JP2538883B2

JP2538883B2 - 光強度制御回路

Info

Publication number: JP2538883B2
Application number: JP61141841A
Authority: JP
Inventors: 文彦横川
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1986-06-17
Filing date: 1986-06-17
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JPS62298032A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、光学式情報記録再生装置における光源の光
強度制御回路に関するものである。

背景技術従来この種の回路の一例として、第４図に示すものが
知られている。この光強度制御回路はピークパワー制御
型の回路構成となっており、光源であるレーザダイオー
ド１の後方出射光の光強度（パワー）はレーザダイオー
ド１のケース内に組み込まれたモニター用のフォトダイ
オード（光検出器）２により検出される。このフォトダ
イオード２の検出電流はＩ（電流）−Ｖ（電圧）変換回
路３で電圧に変換されてピーク検波回路４に供給され
る。ピーク検波回路４はＩ−Ｖ変換回路３の出力電圧の
ピーク値を検出し比較回路５の比較入力とする。比較回
路５には基準電圧源６からの基準電圧Vrefが基準入力と
して供給されている。比較回路５の比較出力である誤差
電圧はＶ−Ｉ変換回路７で電流に変換され、情報の記録
時にレーザダイオード１に流れる記録電流となる。すな
わち、レーザダイオード１は記録情報に基づくデータの
論理“1",“0"に応じてオン・オフするトランジスタQ₁,
Q₂からなるスイッチング回路８によってスイッチングさ
れ、このときレーザダイオード１にはＶ−Ｉ変換回路７
の出力電流が記録電流として流れるのである。

以上の閉ループにより、記録時におけるレーザダイオ
ード１の光強度のピーク値が基準電圧Vrefで定まる所定
値になるように、記録電流の制御が行なわれるのであ
る。

かかる構成の光強度制御回路では、データの記録開始
後始めて光強度のピーク値のサーボが開始されることに
なるが、サーボループの帯域は有限であるために、記録
を開始してからレーザダイオード１の光強度が所定値に
立ち上がるまでに第５図に示す如く長い時間を要するの
で、トラック・アドレス情報が記録されているID（iden
tifier）部と記録領域との間に光強度を立ち上げるため
の区間が必要となり、このためディスクの記録密度を高
くとれないことが判明した。

第６図には、サンプルホールド回路構成の光強度制御
回路が他の従来例として示されており、図中第４図と同
等機能ブロックは同一符号により示されている。本例に
おいては、第４図の回路におけるピーク検波回路４の代
わりにサンプルホールド回路９が設けられ、記録時には
レーザダイオード１の光強度が所定値になるような記録
電流Ioが定電流源10によってレーザダイオード１に供給
される構成となっている。サンプルホールド回路９には
記録ゲート信号（WG）が印加され、再生モードでは、サ
ンプルホールド回路９がサンプルモードとなることによ
り通常の閉ループが構成され、再生時におけるレーザダ
イオード１の光強度が一定となるように制御が行なわれ
る。一方、記録モードでは、サンプルホールド回路９が
ホールドモードとなって記録直前のフォトダイオード２
の検出出力値をホールドするので、記録直前の再生電流
がレーザダイオード１に流れることになる。そして、記
録時には、この再生電流に定電流Ioがデータの“1",
“0"に応じて加算されて記録電流としてレーザダイオー
ド１に流れることになる。

かかる従来回路は、第７図に示すレーザダイオードの
電流対光出力特性が温度変化で変動するが、その傾斜
（変化量）は一定であることを利用したものである。再
生電流は通常の閉ループにより制御されているので、再
生モードにおけるレーザダイオード１の光強度は所定値
になるように制御されて、第７図に○△□印で示すよう
に変化する。記録時には、この電流に一定の電流Ioを加
算することにより、記録時においても一定の光強度が得
られるのである。

このように構成された光強度制御回路では、記録電流
に対してはサーボをかけていないので、立ち上げ時間は
必要としないが、電流対光出力特性の傾斜が一定である
ことを前提としているので、λ/4板を用いてディスクか
らの戻り光がレーザダイオード１に戻らないように構成
した通常のDRAW（Direct Read After Write）の光学系
では問題ないが、光磁気の光学系のように戻り光による
スクープ（SCOOP;Self Coupled Optical Pickup）が顕
著である光学系では、戻り光によって電流対光出力特性
が変化してしまうために、ディスクの反射率の変化等に
よって記録時におけるレーザダイオード１の光強度を一
定に維持することができなくなってしまう。

また、通常、レーザダイオード１の後方出射光を検出
してレーザダイオード１の光強度の制御が行なわれる
が、スクープのある状態では、後方出射光の光強度はレ
ーザダイオード１の前方出射光のそれと比例しなくなる
ので、レーザダイオード１の後方出射光を検出してレー
ザダイオード１の光強度の制御を行なう場合には、安定
に制御を行なえないことが判明した。

発明の概要本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、スクー
プのあるピックアップでも光源の光強度を安定に制御し
得ると共に、高速応答性を実現した光強度制御回路を提
供することを目的とする。

本発明による光強度制御回路は、光源の少なくとも前
方出射光の光強度を検出し、光源に一定レベルの駆動電
流を流す給電手段と、検出された光強度のピーク値を検
出しこのピーク値に基づいたレベルを有する補正電流を
駆動電流に重畳せしめる制御手段とを備え、補正電流の
レベルは制御手段にて駆動電流の所定範囲内に制限され
る構成となっている。

実施例以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図であ
り、図中第６図と同等機能ブロックは同一符号により示
されている。図において、光源であるレーザダイオード
１の出射光の光強度を検出する手段として、レーザダイ
オード１の後方出射光の光強度を検出するフォトダイオ
ード２の他に、レーザダイオード１の前方出射光の光強
度を検出するフォトダイオード12が設けられている。こ
のフォトダイオード12はレーザダイオード１のケース内
ではなく光学系の中に設けられる。フォトダイオード12
の検出電流はＩ−Ｖ変換回路13により電圧に変換されて
ピーク検波回路14に供給される。ピーク検波回路14はＩ
−Ｖ変換回路13の出力電圧のピーク値を検出してサンプ
ルホールド回路19に供給する。ピーク検波回路14として
は、周知の回路構成のものを用い得るが、本出願人が既
に出願した回路構成（実願昭61−52679号明細書参照）
のもの、即ちピーク検出用トランジストの電圧V_BEによ
って生ずるピーク検出誤差を、このピーク検出用トラン
ジスタに流れる同一電流をレベルシフト用ダイオードま
たはトランジスタに流すことにより、完全に上記検出誤
差を補償するようにしたピーク検波回路を用いることに
より、高速で安定なピーク検波を行なうことができる。

サンプルホールド回路19には記録ゲート信号の反転信
号（WG）が印加されており、サンプルホールド回路19は
記録モードではサンプルモードとなり、再生中はホール
ド動作を行なう。サンプルホールド回路19の出力は比較
回路15の比較入力となる。比較回路15には基準電圧源16
からの基準電圧Vref2が基準入力として供給されてい
る。比較回路15の比較出力である誤差電圧はＶ−Ｉ変換
回路17で電流に変換された後、電流制限回路18を経て記
録時にレーザダイオード１に流れる駆動電流としての記
録電流Ioに加算される。

電流制限回路18はフォトダイオード（フロントモニ
タ）12の検出電流に基づく補正電流を、レーザダイオー
ド１に流れる全電流の略1/10程度に制限するものであ
る。すなわち、フロントモニタによる補正ループは、ス
クープによる電流対光出力特性の変動、後方出射光と前
方出射光の各光強度の比例しない部分、或いは高周波重
畳した場合には重畳発振器レベルの温度変動等を補正す
るためのものであり、従って制御電流のダイナミックレ
ンジとしては全電流の1/10程度で良いのである。

以上の説明から明らかな如く、本実施例においては、
第６図のリアモニタ（フォトダイオード２）による再生
電流補正ループ（第１の制御回路）に、フロントモニタ
（フォトダイオード12）による記録電流補正ループ（第
２の制御回路）が追加された構成となっている。

次に、かかる構成の本発明による光強度制御回路の回
路動作について説明する。

記録モード（又は記録・消去モード）において、ID部
読取り期間を含む再生時には、サンプルホールド回路９
がサンプルモードとなるので、リアモニタによる再生電
流補正ループにより、フォトダイオード２の検出電流に
基づいてレーザダイオード１の光強度が一定になるよう
に制御が行なわれ、又サンプルホールド回路19がホール
ドモードとなるので、フォトダイオード12の検出電流に
基づく記録電流（又は記録・消去電流）はホールドされ
ることになる。

一方、記録（又は記録・消去）時には、サンプルホー
ルド回路19がサンプルモールドとなるので、フロントモ
ニタによる記録電流補正ループにより、ピーク検波回路
14で検出されたピーク値に基づいてレーザダイオード１
の光強度のピーク値が一定になるように制御が行なわ
れ、又サンプルホールド回路９がホールドモードとなる
ので、フォトダイオード２の検出電流に基づく再生電流
はホールドされることになる。なお、記録（又は記録・
消去）時には、サンプルホールド回路９により記録直前
の再生電流がホールドされることにより、この再生電流
に固定電流（定電流Io）が加算された電流が記録（又は
記録・消去）電流として流れ、更に電流制限回路18によ
り制限される有限の範囲内でフォトダイオード12の検出
電流に基づいて制御される補正電流が加減算されること
になる。

このように、記録（又は記録・消去）時に、フォトダ
イオード12の検出出力のピーク値を検出しこのピーク値
に基づいて記録（又は記録・消去）区間におけるレーザ
ダイオード１の光強度のピーク値を制御することによ
り、スクープのあるピックアップでも安定に光強度を制
御できることになる。

また、電流制限回路18によりその制御範囲を有限とす
ることにより、以下に述べるような効果が得られる。す
なわち、光学系の中に設けられたフォトダイオード12が
調整中に誤って光路を遮断したとしても、補正ループの
制御電流値が小さいために、レーザダイオード１を破壊
することはない。また、制御範囲が狭いため、比較的小
さな制御ゲインで良く、フロントモニタによるサーボル
ープを広帯域に設計できることになる。更に、記録時の
光強度の大部分は固定電流Ioで決まるために、第２図に
示すように、記録時の光強度の立上がりが非常に早くな
る。また更に、サンプルホールド回路19の作用により再
生中の光強度には応答せず、記録時の値をホールドする
動作が行なわれるため、これも高速化の要因となり、略
20〜30μsec相当で定常値に安定する高速応答となる。

なお、消去モードにおいては、スイッチング回路８に
印加されるデータを論理“1"の状態が続くように制御す
ることにより、レーザダイオード１から連続的に消去用
の光ビームを出射するとができる。

第３図は、本発明の他の実施例を示すブロック図であ
り、要部のみが示されている。本実施例においては、記
録ゲート信号（WG）に応答して記録（又は記録・消去）
開始時点から一定のパルス幅Ｔ（例えば、10μsec程
度）を有するパルスを発生するタイミングパルス生成回
路20と、当該回路20から発生されるパルスに応答して閉
成（オン）するスイッチ21とが設けられており、記録
（又は記録・消去）開始時点から一定時間Ｔだけ直流電
圧Vaを比較回路15の誤差電圧に重畳する構成となってい
る。

これによれば、記録（又は記録・消去）時の立上がり
の応答性を更に向上でき、ループ応答が略10〜20μsec
相当で定常値に安定するように改善できることになる。

なお、上記各実施例では、再生時の光強度を後方出射
光の光強度を検出するフォトダイオード２の検出出力に
基づいて制御するようにしたが、前方出射光の光強度を
検出するフォトダイオード12の検出出力に基づいて制御
することも可能であり、上記各実施例と同様の効果が得
られる。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば、光源の前方出
射光の光強度を検出して出力する検出手段と、光源に一
定レベルの駆動電流を流す給電手段と、検出手段の検出
出力のピーク値を検出しこのピーク値に基づいたレベル
を有する補正電流を駆動電流に重畳せしめる制御手段と
を備え、さらに制御手段は前記補正電流のレベルを前記
駆動電流の所定範囲内に制限する構成となっているの
で、スクープのあるピックアップでも安定に光強度を制
御できることになる。

更に、記録電流補正ループのダイナミックレンジを制
限した場合には、前方出射光が何らかの原因で遮断され
たとしてもレーザダイオードを破壊することはなく、又
サンプリング制御方式をとることも含め、記録時の光強
度の立上がりを非常に速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の回路における記録時のデータ入力に対する光強
度の立上がりの状態を示す波形図、第３図は本発明の他
の実施例の要部を示すブロック図、第４図は従来回路の
一例を示すブロック図、第５図は第４図の回路における
記録時のデータ入力に対する光強度の立上がりの状態を
示す波形図、第６図は従来回路の他の例を示すブロック
図、第７図はレーザダイオードの電流対光出力特性を示
す図である。主要部分の符号の説明１……レーザダイオード 2,12……フォトダイオード 4,14……ピーク検波回路８……スイッチング回路 9,19……サンプルホールド回路 10……定電流源、18……電流制限回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光学式情報記録再生装置における光源の光
強度制御回路であって、前記光源の前方出射光の光強度
を検出して出力する検出手段と、前記光源に一定レベル
の駆動電流を流す給電手段と、前記検出手段の検出出力
のピーク値を検出しこのピーク値に基づいたレベルを有
する補正電流を前記駆動電流に重畳せしめる制御手段と
を備え、前記制御手段は前記補正電流のレベルを前記駆
動電流の所定範囲内に制限することを特徴とする光強度
制御回路。