JP2010287264A - レーザ駆動装置及びレーザ駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成によりアンダーシュートが低減されたレーザ駆動信号を生成する。
【解決手段】レーザ駆動部31のパルス信号発生器41は、矩形波SBLの立ち下がりに、矩形波SBLよりも電圧が小さい付加矩形波SADの立ち上がりが一致するよう合成して、パルス信号SLとして増幅器42に供給する。それに応じて増幅器42は、パルス信号SLを増幅してレーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32に出力する。これによりレーザ駆動部31は、レーザ駆動信号SDの立ち下がりの電圧を段階的に小さくすることにより、増幅器42で増幅される際に生じ得るアンダーシュートを低減したレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給することができる。
【選択図】図5
【解決手段】レーザ駆動部31のパルス信号発生器41は、矩形波SBLの立ち下がりに、矩形波SBLよりも電圧が小さい付加矩形波SADの立ち上がりが一致するよう合成して、パルス信号SLとして増幅器42に供給する。それに応じて増幅器42は、パルス信号SLを増幅してレーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32に出力する。これによりレーザ駆動部31は、レーザ駆動信号SDの立ち下がりの電圧を段階的に小さくすることにより、増幅器42で増幅される際に生じ得るアンダーシュートを低減したレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給することができる。
【選択図】図5
Description
本発明は、レーザ駆動装置及びレーザ駆動方法に関し、例えば光ビームを用いて光ディスクに情報を記録する光ディスク装置に適用して好適なものである。
従来、光ディスク装置においては、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)及びBlu−ray Disc(登録商標、以下BDと呼ぶ)等のように、光ディスクに対して光ビームを照射し情報を記録するようになされたものが広く普及している。
そのような光ディスク装置においては、所定のパルス信号発生器によりパルス信号を発生させて増幅器により信号処理を施し増幅させ、レーザ駆動信号としてレーザダイオードに出力することにより当該レーザダイオードからパルス状に光ビームを出射するようになされているものがある。
このときパルス信号発生器から増幅器に供給するパルス信号の立ち下がり時間が早くなると、増幅器の増幅特性や、レーザダイオード内部のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分により、レーザ駆動信号にアンダーシュートが発生してしまうことがある。
このためレーザダイオードは、逆方向電圧がかかることにより破壊又は特性が劣化する恐れがあった。
そのようなレーザ駆動信号のアンダーシュートを低減させるため、抵抗器とコンデンサの直列回路からなるダンピング回路をレーザダイオードに並列に接続するレーザ駆動回路が提案されている。(例えば、特許文献1参照)。
しかしながらそのようなダンピング回路を追加すると、光ディスク装置において部品点数が増加してしまう。またダンピング回路の定数設定を行う手間を要するという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成によりレーザダイオードの劣化や破壊を防止し得るレーザ駆動装置及びレーザ駆動方法を提案しようとするものである。
かかる問題を解決するため本発明のレーザ駆動装置においては、所定の基準電圧から所定の出力電圧に立ち上がり、所定のレーザダイオードにおける緩和振動の振動周期と発光開始時間とを加算した時間がほぼ経過した後に、出力電圧から基準電圧へ2以上の段階に分けて立ち下がる波形でなるパルス信号を生成するパルス信号生成部と、パルス信号に信号処理を施しレーザ駆動信号を生成してレーザダイオードへ出力する出力部とを設けるようにした。
このレーザ駆動装置では、レーザ駆動信号の立ち下がりの電圧を段階的に小さくすることにより、出力部で信号処理が施される際に生じ得るアンダーシュートを低減したレーザ駆動信号をレーザダイオードに供給することができる。
本発明によれば、レーザ駆動信号の立ち下がりの電圧を段階的に小さくすることにより、出力部で信号処理が施される際に生じ得るアンダーシュートを低減したレーザ駆動信号をレーザダイオードに供給することができる。かくして本発明は、簡易な構成によりレーザダイオードの劣化や破壊を防止し得るレーザ駆動装置及びレーザ駆動方法を実現できる。
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.他の実施の形態
1.実施の形態
2.他の実施の形態
<1.実施の形態>
[1−1.光ディスク装置及び光ピックアップの構成]
図1に示す光ディスク装置1は、所定の波長の光を2光子吸収する2光子吸収材料を含有している記録層を有する光ディスク100に対して、レーザダイオード32から、2光子吸収反応を生じ得るような高い光強度でなり短いパルス状でなる光ビームを出力するようになされている(特願2008−259112参照)。
[1−1.光ディスク装置及び光ピックアップの構成]
図1に示す光ディスク装置1は、所定の波長の光を2光子吸収する2光子吸収材料を含有している記録層を有する光ディスク100に対して、レーザダイオード32から、2光子吸収反応を生じ得るような高い光強度でなり短いパルス状でなる光ビームを出力するようになされている(特願2008−259112参照)。
このような2光子吸収反応を利用した光ディスク装置1においては、レーザダイオードに通常加えるレーザ駆動信号の電圧よりも高い(例えば1.5倍以上)電圧でなるパルス状のレーザ駆動信号をレーザダイオードに印加する場合がある。
このため光ディスク装置1は、光ビームの瞬間的な光強度の最大値を、通常のレーザダイオードから出射する光ビームよりも増大させることができる。
レーザダイオード32は、レーザ駆動信号が印加され始めてから、ある程度の時間を経た後、発光を開始する。以下では当該時間を発光開始時間τdと呼ぶ。
またレーザダイオード32は、高い電圧でなるパルス状のレーザ駆動信号SDが印加されると、いわゆる緩和振動により光ビームの光子密度(すなわち光強度)が振動する。以下では、当該振動する光子密度の振幅の周期を振動周期taと呼ぶ。ここで光強度の値は、発光開始直後に出現する第1波の振幅が最も大きく、第2波、第3波と徐々に減衰し、やがて安定する。
また光ディスク装置1は、制御部11により全体を統括制御するようになされており、光ディスク100に対する情報の記録及び再生を行い得るようになされている。
制御部11は、図示しないCPU(Central Processing Unit)と、各種プログラムなどが格納されるROM(Read Only Memory)と、当該CPUのワークメモリとして用いられるRAM(Random Access Memory)とによって構成されている。
すなわち制御部11はスピンドルモータ12を回転駆動させ、ターンテーブル12Tに載置された光ディスク100を所望の速度で回転させる。また制御部11は、スレッドモータ13を駆動させることにより、移動軸G1に沿って光ピックアップ20を光ディスク100の内周側又は外周側へ向かう方向であるトラッキング方向に大きく移動させる。
制御部11は、例えば光ディスク100に情報を記録する場合、当該情報に所定の符号化処理及び変調処理等を施すことにより記録信号を生成し、これを光ピックアップ20のレーザ駆動部31に供給する。
レーザ駆動部31は、制御部11から供給される記録信号を基に生成したレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給する。
レーザダイオード32は、レーザ駆動信号SDに基づいた光ビームL1を出射しコリメータレンズ33へ入射させる。
コリメータレンズ33は、光ビームL1を発散光から平行光に変換してビームスプリッタ34に入射させる。
ビームスプリッタ34は、光ビームL1を所定の割合で反射又は透過させる反射透過面34Sを有している。反射透過面34Sは光ビームL1が入射されると当該光ビームL1を透過させ、対物レンズ35へ入射させる。
対物レンズ35は、光ビームL1を集光することにより、光ディスク100内の目標位置に合焦させ、記録マークを形成させるようになされている。
一方制御部11は、光ディスク100から情報を再生する場合、光ピックアップ20のレーザ駆動部31に再生光量信号を供給する。
レーザ駆動部31は、制御部11から供給される再生光量信号を基に生成したレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給する。
レーザダイオード32は、レーザ駆動信号SDに基づいた光ビームL1を出射しコリメータレンズ33、ビームスプリッタ34、対物レンズ35を介して光ディスク100内の目標位置に合焦させる。
対物レンズ35は、光ディスク100から反射された反射光ビームL2を平行光に変換し、ビームスプリッタ34へ入射させる。このときビームスプリッタ34は、反射光ビームL2の一部を反射透過面34Sにより反射し、集光レンズ36へ入射させる。集光レンズ36は、反射光ビームL2を集光して受光素子37に照射する。
受光素子37は、表面に検出領域が設けられており、各検出領域における反射光ビームL2の検出結果を基に検出信号を生成し、これを制御部11へ送出する。
制御部11は、検出信号を基に再生RF信号を生成し、これに所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより、光ディスク100に記録されている情報を再生し得るようになされている。
このように光ディスク装置1は、光ディスク100に対して情報記録処理及び情報再生処理を実行するようになされている。
[1−2.レーザ駆動部の構成]
図2に示すレーザ駆動部31は、所定のタイミングで複数種類のパルス状の信号を生成するパルス信号発生器41と、レーザダイオード32を駆動する増幅器42とにより構成されている。
図2に示すレーザ駆動部31は、所定のタイミングで複数種類のパルス状の信号を生成するパルス信号発生器41と、レーザダイオード32を駆動する増幅器42とにより構成されている。
レーザ駆動部31は、制御部11(図1)から記録信号を送出されると当該記録信号をパルス信号発生器41に供給する。
パルス信号発生器41は、図3(A)に示すように、供給された記録信号に基づきパルス状に変化するパルス信号SLを生成し、これを増幅器42へ供給する。このパルス信号SLは、増幅器42に対し、レーザダイオード32へ電源を供給すべきタイミング及び電圧レベルの大きさを示している。
またパルス信号発生器は、その内部で、種々の時間幅及び電圧でなる複数の矩形波を発生させることができ、またそれらの複数の矩形波を組み合わせて出力することができる。
増幅器42は、パルス信号SLを所定の増幅率で増幅することにより図3(B)に示すようなレーザ駆動信号SDを生成し、これをレーザダイオード32へ供給する。このためレーザ駆動信号SDのピーク電圧VDは、パルス信号SLのピーク電圧VLに応じて変化することになる。またレーザ駆動信号SDは、増幅器42の増幅特性により、その波形が歪まされている。
レーザダイオード32は、レーザ駆動信号SDの供給を受けると、図3(C)に示すように、光強度をパルス状に変化させながら光ビームLを出射する。
またレーザダイオード32は、半導体発光を利用する一般的なレーザダイオード(例えばソニー株式会社製、SLD253VL)でなる。当該レーザダイオード32の逆方向電圧の絶対最大定格は、2[V]となっている。
ここでレーザ駆動部31は、上述した発光開始時間τdに緩和振動の振動周期taを加算した時間だけハイレベルとなる矩形波をパルス信号SLとして出力する。
このため当該パルス信号SLが増幅されたレーザ駆動信号SDを供給されたレーザダイオード32は、上述した緩和振動における第1波の部分のみに相当するパルス状の光ビームLを出射することができる。
[1−3.パルス信号発生器の構成]
次に、パルス信号発生器41の構成について説明する。図4に示すように、パルス信号発生器41は、矩形波発生回路51、遅延回路52、デコード回路53、減衰回路54及び合成回路55により構成されている。
次に、パルス信号発生器41の構成について説明する。図4に示すように、パルス信号発生器41は、矩形波発生回路51、遅延回路52、デコード回路53、減衰回路54及び合成回路55により構成されている。
矩形波発生回路51は、図5(A)に示すように、時間幅W1及び電圧A1でなる矩形波SBLを発生し、当該矩形波SBLを遅延回路52、デコード回路53及び合成回路55に供給する。
遅延回路52は、図5(B)に示すように、矩形波SBLを時間幅W2だけ遅延させて遅延矩形波SDLを生成し、デコード回路53に供給する。
デコード回路53は、矩形波SBLの電圧が基準電圧である0[V]であり、かつ遅延矩形波SDLの電圧が電圧A1の時点では、出力電圧を電圧A1とする。このため図5(C)に示すように、デコード回路53は、矩形波SBLが立ち下がってから遅延矩形波SDLが立ち下がるまでの間だけ電圧A1となるデコード矩形波SDCを減衰回路54に供給する。
減衰回路54は、図5(D)に示すように、供給されたデコード矩形波SDCの電圧を所定の割合で減衰させて、電圧A2でなる付加矩形波SADとし、合成回路55に供給する。
合成回路55は、矩形波発生回路51から供給された矩形波SBLの立ち下がりに、減衰回路54から供給された付加矩形波SADの立ち上がりが重なるよう合成して図5(E)に示すパルス信号SLを生成し出力する。
このようにパルス信号発生器41は、電圧A1及び時間幅W1でなる矩形波SBLと、電圧A1よりも小さい電圧A2及び時間幅W2でなる付加矩形波SADとを合成することで、電圧A1及び時間幅W3でなる矩形波の一部が電圧A2に落ちたようなパルス信号SLを出力する。
[1−4.パルス信号及びレーザ駆動信号]
ここで、レーザ駆動部31を用いた実験として、矩形波SBLに付加矩形波SADを合成せずに、矩形波SBL(図5(A))のみでなるパルス信号SLを増幅し、レーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32(図2)に出力した。
ここで、レーザ駆動部31を用いた実験として、矩形波SBLに付加矩形波SADを合成せずに、矩形波SBL(図5(A))のみでなるパルス信号SLを増幅し、レーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32(図2)に出力した。
このときパルス信号SLの波形は図6(A)のようになり、またレーザ駆動信号SDの波形は図6(B)のようになった。因みに図6(A)に示したパルス信号SLは、その後増幅器42で増幅する際の都合により、ほぼ0[V]を中心としてプラスとマイナスに振れる波形となっている。
図6(B)では、レーザ駆動信号SDのピーク電圧はおよそ15[V]となっている。このためレーザ駆動部31は、高い電圧でなるレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給することができている。
しかしながらレーザ駆動信号SDは、立ち下がる際に、およそ3[V]の電圧でなるアンダーシュートが発生している。このアンダーシュートは、上述したレーザダイオード32の逆方向電圧の絶対最大定格である2[V]よりも大きい値となっている。
レーザダイオード32の絶対最大定格を超えた逆方向電圧を加えることは、当該レーザダイオード32の破壊や特性劣化につながってしまう。
このように、増幅器42が高い電圧(およそ15[V])から直接的に0[V]へ立ち下がるレーザ駆動信号SDを出力すると、レーザダイオード32に絶対最大定格を超えた逆方向電圧が加わってしまう恐れがあった。
それに対して、本実施の形態によるレーザ駆動部31は、矩形波SBLに付加矩形波SADを合成したパルス信号SL(図5(E))を増幅し、レーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32(図2)に出力する。
このときパルス信号SLの波形は図7(A)のようになり、またレーザ駆動信号SDの波形は図7(B)のようになった。因みにパルス信号SLは、パルス信号発生器の周波数特性により、その波形が歪まされ、なまったような波形となっている。
図7(B)に示したレーザ駆動信号SDは、図6(B)と同様、ピーク電圧がおよそ15[V]と高い電圧となっている。
一方図7(A)に示したパルス信号SLは、図6(A)と比べて、付加矩形波SAD(図5(D))に相当する部分が一部異なっている。
それと共に図7(B)に示したレーザ駆動信号SDは、図6(B)と比べて、立ち下がった後に、電圧値がマイナスになる部分がほとんどなく、アンダーシュートが大幅に低減されている。
実際上、図7(B)に示したレーザ駆動信号SDにおいて立ち下がった後に発生するアンダーシュートは、いずれもレーザダイオード32の逆方向電圧の絶対最大定格以内に収まっている。
また図7(B)に示したレーザ駆動信号SDは、図6(B)と比べて、0[V]に立ち下がる時間がわずかに遅くなっている。
[1−5.付加矩形波によるアンダーシュートの違いの実験]
上述したように、本実施の形態によるパルス信号SLは、矩形波SBLの立ち下がりに付加矩形波SADが合成されている。
上述したように、本実施の形態によるパルス信号SLは、矩形波SBLの立ち下がりに付加矩形波SADが合成されている。
このため当該パルス信号SLを増幅したレーザ駆動信号SDは、付加矩形波SADが合成されておらず矩形波SBLのみでなるパルス信号SLを増幅した場合と比べて、アンダーシュートが低減される。
ここで、付加矩形波SADが合成されておらず矩形波SBLのみでなるパルス信号SLは、電圧0[V]の付加矩形波SADが合成されている矩形波SBLとみなすこともできる。このため、付加矩形波SADの電圧が変化すると、レーザ駆動信号SDに現れるアンダーシュートの電圧も変化すると考えられる。
そこで以下では、図8に示す実験装置60により、付加矩形波SADの電圧を変化させ、レーザ駆動信号SDのアンダーシュートの電圧が最も小さくなる付加矩形波SADの電圧を求めた。
実験装置60において、レーザ駆動部31のパルス信号発生器41は、様々な電圧でなる付加矩形波SADが合成された矩形波SBLでなるパルス信号SLを発生するよう設定され、当該設定に基づいたパルス信号SLを増幅器42に供給する。またパルス信号発生器41にはオシロスコープ61が接続されており、当該オシロスコープ61によりパルス信号SLが測定される。
レーザ駆動部31の増幅器42は、当該パルス信号SLを増幅してレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32のアノード側に出力する。
レーザダイオード32のカソード側と基準電位GNDとの間には、1[Ω]の抵抗値を有する電流検出抵抗器62が接続されている。
当該電流検出抵抗器62の両端にはアクティブ差動プローブ61Pが接続され、オシロスコープ61により当該電流検出抵抗器62の両端の電位差が測定される。
このとき、電流検出抵抗器62の両端の電位差と電流検出抵抗器62の抵抗値との関係により、電流検出抵抗器62に流れる電流、即ちレーザダイオード32に流れる電流が求まる。以下ではレーザダイオード32に流れる電流をレーザ駆動電流CLとも呼ぶ。
ここで、レーザ駆動電流CLとレーザダイオード32に加わる逆方向電圧とには比例関係があるため、レーザ駆動電流CLのアンダーシュートの電流値が最も小さくなるとき、レーザダイオード32にかかる逆方向電圧も最も小さくなると言える。
以上に示した構成において、パルス信号発生器41は図9に示すパルス信号SLを発生する。このときパルス信号発生器41は、設定により矩形波SBLの時間幅W1を1.0[ns]、付加矩形波SADの時間幅W2を0.5[ns]でなるパルス信号SLを出力する。
パルス信号発生器41により矩形波SBLの電圧A1に対する付加矩形波SADの電圧A2の割合(以下これを付加矩形波割合RTと呼ぶ)を変化させたところ、図10(A)〜(E)に示すようなレーザ駆動電流CLが得られた。
図10(A)〜(E)は、それぞれ付加矩形波割合RTを0、25、42、64及び100[%]と設定した際の電流値を示している。
因みにオシロスコープ61は電流検出抵抗器62の両端の電位差を測定するが、図10は当該測定により得られた電位差を、電流検出抵抗器62との関係により電流に変換したものを表している。
図10(A)に示したように、レーザ駆動電流CLは、付加矩形波割合RTが0[%]、即ちパルス信号SLが矩形波SBLのみの場合、12[ns]時点において大きな電流値のアンダーシュートが現れている。
また図10(B)〜(E)に示したように、付加矩形波割合RTが大きくなるにつれて、レーザ駆動電流CLの12[ns]時点におけるアンダーシュートは小さくなっていく。因みに図10(E)に示したレーザ駆動電流CLについては、12[ns]時点ではマイナスの値までは落ちていない。
一方図10(E)に示したように、レーザ駆動電流CLは、付加矩形波割合RTが100[%]、即ちパルス信号SLが1.5[ns]の時間幅を有する矩形波であった場合、13[ns]時点において大きな電流値のアンダーシュートが現れている。
また図10(A)〜(D)に示したように、付加矩形波割合RTが小さくなるにつれて、レーザ駆動電流CLの13[ns]時点におけるアンダーシュートは小さくなっていく。因みに図10(A)に示したレーザ駆動電流CLについては、13[ns]時点ではマイナスの値までは落ちていない。
ここで図10(C)に示したように、付加矩形波割合RTが42[%]のとき、レーザ駆動電流CLのアンダーシュートの電流値が最も小さくなった。
これにより、レーザ駆動電流CLと比例関係にあるレーザ駆動信号SDは、付加矩形波割合RTが42[%]のとき、アンダーシュートの電圧値が最も小さくなると言える。
次に、付加矩形波割合RTを変化させたときのパルス信号SLを図11に示す。図11は、付加矩形波割合RTを0、25、42、64及び100[%]と設定したときのパルス信号SLをそれぞれパルス信号SL0、SL25、SL42、SL64及びSL100として示している。
因みにパルス信号発生器41から出力された高周波でなるパルス信号SLは、増幅器42により増幅されてレーザ駆動信号SDとなりレーザダイオード32に供給されるまでに、ある程度の回路長を通るため、信号に遅延が生じる。
このためパルス信号SLは0〜1[ns]の時点で立ち上がり始め、図10に示したレーザ駆動電流CLはそれからおよそ10[ns]遅れて立ち上がり始めている。
図11に示したように、付加矩形波割合RTが0[%]であるパルス信号SL0は、他の付加矩形波割合RTでなる信号パルスよりも最も早く立ち下がり始めている。またパルス信号SLは、付加矩形波割合RTが大きくなるにつれて立ち下がり始めるのが遅くなる。
以上のように、付加矩形波割合RTが42[%]のとき、アンダーシュートの電圧値が最も小さくなるレーザ駆動信号SDが得られた。
[1−6.動作及び効果]
以上の構成においてレーザ駆動部31のパルス信号発生器41は、矩形波SBLの立ち下がりに、矩形波SBLよりも電圧が小さい付加矩形波SADの立ち上がりが一致するよう合成して、パルス信号SLとして増幅器42に供給する。
以上の構成においてレーザ駆動部31のパルス信号発生器41は、矩形波SBLの立ち下がりに、矩形波SBLよりも電圧が小さい付加矩形波SADの立ち上がりが一致するよう合成して、パルス信号SLとして増幅器42に供給する。
それに応じて増幅器42は、パルス信号SLを増幅し、レーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32に出力する。
このためレーザ駆動部31は、立ち下がりの電圧が段階的に小さくなるレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給することができる。
仮にレーザ駆動部31は、矩形波SBLに付加矩形波SADを合成せずに、矩形波SBLのみでなるパルス信号SLを増幅した場合、高い電圧から0[V]まで急激に立ち下がレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に出力することになる。
このような場合、レーザ駆動信号SDの立ち下がりには大きくアンダーシュートが発生する(図6(B))。このためレーザダイオード32には、絶対最大定格を超えた逆方向電圧が加わってしまい、破壊又は特性が劣化する可能性があった。
これに対して本発明によるレーザ駆動部31は、立ち下がりにおいてアンダーシュートが低減されたレーザ駆動信号SD(図7(B))をレーザダイオード32に供給することができる。
これによりレーザ駆動部31は、絶対最大定格を超えた逆方向電圧がレーザダイオード32に加わってしまうのを防ぐことができる。
また、レーザ駆動信号SDのアンダーシュートを抑えるためには、パルス信号SLが緩やかに立ち下がるよう、アナログ的にパルス信号SLを調整する方法も考えられる。
それに対して本発明のレーザ駆動部31では、矩形波を組み合わせるだけで良いため、簡素な信号処理、回路構成にてレーザ駆動信号SDのアンダーシュートを抑えることができる。
また、コンデンサなどの電子部品を追加することにより、レーザ駆動信号SDの立ち下がりを緩やかにし、アンダーシュートを抑える方法も考えられる。しかしながらそのような場合、レーザ駆動信号SDの立ち下がりだけでなく、立ち上がりも緩やかになる可能性がある。
光ディスク装置1は、2光子吸収反応を利用するため、高い電圧でパルス状でなるレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給する必要がある。このため、立ち上がりが緩やかなレーザ駆動信号SDは、本発明における光ディスク装置1には適していない。
本発明におけるレーザ駆動部31は、レーザ駆動信号SDの立ち下がりにおけるアンダーシュートを低減させると共に、急峻な立ち上がりを維持することができる。
これにより光ディスク装置1では、急峻に立ち上がる高い電圧でなるレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に加えることができるため、その後の立ち下がりが緩やかになるものの、レーザダイオード32の発光タイミングが遅れることはない。このため光ディスク装置1は、光ディスク100に対して記録を適切に行うことができる。
以上の構成によれば、レーザ駆動部31のパルス信号発生器41は、矩形波SBLの立ち下がりに、矩形波SBLよりも電圧が小さい付加矩形波SADの立ち上がりが一致するよう合成して、パルス信号SLとして増幅器42に供給する。それに応じて増幅器42は、パルス信号SLを増幅してレーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32に出力する。これによりレーザ駆動部31は、レーザ駆動信号SDの立ち下がりの電圧を段階的に小さくすることにより、増幅器42で増幅される際に生じ得るアンダーシュートを低減したレーザ駆動信号SDをレーザダイオード32に供給することができる。
<2.他の実施の形態>
なお上述した実施の形態においては、レーザ駆動部31は、矩形波SBLに、矩形波SBLよりも小さい電圧でなる1つの付加矩形波SADを合成し、パルス信号SLを生成する場合について述べた。
なお上述した実施の形態においては、レーザ駆動部31は、矩形波SBLに、矩形波SBLよりも小さい電圧でなる1つの付加矩形波SADを合成し、パルス信号SLを生成する場合について述べた。
しかしながら本発明はこれに限らず、例えば図12に示すように、矩形波SBLに、矩形波SBLよりも小さい電圧でなる付加矩形波SAD1と、当該付加矩形波SAD1よりも小さい電圧でなる付加矩形波SAD2とを合成し、パルス信号SL1を生成しても良い。
要は、矩形波SBLに、矩形波SBLよりも小さい電圧でなる複数の付加矩形波SADを矩形波SBLに合成しても良い。この場合、矩形波SBLに合成される複数の付加矩形波SADの電圧が段階的に徐々に小さくなるようにすると、一層レーザ駆動信号SDのアンダーシュートを低減させることができる。
但し付加矩形波SADの数が多すぎるとレーザ駆動信号SDの立ち下がるまでの時間がかかり過ぎるため、図3(B)に示したレーザ駆動信号SDにおいて、所定のパルスの立ち下がりが、次に出力されるレーザ駆動信号SDのパルスの立ち上がりにかからない程度にする必要がある。
また上述した実施の形態においては、付加矩形波SADの時間幅W2は0.5[ns]と設定される場合について述べた。
しかしながら本発明はこれに限らず、例えば図13に示すパルス信号SL2のように、付加矩形波SADの時間幅W2は1.0[ns]と設定されても良い。
要は、特性に製品差、固体差を有する増幅器42の増幅特性やレーザダイオード32内部のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分を考慮し、適切な付加矩形波SADの時間幅W2を設定すれば良い。
また、付加矩形波SADの電圧A2も同様に、増幅器42の増幅特性やレーザダイオード32内部のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分を考慮し、最適化することが望ましい。
さらに上述した実施の形態においては、パルス信号発生器41は、矩形波発生回路51、遅延回路52、デコード回路53、減衰回路54及び合成回路55により構成され、パルス信号SLを出力する場合について述べた。
しかしながら本発明はこれに限らず、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)により矩形波SBL及びデコード矩形波SDCを生成し、当該デコード矩形波SDCを減衰させて矩形波SBLに合成させ、パルス信号SLを出力するようにしても良い。
要はパルス信号発生器41は、矩形波SBLに、矩形波SBLより小さい電圧でなる1以上の付加矩形波SADが合成されたようなパルス信号SLを出力できれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、パルス信号発生器41により出力されたパルス信号SLは、増幅器42により増幅されてから、レーザ駆動信号SDとしてレーザダイオード32に供給される場合について述べた。
しかしながら本発明はこれに限らず、パルス信号発生器41により出力されたパルス信号SLは、例えばイコライザなどにより、所定の電気的な処理を施されてレーザダイオード32に供給されれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、レーザ駆動信号SDのアンダーシュートが最小となる付加矩形波割合RTを求める場合について述べた。
しかしながら本発明はこれに限らず、ある程度であれば、レーザ駆動信号SDにアンダーシュートが生じ、レーザダイオード32に逆方向電圧がかかってしまっても良い。要は、レーザ駆動信号SDのアンダーシュートがレーザダイオード32の絶対最大定格を超えない逆方向電圧の範囲内に収まるように、パルス信号発生器41において付加矩形波割合RTが設定されていれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、パルス信号発生器41は、矩形波SBLの立ち下がりに付加矩形波SADの立ち上がりが一致するよう、付加矩形波SADを矩形波SBLに合成させる場合について述べた。
上述したようにパルス信号SLは、パルス信号発生器41の周波数特性によりその波形が歪み、なまったような波形となる。このため、矩形波SBLの立ち下がりと付加矩形波SADの立ち上がりとにわずかに間が空いていても、パルス信号発生器41から出力されるパルス信号SLは、矩形波SBLの立ち下がりと付加矩形波SADの立ち上がりとが緩やかにつながったような波形となる。
このため本発明では、ある程度であれば、矩形波SBLの立ち下がりと付加矩形波SADの立ち上がりとの間が空いていても良い。
さらに上述した実施の形態においては、パルス信号生成部としてのパルス信号発生器41と、出力部としての増幅器42とによってレーザ駆動装置としてのレーザ駆動部31を構成する場合について述べた。
しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなるパルス信号発生部と出力部とによってレーザ駆動装置を構成するようにしても良い。
本発明は、映像や音声或いは種々のデータ等の情報を光ディスクに記録し、また当該光ディスクから当該情報を再生する光ディスク装置でも利用できる。
1……光ディスク装置、100……光ディスク、11……制御部、12……スピンドルモータ、13……スレッドモータ、20……光ピックアップ、31……レーザ駆動部、32……レーザダイオード、33……コリメータレンズ、34……ビームスプリッタ、35……対物レンズ、36……集光レンズ、37……受光素子、41……パルス信号発生器、42……増幅器、51……矩形波発生回路、52……遅延回路、53……デコード回路、54……減衰回路、55……合成回路、60……実験装置、61……オシロスコープ、61P……アクティブ差動プローブ、62……電流検出抵抗器、SBL……矩形波、SDL……遅延矩形波、SDC……デコード矩形波、SAD……付加矩形波、SL……パルス信号、SD……レーザ駆動信号、CL……レーザ駆動電流、L1……光ビーム、L2……反射光ビーム。
Claims (5)
- 所定の基準電圧から所定の出力電圧に立ち上がり、所定のレーザダイオードにおける緩和振動の振動周期と発光開始時間とを加算した時間がほぼ経過した後に、上記出力電圧から上記基準電圧へ2以上の段階に分けて立ち下がる波形でなるパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
上記パルス信号に信号処理を施しレーザ駆動信号を生成して上記レーザダイオードへ出力する出力部と
を有するレーザ駆動装置。 - 上記パルス信号生成部は、基本波形生成回路と、付加波形生成回路と、波形合成回路とを有し、
上記基本波形生成回路は、
上記出力電圧に立ち上がった後に上記基準電圧に立ち下がる矩形波でなる基本波形を生成し、
上記付加波形生成回路は、
上記基本波形の出力電圧よりも電圧が小さい任意数の矩形波でなり、上記基本波形から電圧が順次下がる付加波形を生成し、
上記波形合成回路は、
上記基本波形の立ち下がりに上記付加波形の立ち上がりを合成し上記パルス信号を生成する
請求項1に記載のレーザ駆動装置。 - 上記付加波形生成回路は、
上記基本波形の出力電圧よりも電圧が小さい、1の矩形波でなる上記付加波形を生成する
請求項2に記載のレーザ駆動装置。 - 上記出力部は、
上記パルス信号を所定の増幅率で増幅して出力する増幅器でなる
請求項1に記載のレーザ駆動装置。 - 所定の基準電圧から所定の出力電圧に立ち上がり、所定のレーザダイオードにおける緩和振動の振動周期と発光開始時間とを加算した時間がほぼ経過した後に、上記出力電圧から上記基準電圧へ2以上の段階に分けて立ち下がる波形でなるパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、
上記パルス信号に信号処理を施しレーザ駆動信号を生成して上記レーザダイオードへ出力する出力ステップと
を有するレーザ駆動方法。
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