間）を含む充分に長い期間（第１の期間）に光検出器によって実際に検知されるレーザ光強度に基づいて第１の信号を生成する回路Ａと、第２の期間に光検出器によって実際に検知されるレーザ光強度に基づいて第２の信号を生成する回路Ｂと、第３の期間に光検出器によって実際に検知されるレーザ光強度に基づいて第３の信号を生成する回路Ｃとを備えている。

また、上記の第１から第３の信号に基づき、レーザ光強度の実際のピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベルを各目標値に近づけるための駆動電流値を求める演算プロセッサ（ＤＳＰ）２４を備えている。以下、この従来の半導体レーザ制御回路の構成をより詳細に説明する。

フォトダイオード（ＰＤ）などから構成されるモニタ用光検出器１４は、半導体レーザ装置１３から放射されたレーザ光の一部を受け取り、その光強度に応じて信号レベルが変化する電流信号を生成する。具体的には、半導体レーザ装置１３の一つの端面から出射された強いレーザ光が記録媒体に照射され、反対の端面から出射された弱いレーザ光（モニタ光）がモニタ用光検出器１４の受光面を照射するように配置される。

モニタ用電流−電圧変換器（ＩＶ）１５は、モニタ用光検出器１４から出力された電流信号を電圧信号に変換する。電圧信号は、モニタ用光検出器１４から出力された電流信号の波形と同様の波形を有しており、その形状は、モニタ用光検出器１４の応答特性に従い、レーザ光出力波形を幾分ならした形状を有している。モニタ用電流−電圧変換器１５から出力された電圧信号は、図１４に示されるように、回路ＡないしＣに並列的に入力される。

回路Ａは、第１のローパスフィルタ（ＬＰＦ１）１６と、第１のサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ１）１７と、第１のＡＤコンバータ（ＡＤ１）１８とを備えている。第１のローパスフィルタ１６は、モニタ用電流−電圧変換器１５の出力を受け取り、予め設定された周波数（遮断周波数）以下の周波数成分を透過させ、遮断周波数を超える高周波成分を減衰させる。その結果、第１のローパスフィルタ１６は、入力信号の高周波成分が抑制された信号を出力する。

第１のサンプルホールド回路１７は、第１のローパスフィルタ１６から出力された信号を相対的に短い期間にサンプリングし、その後、その信号をサンプルされた値に相対的に長い期間ホールドする機能を有している。ここで、サンプリングを実行するタイミングは、第１のローパスフィルタ１６の出力が安定し、特定の値（入力信号を平均化した値）に収束したタイミング（平均値検出タイミング）とする。

第１のサンプルホールド回路１７の出力は、モニタ用光検出器１４の出力の第１の期間における加重平均値Ｍ１を表しており、第１のＡＤコンバータ１８に入力され、デジタル信号Ｍ１に変換される。デジタル信号Ｍ１は演算プロセッサ２４に入力される。

第１のローパスフィルタ１６の遮断周波数は、入力電圧信号のピーク値、ボトム値、およびバイアス値を平滑化し、それらの加重平均値Ｍ１に対応する大きさの信号を出力するように選択される。具体的には、マルチパルスに含まれる一つのパルスの幅をＴ秒とすると、第１のローパスフィルタ１６の遮断周波数ｆｃ１は、例えば１／（１００Ｔ）〜１／（５０Ｔ）の範囲内に含まれるように選択される。例えば、Ｔ＝４０ナノ秒程度の場合、第１のローパスフィルタ１６の遮断周波数ｆｃ１は２５０〜５００ｋＨｚ程度になる。

第１のサンプルホールド回路１７によるサンプリングは、不図示のＳ／Ｈタイミング発生回路が生成したタイミング信号が第１のサンプルホールド回路１７に入力されたときに実行される。Ｓ／Ｈタイミング発生回路は、不図示の記録パルス発生器から送出される信号に基づいて動作する。記録パルス発生器は、第１のローパスフィルタ１６の出力が収束安定したときに、その出力をサンプルホールドするためのタイミング信号をＳ／Ｈタイミング発生回路に生成させる。また、記録パルス発生器は、記録されるべきデータを符号化する変調器の出力に基づいて、後述するピーク値変調信号２９、ボトム値変調信号３０、およびバイアス値変調信号３１を生成する機能を有している。

回路Ｂは、第２のローパスフィルタ（ＬＰＦ２）１９と、第２のサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ２）２０と、第２のＡＤコンバータ（ＡＤ２）２１とを備えている。第２のローパスフィルタ１９は、モニタ用電流−電圧変換器１５の出力を受け取り、予め設定された周波数以上の周波数成分を抑制した信号を出力する。

第２のサンプルホールド回路２０は、第２のローパスフィルタ１９から出力された信号を相対的に短い期間にサンプリングし、その後、その信号をサンプルされた値に相対的に長い期間ホールドする機能を有している。ここで、サンプリングを実行するタイミングは、第２のローパスフィルタ１９の出力が安定し、特定の値に収束したタイミング（平均値検出タイミング）とする。

第２のサンプルホールド回路２０の出力は、モニタ用光検出器１４の出力の第２の期間における加重平均値Ｍ２を表しており、第２のＡＤコンバータ２１に入力され、デジタル信号Ｍ２に変換される。このデジタル信号Ｍ２も演算プロセッサ２４に入力される。

第２のローパスフィルタ１９の遮断周波数は、その出力がマルチパルスの加重平均値Ｍ２を示すように選択される。より具体的には、第２のローパスフィルタ１９の遮断周波数ｆｃ２は、例えば１／３Ｔ程度に設定される。

第２のサンプルホールド回路２０によるサンプリングは、上記のＳ／Ｈタイミング発生回路が生成したタイミング信号が第２のサンプルホールド回路２０に入力されたときに実行される。上記の記録パルス発生器は、第２のローパスフィルタ１９の出力が収束安定したときに、その出力をサンプルホールドするためのタイミング信号をＳ／Ｈタイミング発生回路に生成させる。

回路Ｃは、第３のサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ３）２２と、第３のＡＤコンバータ（ＡＤ３）２３とを備えている。第３のサンプルホールド回路２２は、モニタ用電流−電圧変換器１５から出力された電圧信号を相対的に短い期間にサンプリングし、その後、その信号をサンプルされた値に相対的に長い期間ホールドする機能を有している。ここで、サンプリングを実行するタイミングは、レーザ光強度のバイアス値レベルが安定し、特定の値（バイアス値）に収束したタイミング（バイアス値検出タイミング）とする。

第３のサンプルホールド回路２２の出力は、モニタ用光検出器１４の出力の第３の期間におけるバイアス値レベルの測定値Ｅを表しており、第３のＡＤコンバータ２３に入力され、デジタル信号Ｅに変換される。このデジタル信号Ｅも演算プロセッサ２４に入力される。

第３のサンプルホールド回路２２によるサンプリングは、上記のＳ／Ｈタイミング発生回路が生成したタイミング信号が第３のサンプルホールド回路２２に入力されたときに実行される。上記の記録パルス発生器は、モニタ用電流−電圧変換器１５の出力がバイアス値レベルに収束安定したときに、その出力をサンプルホールドするためのタイミング信号をＳ／Ｈタイミング発生回路に生成させる。

演算プロセッサ２４は、予め記録されたプログラムにしたがってデジタルデータに対する演算処理を行うデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）から構成されており、上記３種類の入力データから、半導体レーザ装置１３に流すべきピーク電流値、ボトム電流値、およびバイアス電流値を決定し、各々の電流値データを出力する。

具体的には、演算プロセッサ２４は、加重平均値Ｍ１、加重平均値Ｍ２、およびバイアス値レベルの測定値Ｅを示すデータを入力する。また、第１の期間におけるピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベルの生起確率ａ、ｂ、ｃと、マーク書き込み期間におけるピーク値レベルおよびボトム値レベルの生起確率ｄ、ｅを入力する。これらの生起確率は、符号規則により求まる。

実際のピーク値レベルｘとボトム値レベルｙを未知数とした場合、
ａｘ＋ｂｙ＋ｃＥ＝Ｍ１
ｄｘ＋ｅｙ＝Ｍ２
の関係が成り立つことから、演算プロセッサ２４は、上記連立１次方程式を解くことにより、値ｘ、ｙを求める。

演算プロセッサ２４は、このようにして求めた値ｘ、ｙ、並びに値Ｅを、所定の設定基準値と比較して、差分値Δｘ、Δｙ、ΔＥを算出する。すなわち、ピーク値レベルの目標値（設定基準パワー値）をＴｐ、ボトム値レベルの目標値（設定基準パワー値）をＴｂ、バイアス値レベルの目標値（設定基準パワー値）をＴｅとすると、以下の式が成立する。

Δｘ＝Ｔｐ−ｘ
Δｙ＝Ｔｂ−ｙ
Δｚ＝Ｔｅ−Ｅ
次に、演算プロセッサ２４は、上記の演算により求めた差分値Δｘ、Δｙ、ΔＥから、下式を用いて半導体レーザ装置１３に流すべき電流値データを決定する。但し、下式においてＫは電流変換係数、Ｉｐはピーク電流値データ、Ｉｂはボトム電流値データ、Ｉｅはバイアス電流値データである。

Ｉｐ＝Ｋ（ｘ＋Δｘ）
Ｉｂ＝Ｋ（ｙ＋Δｙ）
Ｉｅ＝Ｋ（Ｅ＋ΔＥ）
演算プロセッサ２４は、以上のようにして求めたピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを、それぞれ、第１のＤＡコンバータ部（ＤＡ１）５０、第２のＤＡコンバータ部（ＤＡ２）５１、第３のＤＡコンバータ部（ＤＡ３）５２へ出力する。

演算プロセッサ２４から出力されたピーク電流値データＩｐは、第１のＤＡコンバータ部５０に入力され、アナログの電流値Ｐｐに変換される。ピーク電流値Ｐｐは、ピーク値変調信号２９に応じて開閉する第１のスイッチ２６を介して半導体レーザ装置１３に供給される。

演算プロセッサ２４から出力されたボトム電流値データＩｂは、第２のＤＡコンバータ部５１に入力され、アナログの電流値Ｐｂに変換される。ボトム電流値Ｐｂは、ボトム値変調信号３０に応じて開閉する第２のスイッチ２７を介して半導体レーザ装置１３に供給される。

演算プロセッサ２４から出力されたバイアス電流値データＩｅは、第３のＤＡコンバータ部５２に入力され、アナログの電流値Ｐｅに変換される。バイアス電流値Ｐｅは、バイアス値変調信号３１に応じて開閉する第３のスイッチ２８を介して半導体レーザ装置１３に供給される。

第１のＤＡコンバータ部５０の内部構成を図１５に示す。図１５に示すように、ＤＡコンバータ部５０は、デジタル信号Ｉｐをアナログ電圧信号Ｖｐに変換するＤＡコンバータ器（ＤＡＣ）５３と、そのアナログ電圧信号Ｖｐをアナログ電流信号Ｐｐに変換する電圧−電流変換器（ＶＩ）５４からなる。このＤＡコンバータ器５３には、高精度且つ多ビットを有したものを使用する。第２、３のＤＡコンバータ部５１、５２もこれと同様の構成である。

続いて、この従来の半導体レーザ制御回路の動作について説明する。
回路Ａは、レーザ光強度がピーク値レベル、ボトム値レベル、バイアス値レベルの３つのレベル間で変調され、第１のローパスフィルタ１６の出力が安定する充分に長い期間（第１の期間）において、第１のローパスフィルタ１６の出力が収束安定したときに、その出力をサンプルホールドする。この出力は第１の期間における加重平均値Ｍ１を示す。回路Ｂは、レーザ光強度がピーク値レベル、ボトム値レベル間で変調するマルチパルスの期間（第２の期間）において、第２のローパスフィルタ１９の出力が収束安定したときに、その出力をサンプルホールドする。この出力は第２の期間における加重平均値Ｍ２を示す。回路Ｃは、レーザ光強度がバイアス値レベルに収束安定したときに、その出力をサンプルホールドする。この出力はバイアス値レベルの実測値を示す。

演算プロセッサ２４は、回路ＡないしＣからの３種類の入力データを基に、ピーク電流値データ、ボトム電流値データ、およびバイアス電流値データを生成して、第１ないし第３のＤＡコンバータ部５０、５１、５２に入力する。これにより、第１ないし第３のＤＡコンバータ部５０、５１、５２の出力は、調節されたピーク電流値、ボトム電流値、およびバイアス電流値に設定される。

以上のように、従来の半導体レーザ制御回路では、ピーク値レベル、ボトム値レベル、バイアス値レベルを目標値に調節するのに、高精度且つ多ビットを有するＤＡコンバータ器を各レベルごとに備えていた（例えば、特許文献３参照。）。
米国特許５、４９０、１２６号明細書 米国特許５、６３６、１９４号明細書 特開２００１−１９６６８７号公報

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、低コストで実現可能なサンプルホールド回路を使用することにより、高精度且つ多ビットを有するＤＡコンバータ器を１つ備えるだけで済む半導体レーザ制御回路を提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載の半導体レーザ制御回路は、第１レベル、前記第１レベルよりも低い第２レベル、および、前記第１レベルより低く前記第２レベルよりも高い第３レベルを含む複数の設定レベル間で光強度を変調することができる半導体レーザ制御回路であって、前記第１レベル、第２レベル、および第３レベルの間で光強度が変調されるべき第１の期間に光検出器により実際に検知される光強度に基づいて第１の信号を生成する回路と、記録媒体にマークを書き込む変調光パルスを形成するために前記第１レベルと第２レベルとの間でレーザ光の光強度が変調される期間に前記光検出器により実際に検知される光強度に基づいて第２の信号を生成する回路と、前記レーザ光の光強度が前記第３レベルに保持される第３の期間に前記光検出器により実際に検知される光強度に基づいて第３の信号を生成する回路と、前記第１から第３の信号に基づき、演算により、前記第１レベルの光強度、前記第２レベルの光強度、および前記第３レベルの光強度のデータを求めて、これらのデータを時系列で生成する演算回路と、前記演算回路により生成された３つのデータそれぞれをアナログ信号に時系列で変換する１つのコンバータ器と、前記コンバータ器により変換された各アナログ信号を時系列でホールドする３つのサンプルホールド回路と、を備え、前記第１の期間は、前記第２の期間および前記第３期間を含む長さに設定され、前記第１レベル、前記第２レベル、前記第３レベルを、前記各サンプルホールド回路にホールドされた各アナログ信号に応じたレベルに調節することを特徴とする。

また、本発明の請求項２記載の半導体レーザ制御回路は、請求項１記載の半導体レーザ制御回路であって、前記各サンプルホールド回路は、ホールドした各アナログ信号を外部からの信号に同期して同時に出力する機構をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項３記載の半導体レーザ制御回路は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の半導体レーザ制御回路であって、前記演算回路に前記３つのデータを生成させる信号を所定期間ごとに生成する回路をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、高精度且つ多ビットを有するＤＡコンバータ器を１つ備えるだけで済むので、レーザ光の光強度の変調が予め設定された多値レベル間で行われる記録再生装置において、各レベルにおけるレーザ光強度を目標値に調節するために使用される半導体レーザ制御回路を、性能を変化させること無く、低コストで実現できる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路を具備する記録再生装置のブロック図である。

当該記録再生装置には、情報を光学的に書き換えることが可能な相変化型の記録媒体１が載置されている。また、当該記録再生装置において、スピンドルモータ２は、サーボ回路３から出力される駆動信号ＳＳＳに基づいて記録媒体１を回転させる。

また、当該記録再生装置には、インターフェース４が設けられている。インターフェース４は、記録媒体１に記録するためにホストコンピュータ５から転送された情報データＳＲＲを受け取り、ＣＰＵ６からの指示に基づいてエンコーダ７へ出力する。エンコーダ７は、情報データＳＲＲを符号化して、符号化された情報データを表す信号ＳＲＥをレーザ駆動回路８へ出力する。

また、当該記録再生装置において、光ピックアップ９は、サーボ回路３から出力される駆動信号ＳＳＰに基づいて、エンコーダ７によって符号化された情報データを表す信号ＳＲＥを記録媒体１へ記録するための所定の位置に記録媒体１のラジアル方向に沿って位置決めされる。光ピックアップ９はまた、不図示の半導体レーザ装置（ＬＤ）を備える。半導体レーザ装置は、レーザ駆動回路８から出力される駆動信号に基づいて、情報データを記録するためのレーザ光あるいは情報データを再生するためのレーザ光を記録媒体１へ照射する。光ピックアップ９にはまた、不図示のフォトディテクタが設けられている。フォトディテクタは、記録媒体１において反射されたレーザ光を検出する。光ピックアップ９にはまた、不図示の電流−電圧変換回路が設けられている。電流−電圧変換回路は、フォトディテクタによって検出されたレーザ光を信号ＳＤＭおよび信号ＳＤＳに変換して、再生増幅器１０へ出力する。

再生増幅器１０は、光ピックアップ９から出力された信号ＳＤＭおよび信号ＳＤＳに基づいて、半導体レーザ装置によって記録媒体１へ照射されるレーザ光をトラッキング制御するための信号ＳＳをサーボ回路３へ出力する。再生増幅器１０はまた、光ピックアップ９から出力された信号ＳＤＭおよび信号ＳＤＳに基づいて、半導体レーザ装置によってレーザ光が照射される記録媒体１上の欠陥を検出するための信号ＳＤをディフェクト検出器１１へ出力する。ディフェクト検出器１１は、再生増幅器１０から出力された信号ＳＤに基づいて記録媒体１上の欠陥を検出し、その検出結果を示す信号ＳＤＤをサーボ回路３およびＣＰＵ６へ出力する。再生増幅器１０は、光ピックアップ９から出力された信号ＳＤＭおよび信号ＳＤＳに基づいて再生信号ＳＰを生成し、デコーダ１２へ出力する。デコーダ１２は再生信号ＳＰをデコードし、デコードした再生信号をＣＰＵ６へ出力する。

本実施の形態１における半導体レーザ制御回路の概略構成図を図２に示す。但し、前述の図１４に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。当該半導体レーザ制御回路は、半導体レーザ装置（ＬＤ）１３の駆動電流（駆動信号）を制御し、半導体レーザ装置１３から出射されるレーザ光の光強度を、第１レベル（ピーク値レベル）、第２レベル（ボトム値レベル）、および第３レベル（バイアス値レベル）からなる３つの設定レベル間で変調する。具体的には、マークの書き込み期間においては、マークを書き込むための記録光（マルチパルス）を発光するために、ピーク値レベルとボトム値レベルとの間でレーザ光強度を変調してレーザ光を変調光パルス化する。また、データの消去期間においては、マークを消去するためのレーザ光を発光するために、バイアス値レベルにレーザ光強度を保持する。マーク書き込み期間においては、その期間に相当する長さを有するマークが記録媒体に書き込まれる。これに対し、マーク消去期間においては、記録媒体に記録されていたマークが消去される。なお、ボトム値レベルはピーク値レベルよりも低く、バイアス値レベルはピーク値レベルよりも低く、且つボトム値レベルよりも高く設定されている。

図２において、半導体レーザ装置１３、モニタ用光検出器（ＰＤ）１４、モニタ用電流−電圧変換器（ＩＶ）１５は、図１の光ピックアップ９に搭載されている。なお、モニタ用光検出器１４とモニタ用電流−電圧変換器１５は、前記したフォトディテクタと、信号ＳＤＭおよび信号ＳＤＳを生成する電流−電圧変換回路とは別異に設ける。

また、回路Ａ、Ｂ、Ｃ、演算プロセッサ（ＤＳＰ）２４ａ、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部（ＤＡ（ＳＨ））２５ａ、および第１、第２、第３のスイッチ２６、２７、２８は、図１のレーザ駆動回路８に搭載されている。

当該半導体レーザ制御回路において、半導体レーザ装置１３、モニタ用光検出器１４、モニタ用電流−電圧変換器１５、回路Ａ、Ｂ、Ｃ、および第１、第２、第３のスイッチ２６、２７、２８は、前述の図１４に基づいて説明した部材と同一である。

また、第１、第２、第３のサンプルホールド回路１７、２０、２２によるサンプリングは、前述の図１４に示す半導体レーザ制御回路と同様に、不図示のＳ／Ｈタイミング発生回路が生成するタイミング信号に応じて実行され、Ｓ／Ｈタイミング発生回路は、不図示の記録パルス発生器から送出される信号に基づいて動作する。また、記録パルス発生器は、記録されるべきデータを符号化する変調器の出力（図１に示すエンコーダ７の出力ＳＲＥ）に基づいて、ピーク値変調信号２９、ボトム値変調信号３０、およびバイアス値変調信号３１を生成する機能を有している。

なお、第３のサンプルホールド回路２２の出力からノイズ等を除去し、より安定化すれば、より正確なバイアス値レベルを得ることができる。この目的のため、第３のサンプルホールド回路２２の前段にローパスフィルタ等の帯域制限フィルタを挿入しても良い。

また、第１、第２、第３のＡＤコンバータ１８、２１、２３からのデータに対して演算プロセッサ２４ａ内で適正な補正を行ってもよい。そのようなデータの補正により、ローパスフィルタやサンプルホールド回路のオフセット電圧を補償したり、それらの周波数特性による悪い影響を減少させたりすることができる。また、出力波形の残留リップルの影響を除去することも可能である。

演算プロセッサ（演算回路）２４ａは、従来の半導体レーザ制御回路が備える演算プロセッサ（図１４の演算プロセッサ２４）と同様に、半導体レーザ装置１３に流すべき駆動電流値（ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、およびバイアス電流値Ｐｅ）を回路Ａ、Ｂ、Ｃからの信号に基づく演算により決定して、ピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、およびバイアス電流値データＩｅを生成する。但し、後述するように、本実施の形態１では、高精度且つ多ビットを有するＤＡコンバータ器は１つであるので、演算プロセッサ２４ａは、ピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを時系列で出力する。

また、演算プロセッサ２４ａは、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａが備えるサンプルホールド回路のサンプリングタイミングを制御するためのサンプルホールド制御信号を生成する機能（ＳＨ制御）を備える。

演算プロセッサ２４ａから時系列に出力されたピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅはサンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａに入力され、それぞれアナログの電流値であるピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅに時系列に変換される。

図３に、本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路が備えるサンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部の概略構成図を示す。図３（ａ）に示すように、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａは、ピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅをピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅに変換するＤＡコンバータ器（ＤＡＣ）３２を１つ備える。このＤＡコンバータ器３２には、高精度且つ多ビットを有したものを使用する。

また、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａは、演算プロセッサ２４ａからのサンプルホールド制御信号であるピークサンプル信号ＳｐによりＤＡコンバータ器３２からのピーク電圧値Ｖｐをサンプリングする第４のサンプルホールド回路（ＳＨ）３３ａと、演算プロセッサ２４ａからのサンプルホールド制御信号であるボトムサンプル信号ＳｂによりＤＡコンバータ器３２からのボトム電圧値Ｖｂをサンプリングする第５のサンプルホールド回路（ＳＨ）３４ａと、演算プロセッサ２４ａからのサンプルホールド制御信号であるバイアスサンプル信号ＳｅによりＤＡコンバータ器３２からのバイアス電圧値Ｖｅをサンプリングする第６のサンプルホールド回路（ＳＨ）３５ａと、を備える。

演算プロセッサ２４ａからはピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅが時系列に出力されるので、ＤＡコンバータ器３２は、これらのデータＩｐ、Ｉｂ、Ｉｅをアナログ電圧信号Ｖｐ、Ｖｂ、Ｖｅに時系列に変換することになる。ピークサンプル信号Ｓｐ、ボトムサンプル信号Ｓｂ、バイアスサンプル信号Ｓｅは、時系列に出力されるデータＩｐ、Ｉｂ、Ｉｅに合わせて出力され、第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ａ、３４ａ、３５ａにピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅを時系列にサンプリングさせる。

また、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａは、第４のサンプルホールド回路３３ａにホールドされたアナログ電圧信号（ピーク電圧値Ｖｐ）をアナログ電流信号（ピーク電流値Ｐｐ）に変換する第１の電圧−電流変換器（ＶＩ）３６と、第５のサンプルホールド回路３４ａにホールドされたアナログ電圧信号（ボトム電圧値Ｖｂ）をアナログ電流信号（ボトム電流値Ｐｂ）に変換する第２の電圧−電流変換器（ＶＩ）３７と、第６のサンプルホールド回路３５ａにホールドされたアナログ電圧信号（バイアス電圧値Ｖｅ）をアナログ電流信号（バイアス電流値Ｐｅ）に変換する第３の電圧−電流変換器（ＶＩ）３８と、を備える。

第４のサンプルホールド回路３３ａの構成を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、第４のサンプルホールド回路３３ａは、ピークサンプル信号Ｓｐに従って開閉するスイッチ（ＳＷ）３９を介してＤＡコンバータ器３２と容量４０を接続し、バッファ（ＢＵＦ）４１を介して容量４０と第１の電圧−電流変換器３６を接続する構成となっている。スイッチ３９はピークサンプル信号Ｓｐが「Ｈｉｇｈ」レベルの間にのみオンする。容量４０の電位は、ＤＡコンバータ器３２から出力されるピーク電圧値Ｖｐに応じた電位となる。第５、第６のサンプルホールド回路３４ａ、３５ａの構成もこれと同様である。

以上の構成により、演算プロセッサ２４ａから出力されたピーク電流値データＩｐは、高精度のＤＡコンバータ器３２でピーク電圧値Ｖｐに変換され、ピークサンプル信号Ｓｐでサンプリングされホールドされる。そして、このホールドされた信号がアナログの電流値（ピーク電流値Ｐｐ）に変換されて、ピーク値変調信号２９に応じて開閉する第１のスイッチ２６を介して半導体レーザ装置１３に供給される。

また、演算プロセッサ２４ａから出力されたボトム電流値データＩｂは、高精度のＤＡコンバータ器３２でボトム電圧値Ｖｂに変換され、ボトムサンプル信号Ｓｂでサンプリングされホールドされる。そして、このホールドされた信号がアナログの電流値（ボトム電流値Ｐｂ）に変換されて、ボトム値変調信号３０に応じて開閉する第２のスイッチ２７を介して半導体レーザ装置１３に供給される。

また、演算プロセッサ２４ａから出力されたバイアス電流値データＩｅは、高精度のＤＡコンバータ器３２でバイアス電圧値Ｖｅに変換され、バイアスサンプル信号Ｓｅでサンプリングされホールドされる。そして、このホールドされた信号がアナログの電流値（バイアス電流値Ｐｅ）に変換されて、バイアス値変調信号３１に応じて開閉する第３のスイッチ２８を介して半導体レーザ装置１３に供給される。

このように、当該半導体レーザ制御回路は、ＤＡコンバータ器３２で時系列に変換されたピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅを、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａが有する第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ａ、３４ａ、３５ａでサンプリングしてホールドし、半導体レーザ装置１３へ供給する駆動電流を、そのホールドした電圧値に応じた電流値にする構成となっている。

また、当該半導体レーザ制御回路は、図１のＣＰＵ６の制御により、レーザ光強度（ピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベル）の調節を行う。レーザ光強度の調節は、記録媒体上のパワーキャリブレーションエリア（ＰＣＡ）においてオプティマムパワーコントロール（ＯＰＣ）を実行するとき、および、記録媒体上における追記または書き換えを高速に実行するときに行う。以下、当該半導体レーザ制御回路によるレーザ光強度の調節について、図４を用いて説明する。

図４は本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路の要部の信号波形の概略を示す図である。当該半導体レーザ制御回路は、テスト発光区間４２においてレーザ光強度の調節を行う。テスト発光区間４２は、図４（ａ）に示すように、ボトムＤＣ値期間４３とバイアスＤＣ値期間４４とマルチパルス期間４５からなる。図４（ｂ）はピーク値変調信号２９、ボトム値変調信号３０、バイアス値変調信号３１の組み合わせによって駆動された半導体レーザ装置１３の出力光波形を示す。

図４（ｃ）は、「Ｌｏｗ」レベルと「Ｈｉｇｈ」レベルとの間で変化するボトム値変調信号３０の波形を示す。ボトム値変調信号３０が「Ｈｉｇｈ」レベルにある時、第２のスイッチ２７が閉状態になり、ボトム値レベルを規定する電流が第２のスイッチ２７を通って半導体レーザ装置１３に与えられる。ボトム値変調信号３０は、情報の書き込みモードでは「Ｈｉｇｈ」レベルにあり、読み出しモードでは「Ｌｏｗ」レベルにある。

図４（ｄ）は、「Ｌｏｗ」レベルと「Ｈｉｇｈ」レベルとの間で変化するバイアス値変調信号３１の波形を示す。バイアス値変調信号３１が「Ｈｉｇｈ」レベルにある時、第３のスイッチ２８が閉状態になり、バイアス値レベルを規定する電流が第３のスイッチ２８を通って半導体レーザ装置１３に与えられる。バイアス値変調信号３１は、ピーク値変調信号２９が「Ｈｉｇｈ」レベルと「Ｌｏｗ」レベルの間を遷移して記録光が発光される間、「Ｌｏｗ」レベルとなり、ピーク値変調信号２９が「Ｌｏｗ」レベルに保持される間、「Ｈｉｇｈ」レベルとなる。

図４（ｅ）は、「Ｌｏｗ」レベルと「Ｈｉｇｈ」レベルとの間で変化するピーク値変調信号２９の波形を示す。ピーク値変調信号２９が「Ｈｉｇｈ」レベルにある時、第１のスイッチ２６が閉状態になり、ピーク値レベルを規定する電流が第１のスイッチ２６を通って半導体レーザ装置１３に与えられる。

図４（ｆ）は、演算プロセッサ２４ａの出力波形を示す。図４（ｆ）に示すように、演算プロセッサ２４ａからピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅが時系列で出力される。図４（ｇ）はＤＡコンバータ器３２の出力波形を示す。ＤＡコンバータ器３２は、演算プロセッサ２４ａからのデータＩｐ、Ｉｂ、Ｉｅに応じたアナログ電圧信号Ｖｐ、Ｖｂ、Ｖｅを生成する。但し、ＤＡコンバータ器３２の出力は、データが入力されてからＤＡＣ応答時間遅れて安定する。

図４（ｈ）は、演算プロセッサ２４ａから出力されるサンプルホールド制御信号を示す。演算プロセッサ２４ａは、ＤＡコンバータ器３２から出力されるアナログ電圧信号Ｖｐ、Ｖｂ、Ｖｅが安定した後、ピークサンプル信号Ｓｐ、ボトムサンプル信号Ｓｂ、バイアスサンプル信号Ｓｅを出力する。

図４（ｉ）〜（ｋ）は、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａが備える第１、第２、第３の電圧−電流変換器３６、３７、３８の出力であるボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅ、ピーク電流値Ｐｐを示す。但し、第１、第２、第３の電圧−電流変換器３６、３７、３８の出力は、サンプルホールド制御信号（ピークサンプル信号Ｓｐ、ボトムサンプル信号Ｓｂ、バイアスサンプル信号Ｓｅ）が第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ａ、３４ａ、３５ａに入力されてからＳＨ応答時間遅れて安定する。

当該半導体レーザ制御回路は、まず、図４（ｆ）に示すように、予め設定されたデータ（発光条件）に基づくピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを、演算プロセッサ２４ａからデータＩｂ、Ｉｅ、Ｉｐの順に時系列で出力する。したがって、図４（ｇ）に示すように、ＤＡコンバータ器３２からボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅ、ピーク電圧値Ｖｐがこの順に時系列で出力される。

また、当該半導体レーザ制御回路は、図４（ｈ）に示すように、ＤＡコンバータ器３２から出力されるアナログ電圧信号Ｖｐ、Ｖｂ、Ｖｅが安定した後に、ピークサンプル信号Ｓｐ、ボトムサンプル信号Ｓｂ、バイアスサンプル信号Ｓｅを出力する。これにより、図４（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）に示すように、ボトムＤＣ値期間４３の前に、第２の電圧−電流変換器３７の出力が予め設定されたデータに基づくボトム電流値Ｐｂに設定され、バイアスＤＣ値期間４４の前に、第３の電圧−電流変換器３８の出力が予め設定されたデータに基づくバイアス電流値Ｐｅに設定され、マルチパルス期間４５の前に、第１の電圧−電流変換器３６の出力が予め設定されたデータに基づくピーク電流値Ｐｐに設定される。

一方、ボトムＤＣ値期間４３の開始時にボトム値変調信号３０が「Ｈｉｇｈ」レベルとなり、ボトムＤＣ値期間４３では、予め設定されたデータに基づくボトム値レベルのレーザ光が発光される（図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）。

また、バイアスＤＣ値期間４４の開始時にバイアス値変調信号３１が「Ｈｉｇｈ」レベルとなり、バイアスＤＣ値期間４４では、予め設定されたデータに基づくバイアス値レベルのレーザ光が発光される（図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）。

そして、マルチパルス期間４５の開始時に、バイアス値変調信号３１が「Ｌｏｗ」レベルとなり、所定期間、ピーク値変調信号２９が「Ｈｉｇｈ」レベルと「Ｌｏｗ」レベルの間を遷移して、予め設定されたデータに基づくピーク値レベルとボトム値レベルとの間でレーザ光強度が変調された記録光（マルチパルス）が発光される。

なお、予め設定されたデータに基づくデータＩｐ、Ｉｂ、Ｉｅの出力から１回目の記録光の発光までの動作は、記録媒体が記録再生装置に挿入された後に自動的あるいは手動で、ＣＰＵ６の制御により行われる。

当該半導体レーザ制御回路は、１回目の記録光の発光後、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａが備える第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ａ、３４ａ、３５ａにホールドされている電圧値を更新して、ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを設定し直し、ピーク値レベル、ボトム値レベル、バイアス値レベルを目標値（発光条件）に近づける調節を行う。そして、再度、記録光を発光させる。

具体的には、回路Ａが、バイアスＤＣ値期間（第３の期間）４４と、マルチパルス期間４５における１回目の記録光の発光期間（第２の期間）とを含む期間（第１の期間）にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されたレーザ光強度に基づいて第１の信号を生成する。また回路Ｂが、マルチパルス期間４５における１回目の記録光の発光期間（第２の期間）にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されたレーザ光強度に基づいて第２の信号を生成する。また回路Ｃが、バイアスＤＣ値期間（第３の期間）４４にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されたレーザ光強度に基づいて第３の信号を生成する。そして、演算プロセッサ２４ａが、上記の第１から第３の信号に基づき、レーザ光強度の実際のピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベルを各目標値に近づけるための新しいピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを演算により決定して、新しいピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを時系列で出力する。ここでは、図４（ｆ）に示すように、データＩｐ、Ｉｅ、Ｉｂの順に出力する。そして、予め設定されたデータに基づいてピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを設定した動作と同様の動作で、新しいピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを設定する（図４（ｇ）〜（ｋ）参照。）。

なお、本実施の形態１では、レーザ光強度をピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベルの３つのレベル間で変調する場合について説明したが、２つ以上のレベル間で変調する場合に適用可能である。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。図５は本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路の概略構成図である。但し、前述の図２、１４に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。また、図６は本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路が備えるサンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部の概略構成図である。但し、前述の図３に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。また、図７は本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路の要部の信号波形の概略を示す図である。但し、前述の図４に基づいて説明した信号波形（ａ）〜（ｋ）に対応する信号波形には同一符号（ａ）〜（ｋ）を付して、図４と異なる点についてのみ説明する。

前述の実施の形態１では、ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを同タイミングで設定することができない。本実施の形態２では、これらを同タイミングで設定する構成となっている点に特徴がある。

すなわち、本実施の形態２では、演算プロセッサ２４ｂが有するサンプルホールド制御信号を生成する機能（ＳＨ制御）に、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ｂが備える３つのサンプルホールド回路の出力タイミングを揃えるためのＳＥＴ信号を生成する機能をさらに付加する。また、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ｂに、ホールドしたピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値ＶｅをＳＥＴ信号に従って同時に出力する機構をさらに付加する。

以下、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ｂの構成について、図６を用いて説明する。本実施の形態２では、演算プロセッサ２４ｂからのピークサンプル信号Ｓｐ、ボトムサンプル信号Ｓｂ、バイアスサンプル信号ＳｅによりＤＡコンバータ器３２からのピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅをそれぞれサンプリングする第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂが、そのホールドしたピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅを演算プロセッサ２４ｂからのＳＥＴ信号に従って同時に出力する。ＳＥＴ信号は、第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂの全てにピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅがホールドされた後に生成される。

第４のサンプルホールド回路３３ｂの構成を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示すように、第４のサンプルホールド回路３３ｂは、ＳＥＴ信号に従って開閉するスイッチ（ＳＷ）４６をさらに備えており、このスイッチ４６を介して容量４０とバッファ４１を接続する構成となっている。スイッチ４６は、ＳＥＴ信号が「Ｈｉｇｈ」レベルの間にオン状態となる。第５、第６のサンプルホールド回路３４ｂ、３５ｂの構成もこれと同様である。この構成により、各サンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂの容量４０に時系列でホールドされたピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅが、ＳＥＴ信号により揃って第１、第２、第３の電圧−電流変換器３６、３７、３８へ出力されるので、ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを同タイミングで設定することができる。

続いて、図７を参照しながら、本実施の形態２における半導体レーザ制御回路の動作を説明する。本実施の形態２におけるテスト発光区間４７は、学習期間４８とマルチパルス期間４９からなる。

当該半導体レーザ制御回路は、まず学習期間４８にて、前述した実施の形態１と同様に、予め設定されたデータ（発光条件）に基づくピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを演算プロセッサ２４ｂからデータＩｂ、Ｉｅ、Ｉｐの順に時系列で出力する（図７（ｆ））。その結果、図７（ｉ）〜（ｋ）に点線で示すように、まず第５のサンプルホールド回路３４ｂが備える容量４０の電位Ｃｂがボトム電圧値Ｖｂとなり、続いて第６のサンプルホールド回路３５ｂが備える容量４０の電位Ｃｅがバイアス電圧値Ｖｅとなり、最後に、第４のサンプルホールド回路３３ｂが備える容量４０の電位Ｃｐがピーク電圧値Ｖｐとなる。当該半導体レーザ制御回路は、各容量４０の電位がそれぞれボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅ、ピーク電圧値Ｖｐに安定した後、図７（ｈ）に示すように演算プロセッサ２４ｂにおいてＳＥＴ信号を生成して、図７（ｉ）〜（ｋ）に実線で示すように、第２の電圧−電流変換器３７、第３の電圧−電流変換器３８、第１の電圧−電流変換器３６の出力を、同時に、予め設定されたデータに基づくピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅに設定する。

本実施の形態２では、初め、ＳＥＴ信号が生成されるまで第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂが備えるスイッチ４６は開いており、ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅが安定するまでピーク値変調信号２９、ボトム値変調信号３０、バイアス値変調信号３１は「Ｌｏｗ」レベルにある。そして、ＳＥＴ信号が生成され、ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、およびバイアス電流値Ｐｅが安定した後、マルチパルス期間４９の開始時に、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、ボトム値変調信号３０およびバイアス値変調信号３１が同時に「Ｈｉｇｈ」レベルとなり、所定期間（マーク発光期間）、予め設定されたデータに基づくバイアス値レベルのレーザ光が発光される（図７（ｂ））。

続いて、当該半導体レーザ制御回路は、バイアス値変調信号３１を「Ｌｏｗ」レベルとし、所定期間、ピーク値変調信号２９を「Ｈｉｇｈ」レベルと「Ｌｏｗ」レベルの間で遷移させて、予め設定されたデータに基づくピーク値レベルとボトム値レベルとの間でレーザ光強度が変調された記録光（マルチパルス）を発光する。

続いて、当該半導体レーザ制御回路は、前述の実施の形態１と同様に、この１回目の記録光の発光後、第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂにホールドされている電圧値を更新する。そして、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ａの出力（ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅ）を同タイミングで設定して、ピーク値レベル、ボトム値レベル、バイアス値レベルを目標値（発光条件）に近づける。

すなわち、回路Ａが、マルチパルス期間４９における１回目のマーク発光期間（第３の期間）と、１回目の記録光の発光期間（第２の期間）とを含む期間（第１の期間）にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されたレーザ光強度に基づいて第１の信号を生成する。また回路Ｂが、マルチパルス期間４９における１回目の記録光の発光期間（第２の期間）にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されたレーザ光強度に基づいて第２の信号を生成する。また回路Ｃが、マルチパルス期間４９における１回目のマーク発光期間（第３の期間）にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されたレーザ光強度に基づいて第３の信号を生成する。そして、演算プロセッサ２４ｂが、上記の第１から第３の信号に基づき、レーザ光強度の実際のピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベルを各目標値に近づけるための新しいピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを演算により決定して、新しいピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを時系列で出力する。そして、第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂの各容量４０の電位が安定したところで、ＳＥＴ信号を生成して、再び記録光を発光する。なお、少なくとも演算プロセッサ２４ｂから新しいピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅが出力されてからＳＥＴ信号が生成されるまでの間は、第４、第５、第６のサンプルホールド回路３３ｂ、３４ｂ、３５ｂが備えるスイッチ４６はオフ状態にあり、その間、第６のサンプルホールド回路３５ｂが備えるバッファ４１の出力により、レーザ光はバイアス値レベルに維持される。

図８は、本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路を用いてオプティマムパワーコントロール（ＯＰＣ）を実行する際の半導体レーザ装置１３の出力光波形を示す。ＯＰＣ実行時には、最適な発光条件に切り替えるために、発光条件を変えて、すなわちレーザ光強度の目標値を変えて記録光を発光する。図８では、レーザ光強度が発光条件１、２、３ごとに異なる目標値となっていることを示している。なお、無論、発光条件は３つに限定されるものではない。

（実施の形態３）
前述の実施の形態１、２では、ＤＡコンバータ器３２から時系列で出力されるアナログ電圧信号Ｖｐ、Ｖｂ、Ｖｅを第４、第５、第６のサンプルホールド回路にてそれぞれホールドするために、ピークサンプル信号Ｓｐ、ボトムサンプル信号Ｓｂ、バイアスサンプル信号Ｓｅで制御されるスイッチ３９を設けたが、数セクタに跨るデータ記録を行う場合に、このスイッチ３９にオフリーク電流が流れて容量４０の電位が変動するおそれがある。

図９に、実施の形態２における第４のサンプルホールド回路３３ｂのスイッチ３９にオフリーク電流が流れる様子を示す。実施の形態２における半導体レーザ制御回路では、ＳＥＴ信号が生成されると、スイッチ４６はオン状態となり、ピークサンプル信号Ｓｐで制御されるスイッチ３９はオフ状態となる。第５、第６のサンプルホールド回路においても同様である。

このスイッチ３９をＣＭＯＳ回路で構成した場合、図１０に示すように、オフリーク電流ｉとして、
ｉ＝ｉＬＮｃ−ｉＬＰｃ
の電流が流れる。但し、「ｉＬＮｃ」はＮｃｈトランジスタにおけるオフリーク電流、「ｉＬＰｃ」はＰｃｈトランジスタにおけるオフリーク電流である。

ここで、ピーク値レベルにかかる第４のサンプルホールド回路のスイッチ３９では、
ｉＬＮｃ＞ｉＬＰｃ
となるため、数セクタに跨るデータ記録を行う場合、ピーク電圧値Ｖｐをホールドする容量４０の電位は下降する。

また、ボトム値レベルにかかる第５のサンプルホールド回路のスイッチ３９では、
ｉＬＮｃ＜ｉＬＰｃ
となるため、数セクタに跨るデータ記録を行う場合、ボトム電圧値Ｖｂをホールドする容量４０の電位は上昇する。

一方、バイアス値レベルにかかる第６のサンプルホールド回路のスイッチ３９では、
ｉＬＮｃ＝ｉＬＰｃ
となるため、数セクタに跨るデータ記録を行う場合であっても、バイアス電圧値Ｖｅをホールドする容量４０の電位は変動しない。

図１１に、前述の実施の形態２における半導体レーザ制御回路を具備する記録再生装置において数セクタに跨るデータ記録を行った場合の半導体レーザ装置１３の出力光波形を示す。図１１に示すように、スイッチ３９のオフリーク電流により、ピーク値レベルは徐々に下降し、ボトム値レベルは徐々に上昇する。

そこで、本実施の形態３における半導体レーザ制御回路は、演算プロセッサにピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、およびバイアス電流値データＩｅを生成させる信号を所定期間ごとに生成する回路として、図１のエンコーダ７を用いる。図１２は本発明の実施の形態３における半導体レーザ制御回路の概略構成図である。但し、前述の図２、５、１４に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。

本実施の形態３における半導体レーザ制御回路は、演算プロセッサ２４ｃが、エンコーダ７が生成するセクタ同期学習タイミング信号を受信する度にピーク電流値データＩｐ、ボトム電流値データＩｂ、バイアス電流値データＩｅを生成して、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部２５ｂにホールドされているピーク電圧値Ｖｐ、ボトム電圧値Ｖｂ、バイアス電圧値Ｖｅを更新し、ピーク電流値Ｐｐ、ボトム電流値Ｐｂ、バイアス電流値Ｐｅを最適な値に設定し直す点に特徴がある。なお、エンコーダ７は、情報データＳＲＲのフォーマットを判断してセクタ同期信号を生成し、そのセクタ同期信号から判断してセクタ同期学習タイミング信号を生成することができる。

図１３に、本発明の実施の形態３における半導体レーザ制御回路が通常の記録動作時にレーザ光強度を制御している様子を示す。図１３（ｌ）に示すように、セクタが切り替わるとき、エンコーダ７にセクタ同期信号が発生する。エンコーダ７は、このセクタ同期信号を判断して、図１３（ｍ）に示すように、セクタが切り替わる直前にセクタ同期学習タイミング信号を生成する。

セクタ同期学習タイミング信号を受けた当該半導体レーザ制御回路は、演算プロセッサ２４ｃとサンプルホールド回路付きＤＡコンバータ２５ｃにより、前述の実施の形態２と同様に、サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ２５ｃの出力を設定し直す。すなわち、当該半導体レーザ制御回路では、通常の記録動作時においても、回路Ａにより、マーク書き込み期間（第２の期間）とデータ消去期間（第３の期間）を含む充分に長い期間（第１の期間）にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されるレーザ光強度に基づいて第１の信号を生成し、回路Ｂにより、第２の期間にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されるレーザ光強度に基づいて第２の信号を生成し、回路Ｃにより、第３の期間にモニタ用光検出器１４によって実際に検知されるレーザ光強度に基づいて第３の信号を生成し、セクタ同期学習タイミング信号を受けたときに、演算プロセッサ２４ｃにて、上記の第１から第３の信号に基づき、レーザ光強度の実際のピーク値レベル、ボトム値レベル、およびバイアス値レベルを各目標値に近づけるための駆動電流値を求める。なお、図１３にはセクタが切り替わる度にレーザ光強度の最適値が上昇する例を示しているが、無論、この例に限るものではない。

本実施の形態３によれば、数セクタに跨るデータ記録を行う場合であっても、ピーク値レベル、ボトム値レベル、バイアス値レベルの目標値への調節を定期的に実行して、目標値からシフトしないようにすることができる。なお、ここではセクタ同期信号とセクタ同期学習タイミング信号をエンコーダ７が生成する場合について説明したが、無論、ＥＣＣブロック同期信号を生成し、そのＥＣＣブロック同期信号を判断してＥＣＣブロック同期学習タイミング信号を生成する構成としてもよい。また、通常の記録動作時にレーザ光強度の制御を行う場合について説明したが、この例に限るものではなく、例えば、通常の記録動作を実行する前に記録媒体の特定あるいは任意の領域でレーザ光強度の制御を行う場合などにも適用できる。

本発明にかかる半導体レーザ制御回路は、高精度且つ多ビットを有するＤＡコンバータ器を１つ備えるだけで済み、低コストで実現可能であり、レーザ光の光強度の変調が予め設定された多値レベル間で行われる記録再生装置等に有用である。

本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路を具備する記録再生装置のブロック図 本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路の概略構成図 本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路が備えるサンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部の概略構成図 本発明の実施の形態１における半導体レーザ制御回路の要部の信号波形の概略を示す図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路の概略構成図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路が備えるサンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部の概略構成図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路の要部の信号波形の概略を示す図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路により制御される半導体レーザ装置の出力光波形の概要を示す図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路が備える第４のサンプルホールド回路にオフリーク電流が流れる様子を示す概略図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路が備える第４のサンプルホールド回路に流れるオフリーク電流を説明するための概略図 本発明の実施の形態２における半導体レーザ制御回路により制御される半導体レーザ装置の出力光波形の概要を示す図 本発明の実施の形態３における半導体レーザ制御回路の概略構成図 本発明の実施の形態３における半導体レーザ制御回路により制御される半導体レーザ装置の出力光波形の概要を示す図 従来の半導体レーザ制御回路の概略構成図 従来の半導体レーザ制御回路が備えるＤＡコンバータ部の概略構成図

符号の説明

１ 記録媒体
２ スピンドルモータ
３ サーボ回路
４ インターフェース
５ ホストコンピュータ
６ ＣＰＵ
７ エンコーダ
８ レーザ駆動回路
９ 光ピックアップ
１０ 再生増幅器
１１ ディフェクト検出器
１２ デコーダ
１３ 半導体レーザ装置
１４ モニタ用光検出器
１５ モニタ用電流−電圧変換器
１６ 第１のローパスフィルタ
１７ 第１のサンプルホールド回路
１８ 第１のＡＤコンバータ
１９ 第２のローパスフィルタ
２０ 第２のサンプルホールド回路
２１ 第２のＡＤコンバータ
２２ 第３のサンプルホールド回路
２３ 第３のＡＤコンバータ
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 演算プロセッサ
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ サンプルホールド回路付きＤＡコンバータ部
２６ 第１のスイッチ
２７ 第２のスイッチ
２８ 第３のスイッチ
２９ ピーク値変調信号
３０ ボトム値変調信号
３１ バイアス値変調信号
３２、５３ ＤＡコンバータ器
３３ａ、３３ｂ 第４のサンプルホールド回路
３４ａ、３４ｂ 第５のサンプルホールド回路
３５ａ、３５ｂ 第６のサンプルホールド回路
３６ 第１の電圧−電流変換器
３７ 第２の電圧−電流変換器
３８ 第３の電圧−電流変換器
３９、４６ スイッチ
４０ 容量
４１ バッファ
４２、４７ テスト発光区間
４３ ボトムＤＣ値期間
４４ バイアスＤＣ値期間
４５、４９ マルチパルス期間
４８ 学習期間
５０ 第１のＤＡコンバータ部
５１ 第２のＤＡコンバータ部
５２ 第３のＤＡコンバータ部
５４ 電圧−電流変換器

Claims (3)

1. 第１レベル、前記第１レベルよりも低い第２レベル、および、前記第１レベルより低く前記第２レベルよりも高い第３レベルを含む複数の設定レベル間で光強度を変調することができる半導体レーザ制御回路であって、
   前記第１レベル、第２レベル、および第３レベルの間で光強度が変調されるべき第１の期間に光検出器により実際に検知される光強度に基づいて第１の信号を生成する回路と、
   記録媒体にマークを書き込む変調光パルスを形成するために前記第１レベルと第２レベルとの間でレーザ光の光強度が変調される期間に前記光検出器により実際に検知される光強度に基づいて第２の信号を生成する回路と、
   前記レーザ光の光強度が前記第３レベルに保持される第３の期間に前記光検出器により実際に検知される光強度に基づいて第３の信号を生成する回路と、
   前記第１から第３の信号に基づき、演算により、前記第１レベルの光強度、前記第２レベルの光強度、および前記第３レベルの光強度のデータを求めて、これらのデータを時系列で生成する演算回路と、
   前記演算回路により生成された３つのデータそれぞれをアナログ信号に時系列で変換する１つのコンバータ器と、
   前記コンバータ器により変換された各アナログ信号を時系列でホールドする３つのサンプルホールド回路と、
   を備え、
   前記第１の期間は、前記第２の期間および前記第３期間を含む長さに設定され、前記第１レベル、前記第２レベル、前記第３レベルを、前記各サンプルホールド回路にホールドされた各アナログ信号に応じたレベルに調節することを特徴とする半導体レーザ制御回路。
2. 前記各サンプルホールド回路は、ホールドした各アナログ信号を外部からの信号に同期して同時に出力する機構をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ制御回路。
3. 前記演算回路に前記３つのデータを生成させる信号を所定期間ごとに生成する回路をさらに備えることを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の半導体レーザ制御回路。

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