JP2008277611A - レーザ駆動装置及び駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光源駆動のための出力電圧として過不足のない的確な電圧を出力させる。
【解決手段】レーザ駆動回路３をサーチ用発光パターンにしたがって動作させ且つ可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａが最大出力電圧であるときに、その出力電流を最大電流Ｉmaxとし、出力電圧Ｖａを最大出力電圧から低下させ、可変出力電圧源１の出力電流の、最大電流Ｉmaxからの減少量が、最大電流Ｉmaxのｎ％相当値を上回るときの出力電圧Ｖａをスライスレベル電圧Ｖａｎとし、予め検出した出力電圧Ｖａと電流検出値Ｉとの対応を表す特性と、スライスレベル電圧Ｖａｎ及びｎ％相当値とから、電流検出値Ｉが、略一定となる飽和領域と線形的に変化する線形領域との境界の電流値となるときの出力電圧Ｖａを変化点電圧Ｖａ＊として算出し、これを最適電圧Ｖｏｐｔとして記憶しておき、通常動作時には、この記憶している最適電圧Ｖｏｐｔを可変出力電圧源１から出力させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、レーザを駆動するレーザ駆動装置及びその駆動方法に関する。

光ディスク装置には、半導体レーザダイオードを光源とする光ピックアップが用いられており、この光ピックアップにおいて、半導体レーザダイオード（以後、ＬＤともいう。）は、レーザダイオードドライバ（以後、ＬＤＤともいう。）といわれるレーザ駆動回路により駆動される。
レーザダイオードドライバは、外部より半導体レーザダイオードに流す電流を決定する機能と、半導体レーザダイオードに流れる電流をきわめて高速に変化させる機能とを持ち、再生動作時の高周波重畳といわれる数百ＭＨｚの電流の増減や、記録動作時の複雑なパルス状の電流増減が可能となっている。

半導体レーザダイオードとレーザダイオードドライバとの接続においては、ＣＤ／ＤＶＤ用のレーザダイオードドライバの場合、一般に、半導体レーザダイオードのカソードはＧＮＤ接続され、半導体レーザダイオードのアノードはレーザダイオードドライバに接続されて、レーザダイオードドライバから半導体レーザダイオードに向かって電流を流し込んでいるが、ブルーレーザの場合には、必要な電圧が高いため、別の電圧源にアノード端子が接続され、カソード端子にレーザダイオードドライバが接続されて、レーザダイオードドライバが電流を吸い込むように構成されている。

また、一般的な光ディスク装置では、光ピックアップはフレキシブルケーブルでメイン回路の基板と接続され、半導体レーザダイオード及びレーザダイオードドライバは光ピックアップ内に配置され、半導体レーザダイオードのアノード側の電源は、光ピックアップ内は狭くここには置くことができないことから、メイン回路の基板側に配置され、フレキシブルケーブルを介して電圧が供給されるようになっている。

ところで、半導体レーザダイオードの発光パワーの特性は、個体差、周辺温度、経年変化等により大きく変動する。このため、所望の発光パワーで発光させるために必要なアノードとカソードとの間の順方向電圧（Ｖｆ）は変化してしまう。
また、レーザダイオードドライバの駆動電流制御は、レーザダイオードドライバの出力電圧に依存し、また駆動電流制御の特性は個体差等があるため、所望の電流値または電流変化を得るために必要なアノードに印加すべき必要電圧、すなわち、電流源の出力電圧は変化する。

これら順方向電圧の変化や必要電圧の変化を考慮し、所望の発光パワーを得るため、半導体レーザダイオードのアノードに印加する電圧を、必要電圧の変化の最大値を考慮して、最悪条件下でも不足することのないように予め余裕を持った値に設定すると、通常の特性を持った個体や、通常の条件下では半導体レーザダイオードのアノードは過剰な電位となり、結果としてレーザダイオードドライバの出力電圧が相対的に高くなり、レーザ駆動回路での消費電力が増加し、すなわち電力の無駄が生じ、その発熱により半導体レーザダイオードに悪影響を及ぼす可能性がある。

これを回避するために、レーザ駆動回路の動作電圧を検出し、この動作電圧が基準電圧レベルよりも高いか低いかに応じて、レーザ駆動回路に供給される電源電圧を可変させることで、消費電力を一定に保つようにしたもの（例えば、特許文献１参照）、また、レーザ光源のアノード側に可変出力電圧源を接続し、カソード側にレーザ駆動回路が接続されて電流を吸い込むようにした構成において、レーザ光源のカソード側の電圧、すなわちレーザ駆動回路の動作電圧をモニタし、この動作電圧が、レーザ駆動回路の動作モード毎の目標電圧となるように、可変出力電圧源の出力電圧、すなわちカソード側への印加電圧を変化させることで、消費電力の削減を図るようにしたもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開２００３−１６８２３２号公報 特開２００６−１８５９９７号公報

上述のように、レーザ駆動回路の出力電圧が最適となるように、レーザ駆動回路に供給される電源電圧を可変させることで、消費電力を削減することができる。一般的には、その最適なレーザ駆動回路の出力電圧は、いろいろな動作モードを考慮し、レーザ駆動回路の動作保証が可能な値としてレーザ駆動回路の仕様書に記載された電圧値を最適電圧とすることになる。

レーザ駆動回路も工業製品で、実際に正常に動作できる出力電圧の範囲は、個体差があるため、仕様書の保証値を最適電圧として固定すると、最悪条件下でのレーザ駆動回路であっても問題のない、高い出力電圧を使用することになり、通常の特性を持った個体や、通常の条件下では、過剰な電位となり、結果としてレーザ駆動回路の消費電力を無駄にしてしまい、最適電圧とはいえない。

また、半導体レーザダイオードにはインダクタンス成分もあり、高速な電流変化が生じると、平均電流による抵抗成分に伴う電圧差に加え、インダクタの逆起電力による電位差が加算され、半導体レーザダイオードのアノード及びカソード間の電圧差は予想外に大きくなる。さらにレーザ駆動回路の出力を用いて、高速に変化している電圧を監視することは極めて難しく、また、その平均電圧だけで最適かどうかを判断するのは十分ではない。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、半導体レーザダイオード駆動のための出力電圧を的確に設定し、無駄な消費電力及びこれに伴う発熱の発生を防止することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るレーザ駆動回路は、レーザダイオードと、前記レーザダイオードのアノード端子に所定電圧を出力する可変出力電圧源と、前記レーザダイオードのカソード端子に接続され、前記レーザダイオードに流れる電流を変化させて前記レーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路と、を備え、当該レーザ駆動回路を流れる平均電流は、前記レーザダイオードの発光パターンに応じて変化すると共に、前記可変出力電圧源の出力電圧が増加するに伴って線形的に増加し且つ前記出力電圧が前記発光パターンに応じて決定されるしきい値以上であるとき略一定の飽和電流となる特性を有するレーザ駆動装置であって、前記可変出力電圧源は、指定された目標電圧を出力する電圧出力部と、前記レーザダイオードに流れる平均電流を検出する電流検出部と、前記発光ダイオードを通常動作させる前に、前記レーザ駆動回路を、通常動作時の発光パターンに応じて予め設定したサーチ用の発光パターンで駆動し且つ前記目標電圧を変化させたときの前記電流検出部の電流検出値に基づき、前記平均電流が前記線形的に変化する領域と前記飽和電流となる領域との境界である電流変化点となるときの前記目標電圧を変化点電圧として検出する変化点検出部と、当該変化点検出部で検出した前記変化点電圧を記憶する変化点電圧記憶部と、通常動作時に、前記変化点電圧記憶部に記憶した前記変化点電圧を前記目標電圧として設定する通常動作時目標電圧設定部と、を備えることを特徴としている。

また、請求項２に係るレーザ駆動装置は、前記変化点検出部は、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動し且つ予め検出した正常動作可能な最大出力電圧を前記目標電圧としたときの前記電流検出部の電流検出値を最適電流とし、前記目標電圧を変化させたときの、前記電流検出値の前記最適電流からの減少量が、予め設定した規定量より大きくなるときの前記目標電圧の最大値をスライスレベル電圧として検出するスライスレベル電圧検出部と、予め検出した、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動したときの前記目標電圧に対する前記平均電流の変化特性及び前記規定量に応じて設定した補正量と前記スライスレベル電圧とから前記変化点電圧を推定する変化点電圧推定部と、を備えることを特徴としている。

また、請求項３に係るレーザ駆動装置は、前記レーザダイオードを発光パターンの異なる複数の動作モードで発光させるレーザ駆動装置であって、前記変化点検出部は、前記動作モード毎に設定した前記サーチ用の発光パターンを用いて前記動作モード毎に前記変化点電圧を検出してこれを前記変化点電圧記憶部に格納し、前記通常動作時目標電圧設定部は、通常動作時には、前記変化点電圧記憶部に格納された指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記目標電圧として設定することを特徴としている。

また、請求項４に係るレーザ駆動装置は、前記可変出力電圧源は、前記動作モード毎の前記変化点電圧及び、一の動作モードにおける前記最適電流と他の動作モードにおける前記最適電流との差電流を記憶する記憶部と、前記電圧出力部の出力側に設けられ、通常動作時に、前記最適電流がより大きい動作モードへの切換えが指示された時には、切換え前後の動作モードの組み合わせに対応する差電流を前記記憶部から選択し、切換えが指示された動作モードに応じた動作を開始するまでの間、前記指示された動作モードに対応する前記最適電圧を前記電圧出力部から出力させた状態で、前記差電流相当の電流を吸い込む定電流源と、を備えることを特徴としている。

また、請求項５に係るレーザ駆動装置は、前記変化点検出部は、前記電流検出部の電流検出値を電圧値に変換する変換部と、当該変換部で変換した電流検出値相当値を平均化するローパスフィルタと、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動し且つ前記目標電圧として予め検出した正常動作可能な最大出力電圧が設定されているときの前記ローパスフィルタのフィルタ出力を、予め設定した減衰割合で減衰する減衰器と、所定の振幅を有する周期信号を出力する発振器と、前記最大出力電圧から所定量ずつ減少する指示電圧と前記発振器の発振出力との和をサーチ用の前記目標電圧とするサーチ用電圧設定部と、前記電流検出値相当値が、前記減衰器の減衰出力を下回ったかどうかを比較する比較器と、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動し且つ前記サーチ用電圧設定部で設定される前記目標電圧に応じて前記電圧出力部を動作させた場合に、前記比較器で前記電流検出値相当値が前記減衰出力を下回ることを検出したときの前記指示電圧を前記変化点電圧とする変化点電圧検出部と、を備え、前記発振器の発振出力の振幅は、予め検出した、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動したときの前記目標電圧に対する前記平均電流の変化特性に応じて設定した、前記飽和電流からの減少量が予め設定した規定量となるときの前記目標電圧と前記変化点電圧との差に応じて設定され、前記減衰器の減衰割合は、前記フィルタ出力を前記規定量相当だけ減衰させ得る割合に設定されることを特徴としている。

また、請求項６に係るレーザ駆動装置は、前記レーザダイオードを発光パターンの異なる複数の動作モードで発光させるレーザ駆動装置であって、前記変化点検出部は、前記動作モード毎に設定した前記サーチ用の発光パターンを用いて前記動作モード毎に前記変化点電圧を検出してこれを前記変化点電圧記憶部に格納し、前記通常動作時目標電圧設定部は、通常動作時には、前記変化点電圧記憶部に格納された指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記目標電圧として設定することを特徴としている。

また、請求項７に係るレーザ駆動装置は、前記可変出力電圧源は、前記変化点電圧が検出されたときの、前記ローパスフィルタのローパス出力を最適電流として検出する最適電流検出部と、前記動作モード毎の前記変化点電圧及び、一の動作モードにおける前記最適電流と他の動作モードにおける前記最適電流との差電流を記憶する記憶部と、前記電圧出力部の出力側に設けられ、通常動作時に、前記最適電流がより大きい動作モードへの切換えが指示された時には、切換え前後の動作モードの組み合わせに対応する差電流を前記記憶部から選択し、切換えが指示された動作モードに応じた動作を開始するまでの間、前記指示された動作モードに対応する前記最適電圧を前記電圧出力部から出力させた状態で、前記差電流相当の電流を吸い込む定電流源と、を備えることを特徴としている。

また、請求項８に係るレーザ駆動装置は、前記変化点検出部は、起動される毎に前記変化点電圧の検出を行うことを特徴としている。
また、請求項９に係るレーザ駆動装置は、前記レーザダイオードにより照射されるレーザ光により、記録媒体に対してデータの記録及び記録されているデータの再生を行う光ディスク装置に適用されることを特徴としている。

また、本発明の請求項１０に係るレーザ駆動装置の駆動方法は、レーザダイオードと、前記レーザダイオードのアノード端子に所定電圧を出力する可変出力電圧源と、前記レーザダイオードのカソード端子に接続され、前記レーザダイオードに流れる電流を変化させて前記レーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路と、を備え、当該レーザ駆動回路を流れる平均電流は、前記レーザダイオードの発光パターンに応じて変化すると共に、前記可変出力電圧源の出力電圧が増加するに伴って線形的に増加し且つ前記出力電圧が前記発光パターンに応じて決定されるしきい値以上であるとき略一定の飽和電流となる特性を有するレーザ駆動装置の駆動方法であって、通常動作を行う前に、前記レーザダイオードの動作モード毎に、当該モード毎に、通常動作時の発光パターンに応じて予め設定したサーチ用発光パターンで前記レーザ駆動回路を駆動させると共に、前記可変出力電圧源の目標電圧として予め検出した正常動作可能な最大出力電圧を設定して当該最大出力電圧を出力させ、このときの前記レーザダイオードに流れる平均電流を最大電流として検出するステップと、前記可変出力電圧源の目標電圧を前記最大出力電圧から所定量ずつ減少させたときの前記平均電流を監視し、当該平均電流の前記最大電流からの減少量が予め設定した規定量より大きくなるときの前記可変出力電圧源の目標電圧をスライスレベル電圧として検出するステップと、前記平均電流が前記線形的に変化する領域と前記飽和電流に維持される領域との境界の電流値となるときの前記目標電圧を変化点電圧とし、予め検出した、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動したときの前記目標電圧に対する前記平均電流の変化特性及び前記規定量に応じて設定した補正量と前記スライスレベル電圧とから前記変化点電圧を推定しこれを変化点電圧記憶部に記憶するステップと、通常動作時に、指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記変化点電圧記憶部から選択しこれを前記可変出力電圧源の目標電圧として設定するステップと、を備えることを特徴としている。

また、本発明の請求項１１に係るレーザ駆動装置の駆動方法は、レーザダイオードと、前記レーザダイオードのアノード端子に所定電圧を出力する可変出力電圧源と、前記レーザダイオードのカソード端子に接続され、前記レーザダイオードに流れる電流を変化させて前記レーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路と、を備え、当該レーザ駆動回路を流れる平均電流は、前記レーザダイオードの発光パターンに応じて変化すると共に、前記可変出力電圧源の出力電圧が増加するに伴って線形的に増加し且つ前記出力電圧が前記発光パターンに応じて決定されるしきい値以上であるとき略一定の飽和電流となる特性を有するレーザ駆動装置の駆動方法であって、通常動作を行う前に、前記レーザダイオードの動作モード毎に、当該動作モード毎に、通常動作時の発光パターンに応じて予め設定したサーチ用発光パターンで前記レーザ駆動回路を駆動させると共に、予め検出した正常動作可能な最大出力電圧を前記可変出力電圧源の目標電圧として設定して前記最大出力電圧を出力させ、このときの前記平均電流を検出するステップと、この平均電流を電圧値に変換し、変換した電流相当値を平均化するローパスフィルタ処理を行うステップと、前記ローパスフィルタ処理後のフィルタ処理値を予め設定した減衰割合で減衰するステップと、前記最大出力電圧から所定量ずつ減少する指示電圧と所定の振幅を有する発振信号との和を前記可変出力電圧源の目標電圧として設定して当該目標電圧相当の電圧を出力させたときの前記平均電流を検出するステップと、前記平均電流が前記線形的に変化する領域と前記飽和電流に維持される領域との境界の電流値となるときの前記目標電圧を変化点電圧とし、前記平均電流を電圧値に変換した電流相当値と、前記フィルタ処理値を減衰した減衰値とを比較し、前記電流相当値が前記減衰値よりも小さくなったときの前記指示電圧を、前記変化点電圧として変化点電圧記憶部に記憶するステップと、通常動作時に、指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記変化点電圧記憶部から選択しこれを前記可変出力電圧源の目標電圧として設定するステップと、を備えることを特徴としている。

本発明の請求項１に係るレーザ駆動装置によれば、通常動作を行う前に、レーザダイオードに流れる平均電流が、線形的に変化する領域と飽和状態となる領域の境界の電流変化点相当の値になるときの目標電圧を変化点電圧、つまり、レーザダイオードを発光させるために必要な最大電圧を検出し、通常動作時には、この変化点電圧を、可変出力電圧源から出力する電圧の目標電圧として設定しているから、変化点電圧を検出したときのレーザ駆動装置の特性に応じた過不足のない電圧を出力することができ、消費電力の無駄を最小に抑制することができ、これに伴う発熱等を回避することができ、
また、請求項２に係るレーザ駆動装置によれば、電流検出値が、正常動作可能な最大出力電圧を可変出力電圧源の目標電圧としたときの、電流検出値である飽和電流相当の値から規定量減少したときの目標電圧をスライスレベル電圧とし、このスライスレベル電圧と、予め検出した目標電圧に対する平均電流の変化特性及び前記規定量とから変化点電圧を推定しているから、スライスレベル電圧を検出することで、変化点電圧を容易に検出することができる。

また、請求項３に係るレーザ駆動装置によれば、レーザダイオードを発光させる動作モード毎に変化点電圧を設定し、通常動作時には、指定された動作モードに対応する変化点電圧を、目標電圧として設定しているから、動作モード毎に必要とする電圧を過不足なく出力することができ、動作モードが切り換わる場合であっても不要な電力供給が行われることを回避し、動作モードによって発熱する等の現象が発生することを回避することができる。

また、請求項４に係るレーザ駆動装置によれば、通常動作時に、最適電流がより大きい動作モードへの切換えが指示された時には、指示された動作モードに応じた動作が開始されるまでの間、動作モードにおける最適電流と切換え後の動作モードにおける最適電流との差電流相当を、定電流源で吸込むようにしているため、動作モードの切換え時の電流変化を低減し、切換え時の出力電圧の負荷変動応答特性を向上させることができる。

また、請求項５に係るレーザ駆動装置によれば、レーザダイオードをサーチ用の発光パターンで駆動し且つ目標電圧として予め検出した許容最大出力電圧が設定されているときのローパスフィルタのフィルタ出力を所定の減衰割合で減衰した減衰器出力、つまり、飽和電流相当の電圧値を書定量減衰した値と、サーチ用の目標電圧を出力させたときの電流検出値相当値とを比較し、且つ、サーチ用の目標電圧を、飽和電流からの減少量が予め設定した規定量となるときの目標電圧と変化点電圧との差に応じて設定し、つまり、電流検出値相当値の振幅が目標電圧と変化点電圧との差相当となり、その中心電圧が電流検出値の平均電流相当となるようにしたから、減衰器出力と電流変換値相当値とを比較することで変化点電圧を容易に検出することができると共に、しきい値となる減衰器出力を容易に生成することができる。

また、請求項６に係るレーザ駆動装置によれば、レーザダイオードを発光させる動作モード毎に変化点電圧を設定し、通常動作時には、指定された動作モードに対応する変化点電圧を、目標電圧として設定しているから、動作モード毎に必要とする電圧を過不足なく出力することができ、動作モードが切り換わる場合であっても不要な電力供給が行われることを回避し、動作モードによって発熱する等の現象が発生することを回避することができる。

また、請求項７に係るレーザ駆動装置によれば、通常動作時に、最適電流がより大きい動作モードへの切換えが指示された時には、指示された動作モードに応じた動作が開始されるまでの間、動作モードにおける最適電流と切換え後の動作モードにおける最適電流との差電流相当を、定電流源で吸込むようにしているため、動作モードの切換え時の電流変化を低減し、切換え時の出力電圧の負荷変動応答特性を向上させることができる。

また、請求項８に係るレーザ駆動装置によれば、起動される毎に変化点電圧を検出しているから、通常動作時には、現在のレーザ駆動装置の特性に応じた的確な電圧を出力することになり、過不足のない的確な電圧供給を行うことができる。
また、請求項９に係るレーザ駆動装置によれば、不要な消費電力や発熱が生じることのない光ディスク装置を提供することができる。

また、本発明の請求項１０に係るレーザ駆動方法によれば、通常動作を行う前に、電流検出値が、正常動作可能な最大出力電圧を可変出力電圧源の目標電圧としたときの飽和電流相当値から規定量減少したときの目標電圧をスライスレベル電圧とし、このスライスレベル電圧と、予め検出した、レーザダイオードをサーチ用の発光パターンで駆動したときの目標電圧に対する平均電流の変化特性及び前記規定量とから、レーザダイオードに流れる平均電流が、線形的に変化する領域と飽和状態となる領域の境界の電流変化点相当の値になるときの目標電圧、つまり、レーザダイオードを発光させるために必要な最大電圧を変化点電圧として検出し、これを動作モード毎に検出し、通常動作時には、指定された動作モードに対応する変化点電圧を、可変出力電圧源から出力する電圧の目標電圧として設定しているから、変化点電圧を検出したときのレーザ駆動装置の特性に応じた過不足のない電圧を出力することができ、消費電力の無駄を的確に抑制することができ、これに伴う発熱等を回避することができる。

さらに、本発明の請求項１１に係るレーザ駆動方法によれば、通常動作を行う前に、レーザダイオードをサーチ用の発光パターンで駆動し且つ目標電圧として予め検出した許容最大出力電圧が設定されているときの、電流検出値のローパスフィルタ処理後の値を、所定の減衰割合で減衰した値、つまり、飽和電流相当の電圧値を減衰した値と、サーチ用の目標電圧を出力させたときの電流検出値相当値とを比較し、且つ、サーチ用の目標電圧を、飽和電流からの減少量が予め設定した規定量となるときの目標電圧と変化点電圧との差に応じて設定し、電流検出値相当値の振幅が目標電圧と変化点電圧との差相当となり、その中心電圧が電流検出値の平均電流相当となるようにして、減衰値を電流検出値相当値が下回るときの、目標電圧の中心電圧である指示電圧を変化点電圧として検出し、これを動作モード毎に検出し、通常動作時には、指定された動作モードに対応する変化点電圧を、可変出力電圧源から出力する電圧の目標電圧として設定しているから、変化点電圧を検出したときのレーザ駆動装置の特性に応じた過不足のない電圧を出力することができ、消費電力を的確に抑制うることができ、これに伴う発熱等を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した、レーザ駆動装置１００の構成を示す図であって、光ディスクに対してレーザ光を照射してデータを記録したり、光ディスクに記録されたデータを再生したりする光ディスクドライブに適用される。
このレーザ駆動装置１００は、指定された電圧を出力する可変出力電圧源１と、半導体レーザダイオードからなるレーザ光源ＬＤ２と、レーザ光源ＬＤ２を駆動するレーザ駆動回路３と、レーザ駆動回路３の駆動電流を制御しレーザ光源ＬＤ２による発光パターンを制御する発光パターン制御部４とから構成され、この発光パターン制御部４は、再生動作を行うための再生動作用パワーや様々な記録速度に対応する記録動作用の記録動作用パワーを、レーザ光源ＬＤ２から発生させるための駆動電流を高速制御する。また、レーザ光源ＬＤ２のカソード側は、シャント抵抗Ｒを介して接地されている。

可変出力電圧源１は、指定された電圧を出力するスイッチングレギュレータ１１と、スイッチングレギュレータ１１からの出力電流を検出する電流検出部１２と、スイッチングレギュレータ１１から出力すべき電圧値を目標電圧Ｖｃとして設定する出力電圧設定部１３と、電流検出部１２で検出された電流検出値Ｉを格納すると共にこの電流検出値Ｉの変化点を検出する電流値格納兼電流変化検出部１４と、再生動作を行う再生モード、記録動作を行う記録モードのうち記録速度の異なる第１の記録モード、第２の記録モード等、異なる動作モード毎に設定される最適電圧Ｖｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔを格納する最適値格納部１５と、再生モード、記録モード等、動作モードの切り換わり時の負荷変動を抑制するための負荷変動調整用定電流源１６と、図示しない上位装置からの、再生モード、記録モードといった、動作モードを指定するモード選択信号及び、これら動作モードでの動作開始を指示する動作開始信号を入力し、これらに基づいて上記各部１１〜１６を制御する動作制御部１７とを備える。

スイッチングレギュレータ１１は、外部電源からの電力供給を受け、出力電圧設定部１３で指定された目標電圧Ｖｃ相当の電圧を出力する。パーソナルコンピュータ等に搭載される光ディスクドライブの場合、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧として要求される電圧は、通常５〔Ｖ〕以上であって、特に発熱が問題となるスリム型のドライブでは、外部からは５〔Ｖ〕しか供給されないため、高効率の昇圧特性を有し、且つ出力電圧のリップルの小さい特性を有するスイッチングレギュレータで構成される。通常要求される電圧よりも高い電圧、例えば、１２〔Ｖ〕が供給される場合には、降下タイプのスイッチングレギュレータを用いてもよい。

電流検出部１２は、１００〔ｍΩ〕以下の小さい抵抗を使用し、発熱を抑えつつ高精度に電流検出可能に構成される。なお、スイッチングレギュレータ１１の出力電流を検出する必要のある、後述の最適値サーチ動作時にのみ、この電流検出部１２を構成する抵抗をスイッチングレギュレータ１１の出力側ラインに介挿し、スイッチングレギュレータ１１の出力電流を検出する必要のない、通常動作時にはこの電流検出部１２を構成する抵抗を前記出力側ラインから取り除くように構成してもよい。

出力電圧設定部１３は、動作制御部１７から最適値サーチ動作が指示されたときには、予め検出した最大出力電圧Ｖａmaxを目標電圧Ｖｃの初期値として設定し、目標電圧Ｖｃを最大出力電圧Ｖａmaxから所定量ずつ減少させる。また、最適値サーチ動作時に、電流値格納兼変化検出部１４から変化点検出通知が行われたときには、このときの目標電圧Ｖｃを変化点電圧Ｖａ＊として最適値格納部１５に格納する。一方、出力電圧設定部１３は、動作制御部１７から通常動作が指示されたときには、最適値格納部１５に格納された動作モード毎の最適電圧Ｖｏｐｔのうち、指定された動作モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔ（＝変化点電圧Ｖａ＊）を獲得し、これを目標電圧Ｖｃとしてスイッチングレギュレータ１１に指示する。
なお、最適値サーチ動作時における目標電圧Ｖｃの最大出力電圧Ｖａmaxからの減少量すなわち低下速度は、スイッチングレギュレータ１１でその出力電圧を目標電圧Ｖｃに応じて安定に変化させることの可能な速度に設定され、出力電圧設定部１３では、この安定速度で目標電圧Ｖｃを単調増加させる。

電流値格納兼変化検出部１４は、電流検出部１２で検出される電流検出値Ｉを入力し、出力電圧設定部１３で目標電圧Ｖｃとして最大出力電圧Ｖａmaxが設定され、且つ指定された動作モードに対応するサーチ用発光パターンでレーザ光源ＬＤ２が駆動されたときの電流検出値Ｉをこの動作モードにおける最大電流Ｉmaxとして動作モードと対応付けて最適値格納部１５に格納する。また、最適値サーチ動作時には、目標電圧Ｖｃの低下に伴い減少する電流検出値Ｉについて、最大電流Ｉmaxからの電流検出値Ｉの減少量を検出し、この減少量が最大電流Ｉmaxに応じて設定される規定量ΔＩを上回ったとき、出力電圧設定部１３に対して変化点検出通知を行い、この時点における目標電圧Ｖｃを変化点電圧Ｖａ＊として最適値格納部１５に格納させる。

動作制御部１７は、図示しない上位装置からの最適電圧サーチ動作或いは通常動作の開始指示や、記録、再生モード等のモード選択信号を入力し、これらに応じて所定のタイミングで各部１１〜１６を制御する。
負荷変動調整用定電流源１６は、通常動作時における記録、再生といった動作モードの切換えが指示されたとき、切り換わり後の動作モードに応じたレーザ駆動回路３の制御が開始されるまでの間、指示された動作モードに対応する前記最適電圧を前記スイッチングレギュレータ１１から出力させた状態で、切り換わり後の動作モードにおける最適電流Ｉmaxの方が、切り換わり前の動作モードにおける最適電流Ｉmaxよりも小さいときには、切り換わり前後の動作モード間における最大電流Ｉmaxの差相当の電流を可変出力電圧源１の出力側から吸い込むように動作し、切り換わり後の動作モードに応じたレーザ駆動回路３の制御が開始されたとき吸込み動作を終了する。

前記レーザ光源ＬＤ２のカソード側に設けられたシャント抵抗Ｒは、レーザ駆動回路３がＯＦＦの場合であっても、レーザ光源ＬＤ２のカソード端子電圧が、レーザ駆動回路３の出力の絶対最大定格値を越えることを回避するために設けたものである。レーザ光源ＬＤ２に微小な電流を流し、レーザ光源ＬＤ２による電圧ドロップにより、レーザ駆動回路３を保護している。このシャント抵抗Ｒの抵抗値ｒは、レーザ光源ＬＤ２の、レーザ光源ＬＤ２が発振する手前の平均的な電流値（例えば１〔ｍＡ〕程度）が流れるときに、レーザ光源ＬＤ２のカソード端子電圧が、レーザ駆動回路３の絶対最大定格値の７〜８割程度の電圧値となり得る抵抗値とする。

レーザ駆動回路３は、ＭＯＳ型のトランジスタで構成され、ゲート端子に入力される発光パターン制御部４からのゲート信号Ｓｇｓに応じてドレイン電流ｉｄｓを制御する。なお、ここでは、ＮＭＯＳ型のトランジスタを用いた場合について説明するが、構造の異なる他のトランジスタであっても、同等の機能を有するものであれば、適用することができる。

図２に示すＭＯＳトランジスタは、図３に示す特性を有し、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが、ＭＯＳトランジスタの飽和領域となるしきい値電圧以上となり、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓを変化させても、ドレイン電流ｉｄｓを変化させることができない状態であっても、ゲートソース間電圧Ｖｇｓを制御することにより、ドレイン電流ｉｄｓを調整することができる。

通常、レーザ駆動回路３では、所望の発光パターンを得るため、ゲート信号Ｓｇｓを何百ＭＨｚの周波数や、数ｎｓｅｃオーダの立ち上がり及び立ち下がり速度で変化させ、レーザ光源ＬＤ２に流す電流、すなわちドレイン電流ｉｄｓを非常に高速に制御する。
発光パターン制御部４は、通常動作時の再生モード時には、レーザ光源ＬＤ２の平均出力パワーは低いが高周波重畳と言われる方法を用いて、レーザ光源ＬＤ２の出力ノイズ低減のため、レーザ発振モードを高速にＯＮ／ＯＦＦ制御する。また、記録モード時にはその記録速度とディスク感度とに適した発光パワーのパルス幅や、パルス高さを最適なものとなるように、高速に電流の増減を行うためのゲート信号Ｓｇｓを生成する。

また、最適値サーチ動作時には、再生モード、記録モード（速度１）、記録モード（速度２）等、予め設定された動作モード毎の最適値サーチ用の発光パターンに応じたゲート信号Ｓｇｓを出力し、最適値サーチ用の発光パターンでレーザ光源ＬＤ２を発光させる。
また、ゲート駆動装置１００は、自動パワー制御回路５ａ及びパワーモニタ５ｂを有し、パワーモニタ５ｂは、レーザ光源ＬＤ２の発光パワーを検出し、自動パワー制御回路５ａは、パワーモニタ５ｂで検出される発光パワーを監視し、レーザ光源ＬＤ２の発光パワーが目標パワーとなるように、発光パターン制御部４を制御して、レーザ駆動回路３によるレーザ光源ＬＤ２のドレイン電流ｉｄｓを制御する。

次に、最適値格納部１５に格納される、最適電圧Ｖｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔの設定方法を説明する。
レーザ駆動回路３を構成するＭＯＳ型トランジスタは、図３に示す特性を有し、ＭＯＳ型トランジスタを流れるトランジスタ電流ｉｄｓは、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが増加するとこれに比例して増加するが、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓがしきい値を越えると飽和状態となり、これ以後は、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが増加してもドレイン電流ｉｄｓは一定となる。また、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが大きいときほどドレイン電流ｉｄｓは大きくなり、また、飽和状態となるしきい値も高くなる。

この特性を有するＭＯＳ型トランジスタからなるレーザ駆動回路３を用いて、動作モード時の発光パターンと同等特性のパターンとなるように予め設定したサーチ用の発光パターンでレーザ光源ＬＤ２を駆動する。サーチ用の発光パターンには、図４に示すように、発光パワーの強いところと弱いところとがあり、これによりゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが変化する。可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａを低下させると、これに伴ってドレイン−ソース間電圧が低下するため、図５に示すように、出力電圧Ｖａが高くすなわちドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが高く、ＭＯＳ型トランジスタのドレイン電流ｉｄｓが飽和領域となるときには、出力電圧Ｖａの変化に関わらずドレイン電流ｉｄｓは一定であるが、出力電圧Ｖａがさらに低下し、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが、ドレイン電流ｉｄｓが線形領域となる電圧まで低下すると、まず、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが強いパワーに相当する、例えば図５でゲート−ソース間電圧の一番大きいＶｇｓ１相当のゲート信号がゲート端子に入力されたときに、ドレイン電流ｉｄｓがそのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓに応じて変化する線形領域に入る。このため、ドレイン電流ｉｄｓが減少し、出力電圧Ｖａがさらに低下すると、次に強いパワーに相当する例えばＶｇｓ２相当のゲート信号がゲート端子に入力されたときに、ドレイン電流ｉｄｓが線形領域に入り、以後同様に、出力電圧Ｖａが低下するにつれて、ドレイン電流ｉｄｓが減少する。

このように、ドレイン電流ｉｄｓが減少すると、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａと可変出力電圧源１の出力電流、すなわち電流検出部１２で検出される電流検出値Ｉとの関係は、図５に太線で示すように、出力電圧Ｖａが比較的大きく、レーザ駆動回路３のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが、ドレイン電流ｉｄｓが飽和領域となる電圧値であるときには、電流検出値Ｉは出力電圧Ｖａに関わらず略一定となるが、出力電圧Ｖａが低下し、レーザ駆動回路３のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが、ドレイン電流ｉｄｓが線形領域となる電圧値に達すると、出力電圧Ｖａが小さいときほど電流検出値Ｉは小さくなる。そして、その大きさは、例えば、図５でゲート−ソース間電圧の一番大きいＶｇｓ１相当のゲート信号がゲート端子に入力された場合の半分程度の大きさとなる。

この電流検出値Ｉの特性、つまり、可変出力電圧源１の出力電流の特性は、サーチ用発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動した場合の特性であるから、このサーチ用発光パターンで発光させる際は、可変出力電圧源１の出力電流の最大値は、電流検出値Ｉの飽和領域における電流相当であればよく、また、可変出力電圧源１の出力電圧の最大値は、電流検出値Ｉの、線形領域と飽和領域との切り換わり時点に対応する出力電圧Ｖａ相当であれば、必要な出力電流を供給することができ、この出力電圧Ｖａは、過不足のない必要最小源の電圧値相当となる。

そこで、この線形領域と飽和領域との切り換わり時点に対応する出力電圧Ｖａを、変化点電圧Ｖａ＊とし、この変化点電圧Ｖａ＊を検出する。
ここで、電流検出値Ｉの飽和領域における電流値を飽和電流Ｉmaxとし、この飽和電流Ｉmaxのｎ％（例えば１０％程度）相当値）を規定量ΔＩとし、この規定量ΔＩを、飽和電流Ｉmaxから減算した電流値をスライスレベルＩthとする。そして、電流検出値ＩがスライスレベルＩthを下回るときの出力電圧Ｖａのうち、その最大値をスライスレベル電圧Ｖａｎとする。

図５に示すように、スライスレベルＩthと飽和電流Ｉmaxとの差である飽和電流Ｉmaxのｎ％相当値と、電流検出値Ｉの特性線における線形領域の傾きＳとを乗算することで、スライスレベル電圧Ｖａｎと変化点電圧Ｖａ＊との差電圧ΔＶを推測することができ、この差電圧ΔＶをスライスレベル電圧Ｖａｎに加算することで変化点電圧Ｖａ＊を推定することができる。実際には図５に示すように、出力電流（電流検出値Ｉ）は、飽和領域及び線形領域の境界付近で非線形に変化することから、ここでは、差電圧ΔＶを、スライスレベル電圧Ｖａ＊のｍ％相当値として算出し、この算出したスライスレベルのｍ％相当値、つまり差電圧ΔＶとスライスレベル電圧Ｖａｎとを加算して変化点電圧Ｖａ＊を推定する。なお、「ｍ％」の値は、図５の出力電圧Ｖａと電流検出値Ｉとの対応を表す特性線から算出した差電圧ΔＶとその算出誤差分と余裕代、さらには、レーザ光源ＬＤ２やモータ駆動回路３の特性、発光パターン等を考慮して設定すればよい。

これによって、サーチ用発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動した場合の、変化点電圧Ｖａ＊及び飽和電流Ｉmaxを検出することができ、すなわち、サーチ用発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動する場合には、可変出力電圧源１は、最大でも変化点電圧Ｖａ＊相当の出力電圧Ｖａと、飽和電流Ｉmax相当の出力電流とを出力すればよいことになる。
そして、サーチ用発光パターンとして、再生モード、記録モード等、このレーザ駆動装置１００におけるレーザ光源ＬＤ２の動作モードのそれぞれについて、各動作モードでの発光パターン相当のパターンをサーチ用発光パターンとして設定し、それぞれについて変化点電圧Ｖａ＊及び飽和電流Ｉmaxを検出すれば、動作モード毎に、必要とする出力電圧Ｖａ及び出力電流の最大値を特定することができる。そして、特定した必要とする出力電圧Ｖａの最大値相当の電圧を出力するように構成すれば、必要最小源の電圧出力を行うことになり、無駄な消費電力の削減を図ることができる。

なお、ここでは、スライスレベルＩthを設定する際の、規定量ΔＩすなわち飽和電流Ｉmaxのｎ％相当値として、１０％程度相当値を用いているが、これに限るものではなく、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａと出力電流（電流検出値Ｉ）との関係を表す特性線にしたがって、変化点電圧Ｖａ＊を的確に検出することの可能な値に設定すればよい。
前記変化点電圧Ｖａ＊を検出するためには、まず、各動作モードでレーザ駆動回路３を駆動した場合の、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａと、可変出力電圧源１の出力電流、すなわち電流検出部１２で検出される電流検出値Ｉとの関係を予め測定しておく。

この測定は、前処理として、レーザ駆動装置１００を作動させ、動作モード毎に検出する。このとき各動作モードで実際に駆動する際の発光パターンと同等特性のパターンとなるように予め設定したサーチ用の発光パターンを用いてレーザ光源ＬＤ２を駆動させ、この状態で、例えば、スイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃを、後述の最大出力電圧Ｖａmax検出時の処理と同様の手順で検出した最大出力電圧Ｖａmaxから所定量ずつ減少させ、これにより可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａを徐々に低下させたときの、電流検出値Ｉを順次検出する。この動作を動作モード毎に行い、各動作モードについて、サーチ用発光パターンでレーザ光源ＬＤ２を駆動したときの特性を獲得する。

そして、この特性から、スライスレベルＩthを決定するためのｎ％の値及び、変化点電圧Ｖａ＊を算出するためのｍ％の値を決定する。
なお、サーチ用発光パターンは、再生モード時の規格に適合した光波形、或いは各ディスクや記録モード時の記録速度に適合した光波形となるための発光パターンであって、通常動作時の各動作モードにおける発光パターンと同等に発光させることの可能な発光パターンに設定され、例えば、光ディスクへ記録する際にレーザ記録パワーを調整するためのＯＰＣ(Optimum Power Control)機能を用いて、最適なサーチ用発光パターンを設定する。そして、動作モード毎に設定したサーチ用発光パターン、スライスレベルＩthを決定するためのｎ％の値及び、変化点電圧Ｖａ＊を算出するためのｍ％の値を所定の記憶領域に格納しておく。

なお、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａと電流検出値Ｉとの対応を表す特性を検出する処理は、起動時に毎回実行するようにしてもよい。しかしながら、この出力電圧Ｖａと電流検出値Ｉとの対応を表す特性線における、線形領域における特性線の傾きといった、本願で用いる特性はレーザ駆動装置１００の構成品によりほぼ変わらないことから、一度検出した各種諸元を所定の記憶領域に記憶しておき、この記憶値を用いることで十分対応することができる。

そして、レーザ駆動装置１００が起動されたとき、図６に示すフローチャートに沿った流れで処理を行う。
まず、最大出力電圧Ｖａmaxを検出する（ステップＳ１）。
具体的には、スイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃを、零から所定量ずつ徐々に増加させ、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａが変化する毎に、電流検出部１２からの電流検出値Ｉをモニタし、この電流検出値Ｉと既知のシャント抵抗Ｒの抵抗値ｒとの乗算値が、レーザ駆動回路３の出力端子の絶対最大定格電圧を下回り且つスイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖａが最大となるときの出力電圧Ｖａを検出する。そして、このような出力電圧Ｖａを検出したときの目標電圧Ｖｃを、最大出力電圧Ｖａmaxとして最適値格納部１５に格納する。なお、この最大出力電圧Ｖａmaxの検出を行うときにはレーザ駆動回路３を動作させない。

このようにして最大出力電圧Ｖａmaxを検出したならば、ステップＳ２に移行し、発光パターン制御部４では、所定の記憶領域に格納されているサーチ用発光パターンの中から、一番目の動作モードに対応するサーチ用発光パターンを選択し、このサーチ用発光パターンにしたがってレーザ駆動回路３を制御する。また、出力電圧設定部１３では、目標電圧ＶｃとしてステップＳ１で検出した最大出力電圧Ｖａmaxを設定し、スイッチングレギュレータ１１により最大出力電圧Ｖａmax相当の電圧を発生させる。

これによって、可変出力電圧源１から最大出力電圧Ｖａmax相当の電圧が出力されると共に、レーザ駆動回路３がサーチ用発光パターンにしたがって駆動され、レーザ光源ＬＤ２により、サーチ用発光パターンに応じた発光パワーが発光される。
電流値格納兼変化検出部１４では、このときの電流検出部１２で検出した電流検出値Ｉを獲得し、これを最大電流Ｉmaxとして最適値格納部１５に格納する（ステップＳ３）。この最大電流Ｉmaxは、レーザ駆動回路３に供給可能な最大出力電圧Ｖａmax相当の電圧が出力されている状態で、レーザ駆動回路３がサーチ用発光パターンで制御されているときの出力電流であるから、この最大電流Ｉmaxは、すなわち一番目の動作モードにおける飽和電流Ｉmaxに相当する。つまり、レーザ駆動装置１００の、現在の特性が反映された一番目の動作モードにおける最大電流Ｉmaxが特定されたことになる。

このようにして最大電流Ｉmaxを特定したならば、ステップＳ４に移行し、出力電圧設定部１３では、目標電圧Ｖｃを所定量だけ減少させ、最大出力電圧Ｖａmaxから所定量だけ低下させた値を目標電圧Ｖｃとして設定する。これによって、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧、つまり可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａが、所定量だけ低下することになる。

電流検出部１２では、このときの出力電流を検出し（ステップＳ５）、電流値格納兼変化検出部１４では、ステップＳ３で検出した最大電流Ｉmaxから電流検出部１２で検出した電流検出値Ｉを減算した最大電流Ｉmaxからの減少量が、規定量ΔＩを上回ったかどうか、つまり、最大電流Ｉmaxのｎ％相当値を上回ったかどうか、すなわち、電流検出値ＩがスライスレベルＩthを下回ったかどうかを判断する。なお、「ｎ％」の値は予め設定し所定の記憶領域に格納している、この一番目の動作モードに対応する値を用いる（ステップＳ６）、最大電流Ｉmaxからの減少量が比較的小さく、電流検出値ＩがスライスレベルＩth以上であるときにはステップＳ６からステップＳ４に戻って、目標電圧Ｖｃを所定量だけ減少させる。そして、このときの電流検出値Ｉを読み込み（ステップＳ５）、この電流検出値Ｉの、最大電流Ｉmaxからの減少量が規定量ΔＩ（最大電流Ｉmaxのｎ％相当値）を上回ったとき、つまり、電流検出値ＩがスライスレベルＩthを下回ったときステップＳ７に移行し、この時点における出力電圧Ｖａ、すなわち目標電圧Ｖｃをスライスレベル電圧Ｖａｎとして、最適値格納部１５に格納する。そして、この一番目の動作モードに対応する、変化点電圧Ｖｎ＊検出のためのｍ％の値を所定の記憶領域から獲得し、検出したスライスレベル電圧Ｖａｎに、スライスレベル電圧Ｖａｎのｍ％相当値を加算した値を、変化点電圧Ｖｎ＊として算出し（ステップＳ８）、これを一番目の動作モードにおける、変化点電圧Ｖｎ＊として、最適値格納部１５に格納する。

なお、サーチ用発光パターンでは、レーザ駆動回路３を高速に制御し、その電流値を高速に変化させているが、ほとんどは、レーザ光源ＬＤ２のアノード端子と接地との間に接続された図示しないコンデンサにより高速の電流変化は賄われる。したがって、可変出力電圧源１からは、レーザ駆動回路３により制御される電流値の平均値が出力されることになる。

また、この変化点電圧Ｖｎ＊の検出を行う際には、短時間に行われるため温度変化はないものとし、自動パワー制御回路５ａによるフィードバックは使用せずに、レーザ駆動回路３を指定されたサーチ用発光パターンの固定電流で駆動する。
以上によって、一番目の動作モードにおける、変化点電圧Ｖｎ＊が特定され、これが可変出力電圧源１からの出力電圧として必要な電圧である最適電圧Ｖｏｐｔとなり、また、最大電流Ｉmaxが、一番目の動作モードで必要とする電流である最適電流Ｉｏｐｔとなる。

そして、ステップＳ９からステップＳ２に戻り、続いて二番目の動作モードについて、二番目の動作モードに対応するサーチ用発光パターンを読み出し、これに応じてレーザ駆動回路３を制御する。
以後上記と同様に、ステップＳ３からステップＳ８の処理を行って、二番目の動作モードについて、その変化点電圧Ｖａ＊及び最大電流Ｉmaxを獲得し、これらを最適値格納部１５に格納する。
同様の手順で全ての動作モードについて処理を行ったならば、ステップＳ９からステップＳ１０に移行し、例えば、表１に示すモードテーブルを作成しこれを最適値格納部１５に格納する。

なお、表１中の「再生時最適電流との差」とは、再生モードにおける最適電流を基準とした、記録モードにおける最適電流との差電流である。
以上により、最適値サーチ動作が終了すると、続いて通常動作に移行し、上位装置から通常動作における動作モードが指示されたならば、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行し、通常動作時の処理を行う。なお、動作モードには、再生モードと記録モードとの２種類があり、記録モードには、記録速度の異なる複数のモード（表１の場合には３通りのモード）があり、今回の動作モードとして記録モードを指示する場合には、前回再生モードが指示されたときにのみ可能となっている。

そして、この通常動作時の処理は、図７のフローチャートに示すように、まず、出力電圧設定部１３では指定された動作モードに対応する、最適電圧Ｖｏｐｔ及び再生時最適電流との差を、最適値格納部１５から獲得する。また再生モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔを獲得し、スイッチングレギュレータ１１への目標電圧Ｖｃを再生モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔに切り換える（ステップＳ２１）。これによって、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖａが変化する。

次いで、前回指示された動作モードが再生モードであり且つ今回指示された動作モードが記録モードである場合には（ステップＳ２２）、最適値格納部１５から獲得した再生時最適電流との差相当の電流値の吸込みを負荷変動調整用定電流源１６で開始すると共に、スイッチングレギュレータ１１への目標電圧Ｖｃを指定された動作モード、つまり記録モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔに切換える（ステップＳ２３）。これによって、負荷変動調整用定電流源１６で吸込みを開始すると共に、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖａが変化する。

続いて指定された記録モードでの動作の開始を指示するための記録動作開始タイミング信号が入力されると（ステップＳ２４）、負荷変動調整用定電流源１６での差電流相当の電流値の吸込みを停止する（ステップＳ２５）。そして、発光パターン制御部４は、動作モードに応じた発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動する（ステップＳ２６）。これによって、指定された動作モードでレーザ光源ＬＤ２が駆動されることになる。
一方、ステップＳ２２で、記録モードから再生モードに切り換わる場合等、前回指示された動作モードが再生モードであり且つ今回指示された動作モードが記録モードであるという条件を満足しない場合には、そのままステップＳ２６に移行し、指定された動作モードでレーザ駆動回路３を駆動する。
そして、終了が指示されたときこの処理を終了する（ステップＳ１３）。

なお、上述の最大出力電圧Ｖａmaxを検出する際にスイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃを増加させるための増加量、及びスライスレベル電圧Ｖａｎを検出する際にスイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃを減少させるための減少量は、それぞれ目標電圧Ｖｃの変化に対し、スイッチングレギュレータ１１が出力電圧を安定に変化させることの可能な量相当に設定する。

次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
レーザ駆動装置１００は、起動されると、まず、最適値サーチ動作を行い、レーザ駆動回路３を駆動しない状態で、スイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃを零から徐々に増加させ、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａを徐々に増加させる。また、電流検出部１２で検出される可変出力電圧源１の出力電流を監視し、この出力電流、すなわち電流検出値Ｉとシャント抵抗Ｒの抵抗値ｒとの乗算値がレーザ駆動回路３の絶対最大定格電圧以下となる出力電圧Ｖａの最大値を検出する。そして、これを最大出力電圧Ｖａmaxとして最適値格納部１５に格納する（ステップＳ１）。なお、予め前処理が行われ、電流検出値Ｉと出力電圧Ｖａとの対応を表す特性線及び変化点電圧Ｖａ＊算出に用いる「ｎ％」の値等必要な情報が検出されて所定の記憶領域に格納されているものとする。

続いて、検出された最大出力電圧Ｖａmaxを目標電圧Ｖｃとして設定すると共に、発光パターン制御部４により、一番目の動作モードについてこれに対応するサーチ用発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動する。これによって、レーザ駆動回路３にドレイン電流ｉｄｓが流れると共にレーザ光源ＬＤ２がサーチ用発光パターンに応じたパターンで発光し、このときの、可変出力電圧源１からの出力電流が電流検出部１２で検出され、これが最大電流Ｉmaxとして最適値格納部１５に格納される（ステップＳ２、Ｓ３）。ここで、可変出力電圧源１の目標電圧Ｖｃとして、レーザ駆動回路３の絶対最大定格電圧を満足する、出力電圧Ｖａの最大値を設定しているから、レーザ駆動回路３を構成するＭＯＳ型トンランジスタは、飽和状態となっている。したがって、最大電流Ｉmaxは、一番目の動作モードにおける可変出力電圧源１の出力電流の飽和電流に相当することになり、これがすなわち最適電流Ｉｏｐｔとなる。

続いて、引き続きサーチ用発光パターンでレーザ光源ＬＤ２を駆動させたまま、スイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃを所定量だけ減少させて出力電圧Ｖａを減少させ、このときの電流検出部１２で検出される電流検出値Ｉを計測する。この処理を繰り返し行い、出力電圧Ｖａを徐々に低下させて電流検出値Ｉの変化を監視し、最大電流Ｉmaxから電流検出値Ｉを減算した値が、規定量ΔＩを上回るときの出力電圧Ｖａの最大値を検出する。つまり、図５において、出力電流（電流検出値Ｉ）がスライスレベルＩthとなるときの出力電圧Ｖａをスライスレベル電圧Ｖａｎとして検出し、このスライスレベル電圧Ｖａｎとスライスレベル電圧Ｖａｎの予め設定したｍ％相当値とから、変化点電圧Ｖａ＊を算出する。つまり、図５に示すように、可変出力電圧源１の出力電流（電流検出値Ｉ）が飽和領域から線形領域に切り換わるときの出力電圧Ｖａである変化点電圧Ｖａ＊を算出する。そして、この変化点電圧Ｖａ＊を最適電圧Ｖｏｐｔとして動作モードと対応付けて最適値格納部１５に格納する（ステップＳ４からステップＳ９）。

この動作を動作モード毎に実行することにより、各動作モードにおける変化点電圧Ｖａ＊及び最大電流Ｉmaxが検出され、これらが最適電圧Ｖｏｐｔ、最適電流Ｉｏｐｔとして検出され、これらに基づき表１のモードテーブルが生成される（ステップＳ１０）。
ここで、レーザ光源ＬＤ２の発光パワーの特性は、個体差、周辺温度、経年変化等により変化する。しかしながら、レーザ駆動装置１００を駆動する毎に、最大出力電圧Ｖａmaxを検出し、さらに、動作モードに応じたサーチ用発光パターンを用いて動作モード毎の最大電流Ｉmaxすなわち最適電流Ｉｏｐｔ及び変化点電圧Ｖａ＊すなわちＶｏｐｔを検出しているから、レーザ光源ＬＤ２の現在の特性に応じた、動作モード毎の、最大電流Ｉmax及び変化点電圧Ｖａ＊を検出することができる。

そして、このようにして、変化点電圧Ｖａ＊及び最大電流Ｉmaxを全ての動作モードについて検出したならば、表１のモードテーブルを作成した後、通常動作に移行する。動作モードとして例えば再生モードが指示されると、出力電圧設定部１３では最適値格納部１５に格納されている、モードテーブルを参照し、再生モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔ（Ｖａ＊１）を読み出し、これをスイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃとして設定する（ステップＳ２１）。そして、起動後最初に動作モードが指示された場合であることから、差電流の引き込み動作は行わない。これによって、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖａが再生モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔ相当の電圧を出力し、発光パターン制御部４では指定された再生モードに応じた発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動し、レーザ光源ＬＤ２を発光させる（ステップＳ２６）。

このとき、可変出力電圧源１の出力電圧Ｖａは、最適電圧Ｖｏｐｔ相当でありこれは、再生モードにおける出力電圧Ｖａと出力電流Ｉとの特性において線形領域と飽和領域との切り換わりにおける変化点電圧Ｖａ＊相当であり、これ以上出力電圧Ｖａを増加させたとしても出力電流Ｉが変化することはなく、可変出力電圧源１の出力電力が無駄に消費されることなく有効に活用することの可能な出力電圧の最小値である。したがって、この最適電圧Ｖｏｐｔを出力することにより、再生モード時における消費電力が最小に抑えられ、効率よく、再生が行われることになる。

この状態から、動作モードが記録モード１に切り換えられると、スイッチングレギュレータ１１の目標電圧Ｖｃとして再生モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔが設定され、出力電圧Ｖａが一旦、最適電圧Ｖｏｐｔに変更されると共に、記録モード１に対応する所定の情報がモードテーブルから獲得される（ステップＳ２１）。そして、再生モードから記録モード１に切り換わったため、モードテーブルから読み出された、これに対応する再生最適電流との差電流相当の引き込み指示が行われると共に、スイッチングレギュレータ１１の記録モード１に応じた最適圧Ｖｏｐｔ相当電圧の出力が開始される（ステップＳ２２、Ｓ２３）。このため、負荷変動調整用定電圧源１６では、差電流相当の電流の引き込みを行う。その後、記録モード１の動作開始指示が行われると負荷変動調整用定電圧源１６では差電流装置の引き込みを終了し、レーザ駆動回路３は、記録モード１に応じた発光パターンで制御される（ステップＳ２５、Ｓ２６）。

このとき、再生モードにおける最適電流Ｉｏｐｔ１と記録モード１における最適電流Ｉｏｐｔ２とは異なるため、動作モードが、再生モードから記録モード１に切り換わると、可変出力電圧源１にとって負荷変動が生じることになるが、スイッチングレギュレータ１１の出力電圧Ｖａを記録モード１の最適電圧Ｖｏｐｔ相当に変化させた状態で、負荷変動調整用定電圧源１６により、再生モードと記録モード１における最適電流の差相当の差電流を吸い込み、再生モード時の最適電流Ｉｏｐｔ１相当の電流に加え差電流相当を出力させ、すなわち、記録モード１時の最適電流Ｉｏｐｔ２相当の電流を出力している状況を作り、この状態で記録モード１での動作を開始するようにしているから、可変出力電圧源１にとって、負荷変動がなかったかのように制御することができ、負荷変動に対する出力電圧の応答性を改善することができる。

また、このとき、動作モード毎に、最適電圧Ｖｏｐｔを設定し、動作モード毎に対応する最適電圧Ｖｏｐｔ相当の出力電圧Ｖａを出力するようにしているから、動作モード毎に必要とする最小電圧相当の電圧を出力することになって、無駄な消費電力が生じることを動作モード毎に回避することができ、より確実に無駄な消費電力の発生を抑制することができ、より確実に発熱を抑えることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、可変出力電圧源１′の構成及びその処理手順が異なること以外は上記第１の実施の形態と同様であるので同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
この第２の実施の形態における可変出力電圧源１′は、図８に示すように、所定の電圧を出力するスイッチングレギュレータ１１、その出力電流を検出する電流検出部１２、スイッチングレギュレータ１１への目標電圧Ｖｃを決定するために用いる指示電圧Ｖｐを設定する出力電圧設定部１３、最適電圧Ｖｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔを格納する最適値格納部１５、負荷変動調整用定電流源１６、及び動作制御部１７を有し、これらは上記第１の実施の形態と同様の動作を行う。さらに可変出力電圧源１′は、スイッチングレギュレータ１１の出力電流の変化を検出する電流値変化検出部２０及び、後述の第２のローパスフィルタ２２のローパス出力Ｖｌｐｆ２を入力してこれを電圧／電流変換して最大電流Ｉmaxとして最適値格納部１５に格納する電流値格納処理部３０を備える。

前記電流値変化検出部２０は、図８に示すように、電流検出部１２で検出されたスイッチングレギュレータ１１の出力電流である電流検出値Ｉを入力し、これを電圧値に変換する電流／電圧変換器２０ａと、この電流／電圧変換器２０ａで変換された電流検出値Ｉ相当の電圧をローパスフィルタ処理する第１のローパスフィルタ２１と、この第１のローパスフィルタ２１のローパス出力Ｖｌｐｆ１が入力される、電流検出値Ｉ相当電圧の平均化用の第２のローパスフィルタ２２と、第２のローパスフィルタ２２のローパス出力Ｖｌｐｆ２が入力され、入力信号を所定割合で減衰させる減衰器２３と、減衰器２３からの減衰出力Ｖｓと第１のローパスフィルタ２１のローパス出力Ｖｌｐｆ１とを比較しローパス出力Ｖｌｐｆ１が減衰出力Ｖｓより小さくなったときｓｉｎ波発振器２５に対してｓｉｎ波出力の停止指示を行うと共に出力電圧設定部１３にこの時点における指示電圧Ｖｐの記憶指示を行うコンパレータ２４と、予め設定された周波数及び振幅を有するｓｉｎ波を発振出力し、コンパレータ２４から停止指示がなされたときｓｉｎ波の出力を停止するｓｉｎ波発振器２５と、出力電圧設定部１３で設定される指示電圧Ｖｐとｓｉｎ波発振器２５からのｓｉｎ波出力とを加算しこれを目標電圧Ｖｃとしてスイッチングレギュレータ１１に出力する加算器２６とを備える。

ここで、第２のローパスフィルタ２２のカットオフ周波数ｆ２は、第１のローパスフィルタ２１のカットオフ周波数ｆ１よりも低い周波数に設定される。また、ｓｉｎ波発振器２５で発振するｓｉｎ波の周波数ｆは、第２のローパスフィルタ２２のカットオフ周波数ｆ２よりも十分低い値に設定される。
そして、レーザ駆動装置１００は、上記第１の実施の形態と同様にまず最適値サーチ動作を行い、最適電圧Ｖｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔを動作モード毎に検出してこれを最適値格納部１５に格納しておき、通常動作時には、選択された動作モードに対応する最適電圧Ｖｏｐｔをスイッチングレギュレータ１１の指示電圧Ｖｐとして設定する。

具体的には、まず、レーザ駆動装置１００での最適値サーチ動作を実行する際の前処理として、図９に太線で示すような、可変出力電圧源１′の出力電圧Ｖａ及びその出力電流（電流検出値Ｉ）との対応を表す特性線を、レーザ駆動回路３を動作モード毎のサーチ用発光パターンで駆動して、動作モード毎に獲得する。そして、スライスレベルＩthを決定するための出力電流Ｉの飽和電流Ｉmaxのｎ％（例えば１０％程度）相当値の算出に用いるｎ％の値を、上記第１の実施の形態と同様の手順で設定する。そして、この第２の実施の形態では、飽和電流Ｉmaxのｎ％相当値から決定されるスライスレベルＩthを下回るときの出力電圧Ｖａを検出した特性線から決定し、これをスライスレベル電圧相当値Ｖａｎ′とする。さらに、出力電圧Ｖａと電流検出値Ｉとの関係を表す特性線において、変曲点付近の緩やかな変化を考慮した上で、飽和電流Ｉmaxを得ることができるとみなすことの可能な出力電圧Ｖａの最小値を検出し、これを変化点相当値Ｖａ＊′とする。そして、この変化点相当値Ｖａ＊′とスライスレベル電圧相当値Ｖａｎ′との差電圧ΔＶ′を、ｓｉｎ波発振器２５で発振するｓｉｎ波の振幅（センターからピークまで）として設定する。この処理を動作モード毎に行い、スライスレベルＩthを設定するためのｎ％の値及びｓｉｎ波の振幅を、動作モード毎に決定しておく。

そして、レーザ駆動装置１００が起動されると、図１０のフローチャートに示すように、まず、最適値サーチ動作を行って、上記第１の実施の形態と同様の手順で、レーザ駆動回路３の出力電圧が、その絶対最大定格値以下となるときの出力電圧Ｖａの最大値である最大出力電圧Ｖａmaxを検出する（ステップＳ１）。
続いて、発光パターン制御部４では、一番目の動作モードに対応するサーチ用発光パターンを選択し、このサーチ用発光パターンでレーザ駆動回路３を駆動し、また、出力電圧設定部１３では、指示電圧Ｖｐとして最大出力電圧Ｖａmaxを設定する。このときｓｉｎ波発振器２５及び自動パワー制御回路５ａは作動させない（ステップＳ２）。これによって、最大出力電圧Ｖａmaxが目標電圧Ｖｃとして設定され、スイッチングレギュレータ１１から最大出力電圧Ｖａmax相当の電圧が出力される。

次いでステップＳ３１に移行し、電流検出部１２の電流検出値Ｉを電流／電圧変換器２０ａで電流検出値Ｉ相当の電圧値に変換し、この変換した電流検出値Ｉ相当の電圧値を、第１のローパスフィルタ２１で平滑化してローパス出力Ｖｌｐｆ１を獲得し（ステップＳ３１）、このローパス出力Ｖｌｐｆ１を、第１のローパスフィルタ２１よりもカットオフ周波数の低い第２のローパスフィルタ２２で平滑化してローパス出力Ｖｌｐｆ２を獲得する（ステップＳ３２）。そして、このローパス出力Ｖｌｐｆ２が減衰器２３に入力され、ローパス出力Ｖｌｐｆ２を、この一番目の動作モードに対応するｎ％値だけ減衰させた値が、スライスレベル電圧Ｖｓとして算出される（ステップＳ３３）。

そして、予め設定した周波数ｆ（例えば、１００ｋＨｚ程度）と、この第１の動作モードに対応する振幅とを有するｓｉｎ波をｓｉｎ波発生器２５で発生させ、この発生したｓｉｎ波と、指示電圧Ｖｐつまり最大電圧Ｖａmaxとを加算器２６で加算した値を目標電圧Ｖｃとして、これをスイッチングレギュレータ１１に出力する。
これによって、スイッチングレギュレータ１１から最大電圧Ｖａmaxを中心電圧としてｓｉｎ波の周期で振動する振動電圧が出力されることになる（ステップＳ３４）。

この状態から、出力電圧設定部１３で、指示電圧Ｖｐを所定量だけ低下させる。これによって、スイッチングレギュレータ１１から出力される振動電圧の中心電圧が低下する。このときの可変出力電圧源１′からの出力電流が電流検出部１２で検出され、これが電流電圧変換部２０ａで変換されて第１のローパスフィルタ２１に入力され、第１のローパスフィルタ２１からのローパス出力Ｖｌｐｆ１と、減衰器２３で算出された最大出力電圧Ｖａmaxが出力されているときの電流検出値Ｉに応じたスライスレベル電圧Ｖｓとをコンパレータ２４で比較し、ローパス出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓ以上であるときには、ステップＳ３５に戻って指示電圧Ｖｐをさらに低下させ、ローパス出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓより小さくなるまで、出力電圧設定部１３で設定する指示電圧Ｖｐを所定量ずつ順次低下させて、指示電圧Ｖｐにｓｉｎ波が重畳された振動電圧の中心電圧を低下させる。

そして、ローパス出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓを下回ったときこの時点における指示電圧Ｖｐを変化点電圧Ｖａ＊とし、これを最適値格納部１５に格納する。また、この時点における第２のローパスフィルタ２２のローパス出力Ｖｌｐｆ２を、飽和電流相当の電圧値とみなし、電流値格納処理部３０でこれを電流値に変換した後、最適電流Ｉｏｐｔとして最適値格納部１５に格納する。
なお、指示電圧Ｖｐを降下させる際の降下量は、ｓｉｎ波発振器２５で発振されるｓｉｎ波の周波数ｆに応じた変化速度に対し、これよりも十分遅い速度で変化し得る値に設定される。

ここで、可変出力電圧源１′の出力電圧を周波数ｆで振動させ、これに伴ってレーザ駆動回路３の出力電圧すなわちＭＯＳトランジスタのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが同様に周波数ｆで振動したとしても、図１１に示すように、このドレイン−ソース間電圧が、ＭＯＳトランジスタのドレイン電流ｉｄｓが飽和領域となる電圧領域にある間は、図９に示すように、電流検出部１２で検出される電流検出値Ｉつまり可変出力電圧源１′の出力電流も飽和領域となるため変動しない。このため、第１のローパスフィルタ２１のローパス出力Ｖｌｐｆ１及びこれを第２のローパスフィルタ２２で平滑化したローパス出力Ｖｌｐｆ２は飽和電流Ｉ相当の電圧値となる。

したがって、このローパス出力Ｖｌｐｆ２を減衰器で減衰した減衰出力Ｖｓは、すなわち図９のスライスレベル電圧相当値Ｖａｎ′となる。
この状態から、図１２に示すように、可変出力電圧源１′の振動する出力電圧Ｖａの中心電圧を低下させ、出力電圧Ｖａの下限電圧がＭＯＳトランジスタのドレイン電流ｉｄｓが線形領域となる電圧まで低下し、レーザ駆動回路３へのゲート信号Ｓｇｓの大きさによってはドレイン電流ｉｄｓが線形領域となる状態に移行すると、出力ゲート信号Ｓｇｓの大きさによっては出力電流Ｉが変化する。つまり、出力電圧Ｖａの下限付近で出力電流が周期的に変化する。

ここで、第２のローパスフィルタ２２は、平均化のためのローパスフィルタであって、第１のローパスフィルタ２１よりもカットオフ周波数が低く設定されているため、そのローパス出力Ｖｌｐｆ２は電流検出値Ｉの平均値相当を略表す。よって、電流検出値Ｉが飽和領域から線形領域に移行する付近では、ローパス出力Ｖｌｐｆ２を減衰器２３でｎ％減衰した値は、スイッチングレギュレータ１１の出力電流の、飽和電流Ｉmaxをｎ％減少した値相当となることから、ローパス出力Ｖｌｐｆ１とスライスレベル電圧Ｖｓとを比較することは、すなわち、図９の電流検出値ＩとスライスレベルＩthとを比較することになって、ローパス出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓを下回った時点は、すなわち、図９で電流検出値Ｉがスライスレベル電圧Ｖｓを下回った時点を表すことになる。
したがって、この時点における、出力電圧Ｖａの中心電圧、つまり指示電圧Ｖｐが、電流検出値Ｉが飽和領域から線形領域に切り換わる時点の電圧を表すことになるから、これを変化点電圧Ｖａ＊として最適値格納部１５に格納する。また、このときのローパス出力Ｖｌｐｆ２を最適電流Ｉｏｐｔとする。

以上により、一番目の動作モードに対する変化点電圧Ｖａ＊と最適電流Ｉｏｐｔとの検出が終了する。この処理を動作モード毎に行い、全ての動作モードについて、変化点電圧Ｖａ＊及び最適電流Ｉｏｐｔを検出したならば、ステップＳ９からステップＳ１０に移行し、変化点電圧Ｖａ＊を最適電圧Ｖｏｐｔとし、最適値格納部１５に格納されている動作モード毎の変化点電圧Ｖａ＊及び最適電流Ｉｏｐｔをもとに、前記表１に示すモードテーブルを作成し、これを最適値格納部１５に格納しておく。

以上により、最適値サーチ動作が終了し、続いて通常動作に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様に処理を行い、出力電圧設定部１３では、指定された動作モードに応じた最適電圧Ｖｏｐｔを最適値格納部１５から検出してこれを指示電圧Ｖｐとして設定し、指定された動作モードに応じた駆動制御を行う。
このとき、ｓｉｎ発振器２５は停止されていることから、出力電圧設定部１３で設定された最適電圧Ｖｏｐｔが目標電圧Ｖｃとなり、スイッチングレギュレータ１１から、目標電圧Ｖｃ、すなわち、指定された動作モードに適した最適電圧Ｖｏｐｔ相当の電圧が出力され、指定された動作モードに応じてレーザ駆動回路３が駆動されてレーザ光源ＬＤ２が制御されることになる。

したがって、スイッチングレギュレータ１１は、指示電圧Ｖｐを最大出力電圧Ｖａmaxから徐々に低下させると、この指示電圧Ｖｐにｓｉｎ波が加算された目標電圧Ｖｃを出力するように動作することから、出力電圧Ｖａは、図１３（ａ）に示すように、ｓｉｎ波発振器２５で発振される周波数ｆ及び振幅で振動しつつその中心電圧は指示電圧Ｖｐの変化に応じて徐々に低下する。出力電圧Ｖａが比較的大きく、レーザ駆動回路３を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓがドレイン電流ｉｄｓの飽和領域となる電圧であるときには、出力電流は飽和領域にあることから、出力電圧Ｖａの振動に関わらず電流検出値Ｉは略一定値を維持する。したがって、第１のローパスフィルタ２１のローパス出力Ｖｌｐｆ１及び第２のローパスフィルタ２２のローパス出力Ｖｌｐｆ２も略一定を維持する。このときのローパス出力Ｖｌｐｆ１は、電流検出値Ｉの飽和電流相当の電圧値を表すことになり、減衰器２３からのスライスレベル電圧Ｖｓは、飽和電流をｎ％減少させた、スライスレベルＩthを表すことになる（図１３（ｂ））。

この状態から、指示電圧Ｖｐがさらに減少し、出力電圧Ｖａの下限値が、電流検出値Ｉの線形領域に相当する電圧領域にかかるようになると、出力電圧Ｖａの下限近傍で、電流検出値Ｉが周期的に変動を開始し、指示電圧Ｖｐが低下するほど、すなわち、出力電圧Ｖａの中心電圧が低下するほど、出力電圧Ｖａの下限値が、電流検出値Ｉの線形領域に相当する電圧領域にかかる割合が大きくなり、第１のローパスフィルタ２１のフィルタ出力Ｖｌｐｆ１の下限の振動も大きくなる。

そして、電流検出値Ｉが周期的に変動を開始し、出力電圧Ｖａの低下により、電流検出値Ｉの下限付近での振動がさらに増加し、フィルタ出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓを下回ると、これがコンパレータ２４で検出されこの時点で、ｓｉｎ波出力を停止すると共に、指示電圧Ｖｐの減少を停止し、サーチを停止する（図１３（ｃ））。

上述のように、電流検出値Ｉ相当電圧を第１のローパスフィルタ及び第２のローパスフィルタで平滑化処理することで、電流検出値Ｉの平均値相当の電圧値を得ることができる。よって、これを減衰器２３でｎ％減衰させることで、スライスレベル電圧Ｖｓを容易に獲得することができる。そして、ローパス出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓを下回ったときとは、すなわち、出力電圧Ｖａに含まれるｓｉｎ波信号の下限に相当する部分がスライスレベル電圧Ｖｓを下回ったときであり、このｓｉｎ波信号の振幅（センター−ピーク値）は、図９に示す可変出力電圧源１′における出力電圧Ｖａと、一番目の動作モードで作動させた場合の電流検出値Ｉとの対応を表す特性図に基づいて推定した、スライスレベル電圧相当値Ｖａｎ′と変化点相当値Ｖａ＊′との差電圧ΔＶ′相当に設定した値であることから、ローパス出力Ｖｌｐｆ１がスライスレベル電圧Ｖｓを下回ったときの、この出力電圧Ｖａの中心電圧つまり、出力電圧設定部１３で設定される指示電圧Ｖｐは、すなわち変化点電圧Ｖａ＊とみなすことができる。したがって、ローパス出力Ｖｌｐｆ１とスライスレベル電圧Ｖｓとを比較することで、変化点電圧Ｖａ＊すなわち最適電圧Ｖｏｐｔを容易に検出することができる。

よって、電流値変化検出部２０を簡単なアナログ回路で構成することによって、電流検出値Ｉの変化を容易に検出することができ、また、スライスレベル電圧Ｖｓから変化点電圧Ｖａ＊を演算する必要はなく、変化点電圧Ｖａ＊すなわち、最適電圧Ｖｏｐｔを直接容易に検出することができる。
また、第２のローパスフィルタ２２のフィルタ出力Ｖｌｐｆ２は、電流検出値Ｉ相当の電圧値の中心電圧を表しこれはすなわちｓｉｎ波による電圧変動分が重畳されていない値であることから、これを電流値に再変換することにより、指示電圧Ｖｐが出力された場合の電流検出値Ｉを表すことになる。したがって、指示電圧Ｖｐとして変化点電圧Ｖａ＊が設定されているときのフィルタ出力Ｖｌｐｆ２は、変化点電圧Ｖａ＊が出力されているときの電流検出値、つまり最適電流Ｉｏｐｔを表すことになる。よって、このフィルタ出力Ｖｌｐｆ２を用いることで、最適電流Ｉｏｐｔを容易に検出することができる。

なお、上記各実施の形態においては、可変出力電圧源１又は１′の出力電圧Ｖａを変化させながらその出力電流を検出することで変化点電圧Ｖａ＊を検出する場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、可変出力電圧源１又は１′の出力電流に代えて、レーザ光源ＬＤ２の発光パワーをモニタし、この発光パワーの変化状況に基づいて同様の手順で出力電流の変化点を捉えることで変化点電圧Ｖａ＊を検出してもよく、また、データ再生のエラーレートの変化を計測することで出力電流の変化点を検出し変化点電圧Ｖａ＊を検出してもよい。

また、上記実施の形態においては、最大電圧Ｖｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔを起動時に検出する場合について説明したが、これに限るものではない。起動時に最大電圧Ｖｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔを決定し、これを用いてレーザ光源ＬＤ２を発光させたとしても、温度環境等の状態変化によりの最適電圧Ｖｏｐｔが変化する可能性もある。したがって、起動後、定期的、或いは温度等の状態変化に応じて、通常動作から最適値サーチ動作に移行させ、再度最適電圧ｏｐｔ及び最適電流Ｉｏｐｔを検出するようにしてもよい。このようにすることで、状態変化に応じてより的確にレーザ駆動を行うことができる。また、このとき、サーチ用発光パターンを用いずに、切換え前の通常動作時における発光パターンを用いて最適電圧Ｖｏｐｔの検出を行うようにしてもよい。

また、自動パワー制御回路５ａによりレーザパワー一定制御が行われるときには、これに伴って、レーザ駆動回路３の出力電圧Ｖｂが変化することになる。レーザ駆動回路３の出力電圧Ｖｂを検出する電圧測定回路を設け、予め最適電圧Ｖｏｐｔが出力されたときのレーザ駆動回路３の出力電圧Ｖｂを検出しこれを最適値として記憶しておき、レーザパワー一定制御が行われるときには、電圧測定回路で検出される出力電圧Ｖｂが記憶している最適値となるように、出力電圧Ｖａを変更するように構成してもよい。

また、上記実施の形態においては、再生モードから記憶モードに移行する場合に最適電流Ｉｏｐｔがより小さくなるとして、負荷変動調整用定電流源１６でこれらの差電流を吸い込む場合について説明したが、これに限るものではなく、一の動作モードから他の動作モードに切り換わる場合にその最適電流Ｉｏｐｔがより小さくなるときに、差電流の吸込み動作を行うようにすればよい。

ここで、第１の実施の形態において、スイッチングレギュレータ１１が電圧出力部に対応し、最適値格納部１５が変化点電圧記憶部及び記憶部に対応し、負荷変動調整用定電流源１６が定電流源に対応している。また、図６のステップＳ３からステップＳ８の処理を行う部分が変化点検出部に対応し、図７のステップＳ２１で獲得した最適電圧Ｖｏｐｔを、ステップＳ２３又はステップＳ２５で目標電圧Ｖｃとして設定する処理を行う部分が通常動作時目標電圧設定部に対応している。

また、図６のステップＳ３からステップＳ７の処理を行う部分がスライスレベル電圧検出部に対応し、ステップＳ８の処理を行う部分が変化点電圧推定部に対応し、最適値格納部１５が変化点電圧記憶部及び記憶部に対応している。
また、第２の実施の形態において、電流／電圧変換器２０ａが変換部に対応し、第２のローパスフィルタ２２がローパスフィルタに対応し、ｓｉｎ波発振器が発振器に対応し、負荷変動調整用定電流源１６が定電流源に対応している。また、図１０のステップＳ３４及びステップＳ３５の処理を行う部分がサーチ用電圧設定部に対応し、ステップＳ３６、Ｓ３７の処理を行う部分が変化点電圧検出部に対応している。
また、ステップＳ３７でフィルタ出力Ｖｌｐｆ２を電流値に変換しこれを最適電流Ｉｏｐｔとする処理を行う部分が最適電流検出部に対応している。

本発明を適用したレーザ駆動装置の一例を示す構成図である。 レーザ駆動回路を構成するトランジスタの一例である。 図２のトランジスタの特性図である。 本発明の動作説明に供するゲート−ソース間電圧の一例である。 本発明の動作説明に供するトランジスタの特性と、可変出力電圧源の出力電流の特性とを重畳した図である。 第１の実施の形態におけるレーザ駆動装置の処理の一例を示すフローチャートである。 通常動作時の処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるレーザ駆動装置の一例を示す構成図である。 本発明の動作説明に供するトランジスタの特性と、可変出力電圧源の出力電流との特性とを重畳した図である。 第２の実施の形態におけるレーザ駆動装置の処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の動作説明に供する説明図である。 第２の実施の形態の動作説明に供する説明図である。 第２の実施の形態の動作説明に供する各部の波形図である。

符号の説明

１、１′ 可変出力電圧源
２ レーザ光源ＬＤ
３ レーザ駆動回路
４ 発光パターン制御部
１１ スイッチングレギュレータ
１２ 電流検出部
１３ 出力電圧設定部
１４ 電流値格納兼変化検出部
１５ 最適値格納部
２０ 電流値変化検出部
２０ａ 電流／電圧変換器
２１ 第１のローパスフィルタ
２２ 第２のローパスフィルタ
２３ 減衰器
２４ コンパレータ
２５ ｓｉｎ波発振器
２６ 加算器

Claims (11)

1. レーザダイオードと、
   前記レーザダイオードのアノード端子に所定電圧を出力する可変出力電圧源と、
   前記レーザダイオードのカソード端子に接続され、前記レーザダイオードに流れる電流を変化させて前記レーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路と、を備え、
   当該レーザ駆動回路を流れる平均電流は、前記レーザダイオードの発光パターンに応じて変化すると共に、前記可変出力電圧源の出力電圧が増加するに伴って線形的に増加し且つ前記出力電圧が前記発光パターンに応じて決定されるしきい値以上であるとき略一定の飽和電流となる特性を有するレーザ駆動装置であって、
   前記可変出力電圧源は、
   指定された目標電圧を出力する電圧出力部と、
   前記レーザダイオードに流れる平均電流を検出する電流検出部と、
   前記発光ダイオードを通常動作させる前に、前記レーザダイオードを、通常動作時の発光パターンに応じて予め設定したサーチ用の発光パターンで駆動し且つ前記目標電圧を変化させたときの前記電流検出部の電流検出値に基づき、前記平均電流が前記線形的に変化する領域と前記飽和電流となる領域との境界である電流変化点となるときの前記目標電圧を変化点電圧として検出する変化点検出部と、
   当該変化点検出部で検出した前記変化点電圧を記憶する変化点電圧記憶部と、
   通常動作時に、前記変化点電圧記憶部に記憶した前記変化点電圧を前記目標電圧として設定する通常動作時目標電圧設定部と、を備えることを特徴とするレーザ駆動装置。
2. 前記変化点検出部は、
   前記レーザダイードを前記サーチ用の発光パターンで駆動し且つ予め検出した正常動作可能な最大出力電圧を前記目標電圧としたときの前記電流検出部の電流検出値を最適電流とし、前記目標電圧を変化させたときの、前記電流検出値の前記最適電流からの減少量が、予め設定した規定量より大きくなるときの前記目標電圧の最大値をスライスレベル電圧として検出するスライスレベル電圧検出部と、
   予め検出した、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動したときの前記目標電圧に対する前記平均電流の変化特性及び前記規定量に応じて設定した補正量と前記スライスレベル電圧とから前記変化点電圧を推定する変化点電圧推定部と、を備えることを特徴とする請求項１記載のレーザ駆動装置。
3. 前記レーザダイオードを発光パターンの異なる複数の動作モードで発光させるレーザ駆動装置であって、
   前記変化点検出部は、前記動作モード毎に設定した前記サーチ用の発光パターンを用いて前記動作モード毎に前記変化点電圧を検出してこれを前記変化点電圧記憶部に格納し、
   前記通常動作時目標電圧設定部は、通常動作時には、前記変化点電圧記憶部に格納された指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記目標電圧として設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザ駆動装置。
4. 前記可変出力電圧源は、
   前記動作モード毎の前記変化点電圧及び、一の動作モードにおける前記最適電流と他の動作モードにおける前記最適電流との差電流を記憶する記憶部と、
   前記電圧出力部の出力側に設けられ、通常動作時に、前記最適電流がより大きい動作モードへの切換えが指示された時に、切換え前後の動作モードの組み合わせに対応する差電流を前記記憶部から選択し、前記レーザ駆動回路で切換えが指示された動作モードに応じた動作を開始するまでの間、前記指示された動作モードに対応する前記最適電圧を前記電圧出力部から出力させた状態で、前記差電流相当の電流を吸い込む定電流源と、を備えることを特徴とする請求項３記載のレーザ駆動装置。
5. 前記変化点検出部は、
   前記電流検出部の電流検出値を電圧値に変換する変換部と、
   当該変換部で変換した電流検出値相当値を平均化するローパスフィルタと、
   前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動し且つ前記目標電圧として予め検出した正常動作可能な最大出力電圧が設定されているときの前記ローパスフィルタのフィルタ出力を、予め設定した減衰割合で減衰する減衰器と、
   所定の振幅を有する周期信号を出力する発振器と、
   前記最大出力電圧から所定量ずつ減少する指示電圧と前記発振器の発振出力との和をサーチ用の前記目標電圧とするサーチ用電圧設定部と、
   前記電流検出値相当値が、前記減衰器の減衰出力を下回ったかどうかを比較する比較器と、
   前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動し且つ前記サーチ用電圧設定部で設定される前記目標電圧に応じて前記電圧出力部を動作させた場合に、前記比較器で前記電流検出値相当値が前記減衰出力を下回ることを検出したときの前記指示電圧を前記変化点電圧とする変化点電圧検出部と、を備え、
   前記発振器の発振出力の振幅は、予め検出した、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動したときの前記目標電圧に対する前記平均電流の変化特性に応じて設定した、前記飽和電流からの減少量が予め設定した規定量となるときの前記目標電圧と前記変化点電圧との差に応じて設定され、
   前記減衰器の減衰割合は、前記フィルタ出力を前記規定量相当だけ減衰させ得る割合に設定されることを特徴とする請求項１記載のレーザ駆動装置。
6. 前記レーザダイオードを発光パターンの異なる複数の動作モードで発光させるレーザ駆動装置であって、
   前記変化点検出部は、前記動作モード毎に設定した前記サーチ用の発光パターンを用いて前記動作モード毎に前記変化点電圧を検出してこれを前記変化点電圧記憶部に格納し、
   前記通常動作時目標電圧設定部は、通常動作時には、前記変化点電圧記憶部に格納された指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記目標電圧として設定することを特徴とする請求項５記載のレーザ駆動装置。
7. 前記可変出力電圧源は、
   前記変化点電圧が検出されたときの、前記ローパスフィルタのローパス出力を最適電流として検出する最適電流検出部と、
   前記動作モード毎の前記変化点電圧及び、一の動作モードにおける前記最適電流と他の動作モードにおける前記最適電流との差電流を記憶する記憶部と、
   前記電圧出力部の出力側に設けられ、通常動作時に、前記最適電流がより大きい動作モードへの切換えが指示された時には、切換え前後の動作モードの組み合わせに対応する差電流を前記記憶部から選択し、切換えが指示された動作モードに応じた動作を開始するまでの間、前記指示された動作モードに対応する前記最適電圧を前記電圧出力部から出力させた状態で、前記差電流相当の電流を吸い込む定電流源と、を備えることを特徴とする請求項６記載のレーザ駆動装置。
8. 前記変化点検出部は、起動される毎に前記変化点電圧の検出を行うことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のレーザ駆動装置。
9. 前記レーザダイオードにより照射されるレーザ光により、記録媒体に対してデータの記録及び記録されているデータの再生を行う光ディスク装置に適用されることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載のレーザ駆動装置。
10. レーザダイオードと、
    前記レーザダイオードのアノード端子に所定電圧を出力する可変出力電圧源と、
    前記レーザダイオードのカソード端子に接続され、前記レーザダイオードに流れる電流を変化させて前記レーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路と、
    を備え、
    当該レーザ駆動回路を流れる平均電流は、前記レーザダイオードの発光パターンに応じて変化すると共に、前記可変出力電圧源の出力電圧が増加するに伴って線形的に増加し且つ前記出力電圧が前記発光パターンに応じて決定されるしきい値以上であるとき略一定の飽和電流となる特性を有するレーザ駆動装置の駆動方法であって、
    通常動作を行う前に、前記レーザダイオードの動作モード毎に、当該モード毎に、通常動作時の発光パターンに応じて予め設定したサーチ用の発光パターンで前記レーザダイオードを駆動させると共に、前記可変出力電圧源の目標電圧として予め検出した正常動作可能な最大出力電圧を設定して当該最大出力電圧を出力させ、このときの前記レーザダイオードに流れる平均電流を最大電流として検出するステップと、
    前記可変出力電圧源の目標電圧を前記最大出力電圧から所定量ずつ減少させたときの前記平均電流を監視し、当該平均電流の前記最大電流からの減少量が予め設定した規定量より大きくなるときの前記可変出力電圧源の目標電圧をスライスレベル電圧として検出するステップと、
    前記平均電流が前記線形的に変化する領域と前記飽和電流に維持される領域との境界の電流値となるときの前記目標電圧を変化点電圧とし、
    予め検出した、前記レーザダイオードを前記サーチ用の発光パターンで駆動したときの前記目標電圧に対する前記平均電流の変化特性及び前記規定量に応じて設定した補正量と前記スライスレベル電圧とから前記変化点電圧を推定しこれを変化点電圧記憶部に記憶するステップと、
    通常動作時に、指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記変化点電圧記憶部から選択しこれを前記可変出力電圧源の目標電圧として設定するステップと、を備えることを特徴とするレーザ駆動装置の駆動方法。
11. レーザダイオードと、
    前記レーザダイオードのアノード端子に所定電圧を出力する可変出力電圧源と、
    前記レーザダイオードのカソード端子に接続され、前記レーザダイオードに流れる電流を変化させて前記レーザダイオードを駆動するレーザ駆動回路と、
    を備え、
    当該レーザ駆動回路を流れる平均電流は、前記レーザダイオードの発光パターンに応じて変化すると共に、前記可変出力電圧源の出力電圧が増加するに伴って線形的に増加し且つ前記出力電圧が前記発光パターンに応じて決定されるしきい値以上であるとき略一定の飽和電流となる特性を有するレーザ駆動装置の駆動方法であって、
    通常動作を行う前に、前記レーザダイオードの動作モード毎に、当該動作モード毎に、通常動作時の発光パターンに応じて予め設定したサーチ用発光パターンで前記レーザ駆動回路を駆動させると共に、予め検出した正常動作可能な最大出力電圧を前記可変出力電圧源の目標電圧として設定して前記最大出力電圧を出力させ、このときの前記平均電流を検出するステップと、
    この平均電流を電圧値に変換し、変換した電流相当値を平均化するローパスフィルタ処理を行うステップと、
    前記ローパスフィルタ処理後のフィルタ処理値を予め設定した減衰割合で減衰するステップと、
    前記最大出力電圧から所定量ずつ減少する指示電圧と所定の振幅を有する発振信号との和を前記可変出力電圧源の目標電圧として設定して当該目標電圧相当の電圧を出力させたときの前記平均電流を検出するステップと、
    前記平均電流が前記線形的に変化する領域と前記飽和電流に維持される領域との境界の電流値となるときの前記目標電圧を変化点電圧とし、
    前記平均電流を電圧値に変換した電流相当値と、前記フィルタ処理値を減衰した減衰値とを比較し、前記電流相当値が前記減衰値よりも小さくなったときの前記指示電圧を、前記変化点電圧として変化点電圧記憶部に記憶するステップと、
    通常動作時に、指定された動作モードに対応する前記変化点電圧を前記変化点電圧記憶部から選択しこれを前記可変出力電圧源の目標電圧として設定するステップと、を備えることを特徴とするレーザ駆動装置の駆動方法。

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