JP2863384B2 - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents

半導体レーザ駆動回路

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JP2863384B2 JP4275381A JP27538192A JP2863384B2 JP 2863384 B2 JP2863384 B2 JP 2863384B2 JP 4275381 A JP4275381 A JP 4275381A JP 27538192 A JP27538192 A JP 27538192A JP 2863384 B2 JP2863384 B2 JP 2863384B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザの光を絞っ
た光スポットを用いて、光ディスク上に信号を記録した
り、あるいは記録した光ディスク上の信号を消去、再
生、重ね書きする光ディスク装置のなかで、特に半導体
レーザの光出力の制御を行なう半導体レーザ駆動回路に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ディスク装置のなかで、半導体
レーザ駆動回路の1つの制御方式として、光出力を高精
度、高速に制御するため、記録の開始で光出力が所定の
値に整定した時の制御電圧をホールドし、オープンルー
プの制御系により半導体レーザを駆動するホールド方式
が用いられている。
【0003】従来のホールド方式を用いた半導体レーザ
駆動回路について説明する。図13はこの従来のホール
ド方式を用いた半導体レーザ駆動回路の構成図を示す。
図13において、1は半導体レーザ、2は半導体レーザ
1の光出力に応じたモニタ電流IM を発生する光検出
器、3はモニタ電流IM を抵抗RIによりモニタ電圧V
Mに変換する電流電圧変換器(I/V変換器)である。
4は差動アンプで、モニタ電圧VMと、光出力を設定す
る基準電圧VRとの比較を行ない、制御電圧VSを発生
する。基準電圧VRは、再生用の基準電圧VPの電源5
と、記録用の基準電圧VWの電源6のいずれかであり、
アナログスイッチ7とアナログスイッチ8によりどちら
かが選択される。選択は記録区間を示す記録ゲートWG
及びインバータ10の出力により制御される。なお、以
降アナログスイッチの動作はすべて、その制御端子の信
号が”ハイ”の時にオン、”ロー”の時にオフになるも
のとする。
【0004】アナログスイッチ9は、ホールドゲートH
LD、インバータ18により制御され、制御電圧VSを
バッファーアンプ12に与える。アナログスイッチ9、
コンデンサ11、バッファーアンプ12はサンプルホー
ルド回路を構成している。サンプルホールド回路は、ア
ナログスイッチ9がオンの時に制御電圧VSをサンプル
し、クローズループの制御系が構成される。またアナロ
グスイッチ9がオフの時にはコンデンサ11の電荷蓄積
により制御電圧VSをホールドし、制御系はクローズル
ープからオープンループになる。バッファアンプ12の
出力VHは電流源の制御電圧となり、抵抗14(RL)
と定電流源を構成するトランジスタ13に接続され、半
導体レーザ1に駆動電流ILDを流す。駆動電流ILDは、
変調を行なう2つのトランジスタ15、16により変調
される。変調は記録信号WDTとインバータ17により
制御される。
【0005】以上のように構成された従来のホールド方
式の動作について図14の動作波形図を用いて説明す
る。図14の波形図において、(a)は記録区間を示す
記録ゲートWG、(b)はホールド区間を示すホールド
ゲートHLD、(c)は光ディスクに記録される記録信
号WDT、(d)は差動アンプの制御電圧VS、(e)
は電流源の制御電圧VH、(f)は半導体レーザ1の光
出力である。時間t1までは再生のサンプル区間、時間
t2までは記録のサンプル区間である。時間t2からt
3まではホールド区間、時間t3から再生のサンプル区
間になる。
【0006】時間t1までの再生区間は、記録ゲートW
Gは”L”で、光出力を設定する基準電圧VRにはアナ
ログスイッチ7の再生用の基準電圧VPが接続される。
ホールドゲートHLDは”ロー”で、アナログスイッチ
9はオンになりサンプルホールド回路はサンプル状態で
ある。バッファーアンプ12の出力VHは図14(e)
に示すように、再生時の制御電圧VSPがそのまま出力
される。記録信号WDTは”ハイ”で、定電流源の駆動
電流ILDは、すべて半導体レーザ1に流れる。クローズ
ループの制御系により、半導体レーザ1の光出力は基準
電圧VPで設定される再生の光出力PPに設定される。
【0007】時間t1において、記録ゲートWGが”ハ
イ”になり、記録の光出力PWの設定が始まる。光出力
を設定する基準電圧VRにはアナログスイッチ8の記録
用の基準電圧VWが接続される。ホールドゲートHLD
は”ロー”のままで、サンプルホールド回路はサンプル
状態である。バッファーアンプ12の出力VHは、記録
の制御電圧VSWがサンプルされる。記録信号WDT
は”ハイ”で、定電流源の駆動電流ILDは、すべて半導
体レーザ1に流れる。クローズループの制御系により、
半導体レーザ1の光出力は基準電圧VWで設定される記
録の光出力PWに設定される。
【0008】時間t2において、記録の光出力PWが安
定し、ホールドゲートHLDが”ハイ”になり、サンプ
ル区間からホールド区間に変わる。アナログスイッチ9
がオフになり、サンプルホールド回路はホールド状態で
ある。バッファーアンプ12の出力VHは、電荷蓄積に
よりホールドされた記録の制御電圧VSWが出力され
る。記録信号WDTにより駆動電流ILDが変調される。
これより、半導体レーザ1の光出力は、電荷蓄積でホー
ルドした記録の制御電圧VSWにより、オープンループ
で記録の光出力PWに設定され、記録信号WDTで変調
を受ける。時間t3において、記録ゲートWGは”ロ
ー”になり、記録から再生に戻る。光出力の制御は、オ
ープンループからクローズループの制御系に切り替わ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来のホールド方式の構成では、記録変調のホールド区
間、記録の制御電圧VSWを、コンデンサ11の電荷蓄
積によりホールドしている。このため、記録の区間が長
くなると、漏れ電流等によるドループのため、ホールド
している制御電圧VSWが変化してしまう。例えば図1
4(e)の制御電圧VHに示すように、時間t2とt3
の間で、時間と共にドループにより記録の制御電圧VS
Wが変化してくる。時間t2とt3の間は、制御系がオ
ープンループのため、この電流源の制御電圧VHの変化
により、直接半導体レーザ1の光出力が変化してしまう
という問題がある。制御電圧VHのドループを無くすに
は、ホールドコンデンサ11の容量を大きくすればよい
が、実際には容量はサーボ系の応答周波数から制限があ
り、簡単には大きくすることはできない。
【0010】このため、電荷蓄積によるホールド方式の
ドループの影響を少なくする方法として、制御電圧VS
Wをアナログデジタル変換(以降A/D変換と呼ぶ)し
たデジタルデータをラッチした後にデジタルアナログ変
換(以降D/A変換と呼ぶ)することが考えられる。D
/A変換した制御電圧VSWは、記録区間が長くてもド
ループする恐れがなく、安定に光出力を制御することが
できる。このA/D変換、ラッチ、D/A変換を用いて
制御電圧VSWをホールドする方式を、以降デジタル的
にホールドする方式と呼ぶ。このデジタル的にホールド
する方式を用いた半導体レーザ駆動回路について説明す
る。
【0011】図15はデジタル的にホールドする方式を
用いた半導体レーザ駆動回路の構成図である。先に説明
した電荷蓄積によるホールド方式の構成図である図13
に追加、変更した部分について説明する。アナログスイ
ッチ19,20はホールドゲートHLDにより交互に開
閉される。A/D変換器21は制御電圧VSをデジタル
データVDにA/D変換する。D/A変換器22はデジ
タルデータVDをアナログに変換し、デジタルホールド
電圧VHDを出力する。図示していないが、デジタルデ
ータVDをデジタル的にラッチするラッチ回路は、A/
D変換器21あるいはD/A変換器22に含まれている
ものとする。
【0012】以上のように構成されたデジタルのホール
ド方式の動作について図16の動作波形図を用いて説明
する。図16の波形図において、(a)は記録区間を示
す記録ゲートWG、(b)はホールド区間を示すホール
ドゲートHLD、(c)は光ディスクに記録される記録
信号WDT、(d)は差動アンプ4の制御電圧VS、
(e)はD/A変換器22のデジタルホールド電圧VH
D、(f)はアナログスイッチ19、20で選択された
電流源の制御電圧VH、(g)は半導体レーザ1の光出
力である。時間t4までは再生のサンプル区間、時間t
7までは記録のサンプル区間である。時間t7からt8
まではホールド区間、時間t8から再生のサンプル区間
になる。
【0013】時間t4までの再生区間は、従来例で示し
たのと同様に、記録ゲートWGは”ロー”で、半導体レ
ーザ1の光出力は基準電圧VPで設定される再生の光出
力PPになるよう、クローズループの制御系が構成され
る。
【0014】時間t4において、記録ゲートWGが”ハ
イ”になり、記録の光出力PWの設定が始まる。基準電
圧VRはアナログスイッチ8の記録用の基準電圧VWが
接続される。クローズループの制御系により、半導体レ
ーザ1の光出力は基準電圧VWで設定される記録の光出
力PWになるよう制御される。
【0015】図16(d),(e)に示すように時間t
5において、記録の制御電圧VSWが安定すると、A/
D変換器21とD/A変換器22による、A/D変換、
ラッチ、D/A変換が始まる。時間t6において、A/
D変換、ラッチ、D/A変換が完了する。D/A変換器
22には、記録の制御電圧VSWがデジタルホールド電
圧VHDとして出力される。時間t7において、ホール
ドゲートHLDが”ハイ”になると、ホールド区間が始
まる。これにより、電流源に接続されるアナログスイッ
チ19がオフで、アナログスイッチ20がオンになり、
制御系がオープンループになる。電流源の制御電圧VH
は、差動アンプ4の制御電圧VSから、D/A変換器2
2のデジタルホールド電圧VHDに切換えられる。
【0016】記録信号WDTは光ディスクに記録する変
調した信号になり、駆動電流ILDが変調される。これよ
り、半導体レーザ1の光出力は、デジタル的にホールド
したデジタルホールド電圧VHDにより、オープンルー
プで記録の光出力PWに設定され、記録信号WDTで変
調を受ける。デジタルホールド電圧VHDは、ドループ
の影響がなく、記録区間が長くなっても、光出力PWを
安定に保つことができる。
【0017】しかしながら、上記のデジタルによるホー
ルド方式では、デジタルのホールド電圧VHDを作る
際、記録の制御電圧VSWをA/D変換、D/A変換す
るため、図16のt5とt6の区間で示すような時間が
かかる。このセトリングは、通常のA/D変換器、D/
A変換器を用いれば、数10μs程度かかる。これは、
記録信号の記録前に、無駄な領域を必要とすることにな
り、光ディスクの記録領域の利用効率を下げてしまう。
さらに、セトリングの区間は、記録の光出力がDCで長
期間発光しており、相当のエネルギーが記録膜に注入さ
れる。これは記録膜への大きなダメージとなり、繰り返
し回数等を悪化させる原因となる。また半導体レーザの
寿命を短くする恐れもある。
【0018】本発明はこのような問題点を解決するもの
で、記録時の半導体レーザをホールドした制御電圧によ
りオープンループで駆動する場合に、ホールドした制御
電圧のドループを無くし、またA/D変換、D/A変換
に必要な記録のDC発光領域を無くすことで、光ディス
クの記録領域の利用効率を高め、記録膜へのダメージを
軽減し、安定な記録が行える半導体レーザ駆動回路を提
供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、光ビームを発生する半導体レーザと、半導体レーザ
の光出力に応じたモニタ信号を発生する光検出器と、再
生あるいは記録の光出力に対応する基準電圧を発生する
基準電圧発生手段と、モニタ信号と基準電圧を比較し制
御電圧を発生する差動アンプと、差動アンプの制御電圧
を入力とし、サンプル区間では制御電圧を出力し、ホー
ルド区間では再生から記録の光出力に基準電圧が切り替
わった後の整定時の制御電圧を電荷蓄積によりホールド
するサンプルホールド手段と、サンプルホールド手段の
出力に応じて半導体レーザに電流を流す電流源と、ホー
ルド区間の間に、電流源の電流を記録信号に応じて変調
する変調手段と、サンプルホールド手段でホールドした
制御電圧をアナログデジタル変換するアナログデジタル
変換器と、アナログデジタル変換器の出力をデジタル的
に保持するラッチ回路と、ラッチ回路の出力をデジタル
アナログ変換するデジタルアナログ変換器と、記録信号
による変調の区間、デジタルアナログ変換器のデジタル
アナログ変換が完了した時点で、電流源の駆動をサンプ
ルホールド手段の出力から、デジタルアナログ変換器の
出力に切換える切換手段と、を備えたものである。
【0020】本願の請求項2の発明は、光ビームを発生
する半導体レーザと、半導体レーザの光出力に応じたモ
ニタ信号を発生する光検出器と、再生あるいは記録の光
出力に対応する基準電圧を発生する基準電圧発生手段
と、モニタ信号と基準電圧を比較し制御電圧を発生する
差動アンプと、差動アンプの制御電圧を入力とし、サン
プル区間では制御電圧を出力し、ホールド区間では再生
から記録の光出力に基準電圧が切り替わった後の整定時
の制御電圧を電荷蓄積によりホールドするサンプルホー
ルド手段と、サンプルホールド手段の出力に応じて半導
体レーザに電流を流す電流源と、ホールド区間の間に、
電流源の電流を記録信号に応じて変調する変調手段と、
サンプルホールド手段でホールドした制御電圧をアナロ
グデジタル変換するアナログデジタル変換器と、アナロ
グデジタル変換器の出力をデジタル的に保持するラッチ
回路と、ラッチ回路の出力をデジタルアナログ変換する
デジタルアナログ変換器と、記録信号による変調の区
間、デジタルアナログ変換器のデジタルアナログ変換が
完了した時点で、制御電圧をホールドしているサンプル
ホールド手段の電荷蓄積点にデジタルアナログ変換器の
出力を加算する加算手段と、を備えたものである。
【0021】本願の請求項7の発明は、光ビームを発生
する半導体レーザと、半導体レーザの光出力に応じたモ
ニタ信号を発生する光検出器と、再生あるいは第1の光
出力に対応する基準電圧を発生する第1の基準電圧発生
手段と、モニタ信号と第1の基準電圧を比較し第1の制
御電圧を発生する第1の差動アンプと、第1の差動アン
プの制御電圧を入力とし、第1のサンプル区間では第1
の制御電圧を出力し、第1のホールド区間では再生から
第1の光出力に基準電圧が切り替わった後の整定時の第
1の制御電圧を電荷蓄積によりホールドする第1のサン
プルホールド手段と、第1のサンプルホールド手段の出
力に応じて半導体レーザに電流を流す第1の電流源と、
第1のサンプルホールド手段でホールドした第1の制御
電圧をアナログデジタル変換する第1のアナログデジタ
ル変換器と、第1のアナログデジタル変換器の出力をデ
ジタル的に保持する第1のラッチ回路と、第1のラッチ
回路の出力をデジタルアナログ変換する第1のデジタル
アナログ変換器と、第2の光出力に対応する基準電圧を
発生する第2の基準電圧発生手段と、モニタ信号と第2
の基準電圧を比較し第2の制御電圧を発生する第2の差
動アンプと、第2の差動アンプの制御電圧を入力とし、
第2のサンプル区間では第2の制御電圧を出力し、第2
のホールド区間では第2の光出力に基準電圧が切り替わ
った後の整定時の第2の制御電圧を電荷蓄積によりホー
ルドする第2のサンプルホールド手段と、第2のサンプ
ルホールド手段の出力に応じた電流を、第1の電流源の
電流に加算して流す第2の電流源と、第2のホールド区
間、第2の電流源の電流を記録信号に応じて変調する変
調手段と、第2のサンプルホールド手段でホールドした
第2の制御電圧をアナログデジタル変換する第2のアナ
ログデジタル変換器と、第2のアナログデジタル変換器
の出力をデジタル的に保持する第2のラッチ回路と、第
2のラッチ回路の出力をデジタルアナログ変換する第2
のデジタルアナログ変換器と、記録信号による変調の区
間、第1のデジタルアナログ変換器のデジタルアナログ
変換が完了した時点で、第1の電流源の駆動を第1のサ
ンプルホールド手段の出力から、第1のデジタルアナロ
グ変換器の出力に切換える第1の切換手段と、記録信号
による変調の区間、第2のデジタルアナログ変換器のデ
ジタルアナログ変換が完了した時点で、第2の電流源の
駆動を第2のサンプルホールド手段の出力から、第2の
デジタルアナログ変換器の出力に切換える第2の切換手
段と、を備えたものである。
【0022】本願の請求項8の発明は、請求項7記載の
半導体レーザ駆動回路において、第1の切換手段と第2
の切換手段に代えて、記録信号による変調の区間、第1
のデジタルアナログ変換器によるデジタルアナログ変換
が完了した時点で、第1の制御電圧をホールドしている
第1のサンプルホールド手段の電荷蓄積点に第1のデジ
タルアナログ変換器の出力を加算する第1の加算手段
と、記録信号による変調の区間、第2のデジタルアナロ
グ変換器によるデジタルアナログ変換が完了した時点
で、第2の制御電圧をホールドしている第2のサンプル
ホールド手段の電荷蓄積点に第2のデジタルアナログ変
換器の出力を加算する第2の加算手段と、を備えたもの
である。
【0023】
【作用】本願の請求項1の発明は上記した構成により、
光検出器のモニタ信号と基準電圧とを比較した制御電圧
により、半導体レーザの光出力をクローズループで制御
して記録の光出力を発光させる。光出力が安定した時点
で、サンプルホールド手段が、制御電圧を電荷蓄積によ
りホールドする。制御系の構成はクローズループから、
オープンループになる。電荷蓄積によりホールドした制
御電圧に応じて電流源が半導体レーザに電流を流し、光
出力が記録の光出力に制御される。電流源の電流は、記
録信号に応じて変調され、光出力が変調される。光出力
が変調される間に、電荷蓄積でホールドした制御電圧が
A/D変換、ラッチ、D/A変換されデジタルホールド
電圧が作られる。D/A変換が終了した時点で、電荷蓄
積でホールドした制御電圧をデジタルホールド電圧に切
換え、以降はデジタルホールド電圧により記録の光出力
をオープンループで制御する。
【0024】このようにして、制御電圧を電荷蓄積によ
りホールドした後、記録の変調を開始し、記録の変調の
途中で電荷蓄積によりホールドした制御電圧とデジタル
ホールド電圧を切換えることにより、記録の変調の前に
A/D変換、ラッチ、D/A変換するための記録領域を
不必要にする。
【0025】又請求項2の発明では、D/A変換が終了
した後サンプルホールド手段の電荷蓄積点にA/D変換
出力を加算することによって、ホールド電圧を安定化さ
せている。又本願の請求項7の発明では、第1,第2の
サンプルホールド手段を設け、サンプルホールド後にA
/D変換及びD/A変換が終了すれば、D/A変換出力
に切換えることによって半導体レーザを異なったレベル
で駆動すると共に、夫々のレベルを安定化できるように
している。又請求項8の発明では、請求項7の発明にお
いてD/A変換出力をサンプルホールド回路の電荷蓄積
点に夫々加算するこによって、サンプルホールド回路の
出力を安定化できるようにしている。
【0026】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例におけ
る半導体レーザ駆動回路の構成図を示すものである。先
に説明した従来例の構成図である図13に追加した部分
を説明する。図1においてA/D変換器30は、バッフ
ァアンプ12で電荷蓄積によりホールドした制御電圧V
HAをデジタルデータVDにA/D変換するものであ
る。D/A変換器31は、デジタルデータVDをアナロ
グのデジタルホールド電圧VHDに変換するものであ
る。図示はしていないが、デジタルデータVDをデジタ
ル的にラッチするラッチ回路は、A/D変換器30ある
いはD/A変換器31に含まれているものとする。アナ
ログスイッチ32,33は切換ゲートEXCにより制御
され、電荷蓄積によりホールドした制御電圧VHAかデ
ジタルホールド電圧VHDかを選択する切換手段を構成
している。インバータ34は切換ゲートEXCの極性を
反転するものである。
【0027】以上のように構成された本発明の第1の実
施例の半導体レーザ駆動回路の動作について図2を用い
て説明する。図2の波形図において、(a)は記録区間
を示す記録ゲートWG、(b)はホールド区間を示すホ
ールドゲートHLD、(c)はホールド区間に、電荷蓄
積によりホールドした制御電圧VHAかデジタルホール
ド電圧VHDかを切換える切換ゲートEXC、(d)は
光ディスクに記録される記録信号WDT、(e)は差動
アンプ4の制御電圧VS、(f)はバッファアンプ12
の出力である制御電圧VHA、(g)はD/A変換器3
1のデジタルホールド電圧VHD、(h)は電流源の制
御電圧VH、(i)は半導体レーザ1の光出力である。
【0028】時間t9までは再生のサンプル区間、時間
t10までは記録のサンプル区間である。時間t10か
らt13まではホールド区間、時間t13から再生のサ
ンプル区間になる。
【0029】時間t9までの再生区間は、記録ゲートW
G、ホールドゲートHLD,切換ゲートEXCは”ロ
ー”で、アナログスイッチ9、32がオンである。サン
プルホールド回路はサンプル状態で、従来例で説明した
のと同様に、クローズループの制御系が構成される。半
導体レーザ1の光出力は基準電圧VPで設定される再生
の光出力PPになるよう制御される。
【0030】時間t9において、記録ゲートWGが”ハ
イ”になると、サンプルホールド回路がサンプル状態の
ままで、基準電圧がVWに切り替わり、記録の光出力P
Wの設定が始まる。記録信号WDTは”ハイ”で、定電
流源の駆動電流ILDは、すべて半導体レーザ1に流れ
る。これより、半導体レーザ1の光出力は基準電圧VW
で設定される記録の光出力PWになるよう、制御電圧が
VSWに変化する。
【0031】時間t10において、記録の制御電圧VS
Wが安定すると、ホールドゲートHLDが”ハイ”で、
サンプルホールド回路はホールド状態になる。制御系は
クローズループからオープンループに切換わる。バッフ
ァアンプ12の出力VHAは、コンデンサ11に電荷蓄
積によりホールドされた記録の制御電圧VSWになる。
電流源の制御電圧VHは、バッファアンプ12の出力V
HAが接続されており、オープンループの制御系により
記録の光出力PWが設定される。時間t10で記録信号
WDTによる駆動電流ILDの変調が始まり、光出力PW
が変調される。また、時間t10から、電荷蓄積により
ホールドされた記録の制御電圧VSWのA/D変換、ラ
ッチ、D/A変換が始まる。
【0032】時間t11で、A/D変換、ラッチ、D/
A変換が終了する。D/A変換器の出力であるデジタル
ホールド電圧VHDは、記録の制御電圧VSWが出力さ
れる。
【0033】時間t12で、切換ゲートEXCが”ハ
イ”になる。電流源の制御電圧VHは、電荷蓄積により
ホールドした制御電圧VHAから、デジタルホールド電
圧VHDに切り替えられる。電荷蓄積によりホールドし
た制御電圧VHAとデジタルホールド電圧VHDは、同
一の記録の制御電圧VSWのため、制御電圧を切換えて
も、オープンループの制御で記録の光出力PWは安定で
ある。図2(f),(g)に示すように以後時間t13
まで制御電圧VHAはトループの影響により徐々に上昇
するが、安定なデジタルホールド電圧VHDにより電流
源がオープンループで駆動される。
【0034】時間t13において、記録ゲートWGT、
ホールドゲートHLD、切換ゲートEXCは”ロー”に
なり、記録から再生に戻る。光出力の制御は、オープン
ループからクローズループの制御系に切り替わる。記録
光出力PWは、時間t12からt13までデジタルホー
ルド電圧VHDにより制御されるため、電流源はオープ
ンループで駆動されても、ドループの影響が少なく安定
である。
【0035】以上のように本実施例では、記録信号によ
る変調の区間にD/A変換が完了した時点で、電流源の
駆動をサンプルホールド手段の出力からD/A変換器の
出力に切換えている。従ってA/D変換、D/A変換に
必要な長時間の記録の光出力のDC発光を無くすことが
でき、光ディスクの記録領域の利用効率を高めると共
に、記録膜へのダメージを軽減することができる。ま
た、電荷蓄積によりホールドした制御電圧により記録の
変調を行いながら、A/D変換、D/A変換するため、
A/D変換器やD/A変換器の変換速度はそれほど高速
のものを必要とせず、回路コストを削減することができ
るという効果が得られる。
【0036】次に本発明の第2の実施例を説明する。第
2の実施例は、第1の実施例の半導体レーザ駆動回路に
おいて、D/A変換が完了した時点で電荷蓄積によりホ
ールドした制御電圧とデジタルホールド電圧とを切換え
る代わりに、バッファアンプの入力であるコンデンサの
電荷蓄積点に、デジタルホールド電圧を加算するもので
ある。
【0037】図3は本発明の第2の実施例における半導
体レーザ駆動回路の構成図を示すものである。先に説明
した第1の実施例の構成図である図1に追加変更した部
分を説明する。図3においてアナログスイッチ40は加
算ゲートADDにより制御され、サンプル区間及び電荷
蓄積によりホールドした制御電圧で電流源を駆動してい
る区間では開いている。本実施例ではバッファアンプ1
2の出力がA/D変換器30に与えられる。A/D変換
器30はこれをデジタル信号に変換するもので、その出
力はD/A変換器31に与えられる。A/D変換器3
0,D/A変換器31の間にはいずれかに図示しないラ
ッチ回路が含まれている。そしてD/A変換器31の出
力はアナログスイッチ40の一端に与えられる。アナロ
グスイッチ40は電荷蓄積によりホールドした制御電圧
VHをA/D変換、ラッチ、D/A変換してデジタルホ
ールド電圧VHDを作った後、アナログスイッチ40は
閉じる。電荷蓄積によりホールドした制御電圧に、デジ
タルホールド電圧VHDを加算することによって長時間
安定な電流源の制御電圧VHを得ている。
【0038】以上のように構成された本発明の第2の実
施例の半導体レーザ駆動回路の動作について、図4を用
いて説明する。図4の波形図において、(a)は記録区
間を示す記録ゲートWG、(b)はホールド区間を示す
ホールドゲートHLD、(c)はD/A変換が完了した
時に、コンデンサ11の電荷蓄積点にデジタルホールド
電圧VHDを加算する加算ゲートADD、(d)は光デ
ィスクに記録される記録信号WDT、(e)は差動アン
プ4の制御電圧VS、(f)はD/A変換器31のデジ
タルホールド電圧VHD、(g)は電流源の制御電圧V
H、(h)は半導体レーザ1の光出力である。時間t9
までは再生のサンプル区間、時間t10までは記録のサ
ンプル区間である。時間t10からt13まではホール
ド区間、時間t13から再生のサンプル区間になる。
【0039】時間t9までの再生区間は、第1実施例で
説明したのと同様に、半導体レーザ1の光出力は基準電
圧VPで設定される再生の光出力PPになるようクロー
ズループで制御される。
【0040】時間t9において、記録ゲートWGが”ハ
イ”になると、クローズループのままで基準電圧がVW
に切り替わり、記録の光出力PWの設定が始まる。半導
体レーザ1の光出力は基準電圧VWで設定される記録の
光出力PWになるよう、制御電圧がVSWに変化する。
【0041】時間t10において、記録の制御電圧VS
Wが安定すると、ホールドゲートHLDが”ハイ”にな
り、サンプルホールド回路はホールド状態になる。制御
系はクローズループからオープンループに切り替わる。
電流源の制御電圧VHは、コンデンサ11で電荷蓄積に
よりホールドされた記録の制御電圧VSWが接続されて
おり、オープンループの制御系で記録の光出力PWが設
定される。時間t10で記録信号WDTによる駆動電流
LDの変調が始まり、光出力PWが変調される。また時
間t10から、電荷蓄積によりホールドされた記録の制
御電圧VSWのA/D変換、ラッチ、D/A変換が始ま
る。
【0042】時間t11で、A/D変換、ラッチ、D/
A変換が終了する。D/A変換器の出力であるデジタル
ホールド電圧VHDは、記録の制御電圧VSWが出力さ
れる。
【0043】時間t12で、加算ゲートADDが”ハ
イ”になり、記録の制御電圧VSWをホールドしている
コンデンサ11の電荷蓄積点にデジタルホールド電圧V
HDが加算される。ここで、デジタルホールド電圧VH
Dは、記録の制御電圧VSWと等しいため、バッファア
ンプ12の出力である電流源の制御電圧VHは、記録の
制御電圧VSWのままであり、オープンループの制御で
記録の光出力PWは安定である。
【0044】またコンデンサ11の電荷蓄積点にデジタ
ルホールド電圧VHDを加算するため、コンデンサ11
によるノイズフィルターの効果があり、加算した瞬間の
電流源の制御電圧の変動が抑えられる。結果として、記
録光出力の変動が抑えられ、半導体レーザ1の劣化を防
ぐことができる。
【0045】時間t13において、記録ゲートWGT、
ホールドゲートHLD、加算ゲートADDは”ロー”に
なり、記録から再生に戻る。光出力の制御は、オープン
ループからクローズループの制御系に切換わる。
【0046】以上のように本実施例では、D/A変換が
完了した時点で、バッファアンプの入力であるコンデン
サの電荷蓄積点に、デジタルホールド電圧を加算する加
算手段を設けることにより、記録の変調を行うホールド
区間で、電流源の制御電圧の変動を抑え、光出力の制御
を安定にすることができる。
【0047】次に本発明の第3の実施例を説明する。第
3の実施例は、先に説明した第1、第2の実施例におい
て、サンプルホールド回路の電荷蓄積による制御電圧の
ホーールドを、D/A変換が終了するまでの時間とした
ものである。
【0048】第1の実施例の動作説明図である図2
(f)において、電荷蓄積によりホールドした制御電圧
VHAは、記録の終わりのほうでドループにより変化し
ている。しかしながら、電流源の駆動は図2(g)に示
すデジタルホールド電圧VHDによる行われるため、電
荷蓄積によりホールドした制御電圧VHAの変化の影響
は出ない。従って電荷蓄積による制御電圧VHAを安定
にホールドする時間は、D/A変換が終了するまでで十
分であり、記録の終了までは必要はない。又第2実施例
においても、D/A変換が終了した段階でコンデンサ1
1の電荷蓄積点にD/A変換値VHDを加算することに
よって、サンプルホールド回路の出力、即ち電流源の制
御電圧VHを安定化することができる。電荷蓄積のホー
ルド時間は、コンデンサ11の容量に依存しており、ホ
ールド時間の短縮は、コンデンサの容量を小さくするこ
とができる。コンデンサの容量は、ホールド時間と同時
に制御系の周波数特性に関係している。このためコンデ
ンサの容量が小さくなると、周波数特性が改善され、再
生から記録の立ち上がりを早くすることができる。
【0049】以上のように本実施例によれば、サンプル
ホールド回路が、ホールド開始からD/A変換が完了す
るまでの間、電荷蓄積により制御電圧をホールドするこ
とにより、コンデンサの容量を小さくして制御系の周波
数特性を伸ばし、再生から記録の立ち上がりを高速にす
ることができる。
【0050】次に本発明の第4の実施例を説明する。電
荷蓄積によりホールドした制御電圧VHAとデジタルホ
ールド電圧VHDの切換えのタイミングで電流源の制御
電圧VHが変動した場合、記録の光出力がピークの場合
には、半導体レーザの光出力が規定値を越えてしまうお
それがある。この場合、半導体レーザを傷めることにな
り、最悪の場合には破壊してしまう。そこで第4の実施
例は、先に説明した第1の実施例において、電荷蓄積に
よりホールドした制御電圧VHAとデジタルホールド電
圧VHDの切換えを、記録の光出力の変調がボトム(低
レベル)になった区間で、行うようにしたものである。
これは例えば図1において記録信号WDTがLレベルの
ときにのみ切換ゲートEXCの出力をアナログスイッチ
33及びインバータ34に与えるようなゲートを付加す
ることによって容易に実現できる。このように記録の光
出力がボトムのタイミングで電流源の制御電圧VHが変
動した場合には、半導体レーザ1の光出力への影響が格
段に少なく、結果として半導体レーザ1の劣化を防ぐ事
ができる。
【0051】以上のように本実施例によれば、電荷蓄積
によりホールドした制御電圧VHAとデジタルホールド
電圧VHDの切換えを、記録の光出力の変調がボトムに
なった区間で行うことにより、制御電圧の変動による半
導体レーザの劣化を防ぐ事ができる。
【0052】次に本発明の第5の実施例を説明する。制
御電圧をホールドしているコンデンサの電荷蓄積点への
デジタルホールド電圧VHDの加算のタイミングで電流
源の制御電圧VHが変動した場合、記録の光出力がピー
クの場合には、半導体レーザの光出力が規定値を越えて
しまうおそれがある。この場合、半導体レーザを傷める
ことになり、最悪の場合には破壊してしまう。そこで第
5の実施例は、先に説明した第2の実施例において、制
御電圧をホールドしているコンデンサの電荷蓄積点への
デジタルホールド電圧VHDの加算を、記録の光出力の
変調がボトムになった区間で、行うようにしたものであ
る。この場合も記録信号WDTがローレベルのときにの
み加算ゲートADDをアナログスイッチ40に加えるこ
とができるようなゲート回路を追加することによって、
容易に実現できる。そして記録の光出力がボトムの場合
に制御電圧をホールドしているコンデンサの電荷蓄積点
へのデジタルホールド電圧VHDの加算をすれば、半導
体レーザ1の光出力への影響が格段に少なく、結果とし
て半導体レーザ1の劣化を防ぐ事ができる。
【0053】以上のように本実施例によれば、制御電圧
をホールドしているコンデンサの電荷蓄積点へのデジタ
ルホールド電圧VHDの加算を、記録の光出力の変調が
ボトムになった区間で行うことにより、制御電圧の変動
による半導体レーザの劣化を防ぐ事ができる。
【0054】次に本発明の第6の実施例を説明する。第
6の実施例は、光パルスのピークとボトムの2つの光出
力を制御し変調を行う半導体レーザ駆動回路に本発明を
適用したものである。光出力をピークとボトムの間で制
御し変調する半導体レーザ駆動回路は、書換え可能な記
録媒体に利用される。特に相変化を用いた1ビームでオ
ーバーライト可能な記録媒体や、オーバーライトが可能
な2層の記録媒体をもつ光磁気媒体等に利用される。ピ
ークとボトムの2つの光出力を制御するため、記録信号
の変調の前にA/D変換、ラッチ、D/A変換する従来
の方式では、A/D変換とD/A変換に必要な長期間の
DC発光領域も2倍になり、光ディスクの記録領域の利
用効率が一層悪くなる。さらには書換え可能なために、
記録膜へのダメージは繰り返し特性を悪化させてしま
う。第6の実施例は、この問題を解決するものである。
【0055】図5及び図6は本発明の第6の実施例にお
ける半導体レーザ駆動回路の構成図を示すものである。
先に説明した第1の実施例の構成図である図1に追加変
更した部分を説明する。まず記録光出力のボトムに対応
する第1の光出力を制御する部分のブロックの構成につ
いて図5を参照しつつ説明する。
【0056】図5において、第1の差動アンプ50はモ
ニタ電圧VMと、光出力を設定する第1の基準電圧VR
1との比較を行ない、第1の制御電圧VS1を発生す
る。第1の基準電圧VR1は、51の再生用の基準電圧
VPと、52の第1の光出力用の基準電圧VW1の2つ
があり、アナログスイッチ53とアナログスイッチ54
によりどちらかが選択される。選択は記録区間を示す第
1の記録ゲートWG1及びインバータ55の出力により
制御され、いずれかの基準電圧がアナログスイッチ56
に加えられる。アナログスイッチ56は、第1のホール
ドゲートHLD1、インバータ57により制御され、第
1の制御電圧VS1をバッファーアンプ59に与える。
アナログスイッチ56、コンデンサ58、バッファーア
ンプ59は第1のサンプルホールド回路を構成してい
る。第1のサンプルホールド回路は、アナログスイッチ
56がオンの時に第1の制御電圧VS1をサンプルし、
制御系をクローズループで構成する。またアナログスイ
ッチ56がオフの時に電荷蓄積により第1の制御電圧V
HA1をホールドして、制御系をオープンループで構成
する。第1のA/D変換器63は、電荷蓄積でホールド
した第1の制御電圧VHA1を第1のデジタルデータV
D1にA/D変換するものである。第1のD/A変換器
64は第1のデジタルホールド電圧VHD1を出力する
ものである。図示はしていないが、第1のデジタルデー
タVD1をデジタル的にラッチする第1のラッチ回路
は、第1のA/D変換器63あるいは第1のD/A変換
器64に含まれているものとする。アナログスイッチ6
0,61はインバータ62と第1の切換ゲートEXC1
で制御され、電荷蓄積でホールドした第1の制御電圧V
HA1か第1のデジタルホールド電圧VHD1かを選択
する第1の切換手段を構成する。アナログスイッチ6
0,61の出力VH1は、抵抗66(RL)と第1の電
流源を構成するトランジスタ65に接続され、電流IL1
を流す。電流IL1は、第1の光出力であるボトムを制御
するものである。
【0057】次に記録光出力のピークに対応する、第2
の光出力を制御する下半分のブロックの構成について図
6を参照しつつ説明する。上半分のブロックと動作が同
様な部分については、簡単に説明する。
【0058】図6において、モニタ電圧VMH第2の差
動アンプ67にも与えられる。差動アンプ67はモニタ
電圧VMと、光出力を設定する第2の基準電圧VR2と
の比較を行ない、第2の制御電圧VS2を発生するもの
である。第2の基準電圧VR2は、光出力ゼロ用のグラ
ンドレベルと、68の第2の光出力用の基準電圧VW2
がアナログスイッチ69とアナログスイッチ70により
選択される。アナログスイッチ69,70は記録区間を
示す第2の記録ゲートWG2及びインバータ71より制
御される。アナログスイッチ72は、第2のホールドゲ
ートHLD2、インバータ73により制御され、第2の
制御電圧VS2をバッファアンプ75に与える。
【0059】アナログスイッチ72、コンデンサ74、
バッファーアンプ75は第2のサンプルホールド回路を
構成している。第2のサンプルホールド回路は、アナロ
グスイッチ72がオンの時に第2の制御電圧VS2をサ
ンプルし、制御系をクローズループで構成する。またア
ナログスイッチ72がオフの時に電荷蓄積により第2の
制御電圧VHA2をホールドして、制御系をオープンル
ープで構成する。第2のA/D変換器79は、電荷蓄積
でホールドした第2の制御電圧VHA2を第2のデジタ
ルデータVD2にA/D変換する。第2のD/A変換器
80は第2のデジタルホールド電圧VHD2を出力す
る。図示はしていないが、第2のデジタルデータVD2
をデジタル的にラッチする第2のラッチ回路は、第2の
A/D変換器79あるいは第2のD/A変換器80に含
まれているものとする。アナログスイッチ76,77は
インバータ78と第2の切換ゲートEXC2で制御さ
れ、電荷蓄積でホールドした第2の制御電圧VHA2か
第2のデジタルホールド電圧VHD2かを選択する第2
の切換手段を構成している。アナログスイッチ76,7
7の出力VH2は、抵抗82(RL)と第2の電流源を
構成するトランジスタ81に接続され、電流IL2を流
す。電流IL2は、記録信号WDTに応じて、インバータ
85、トランジスタ83、84により変調された後で、
電流IL1に重畳される。電流IL2は、第2の光出力であ
るピークを制御するものである。
【0060】以上のように構成された本発明の第6の実
施例の半導体レーザ駆動回路の動作について図7,図8
を用いて説明する。図7の波形図において、(a)は第
1の記録ゲートWG1、(b)は第2の記録ゲートWG
2あるいは第1のホールドゲートHLD1、(c)は第
2のホールドゲートHLD2、(d)は第1の切換ゲー
トEXC1、(e)は第2の切換ゲートEXC2、
(f)は記録信号WDTである。(g)は第1の制御電
圧VS1、(h)は電荷蓄積によりホールドした第1の
制御電圧VHA1、(i)は第1のデジタルホールド電
圧VHD1である。又図8の波形図において、(j)は
電流源の第1の制御電圧VH1、(k)は第2の制御電
圧VS2、(l)は電荷蓄積によりホールドした第2の
制御電圧VHA2、(m)は第2のデジタルホールド電
圧VHD2、(n)は電流源の第2の制御電圧VH2、
(o)は光出力である。
【0061】時間t15まで第1のサンプル区間、時間
t15から時間t19までは第1のホールド区間、時間
t19以降は第1のサンプル区間である。また時間t1
5から時間t16までは第2のサンプル区間、時間t1
6から時間t19までは第2のホールド区間である。
【0062】図7において時間t14までは再生区間を
示す。第1のサンプルホールド回路はサンプル状態で、
制御系はクローズループが構成され、半導体レーザ1の
光出力は基準電圧VPで設定される再生の光出力PPに
なるよう制御される。
【0063】時間t14において、第1の記録ゲートW
G1が”ハイ”になり、クローズループのままで、第1
の基準電圧がVW1に切り替わり、第1の光出力PW1
になるよう、第1の制御電圧がVSW1に変化する。
【0064】時間t15において、第1のホールド区間
及び第2のサンプル区間が始まる。第1の制御電圧VS
1がVSW1に安定すると、第1のホールドゲートHL
D1が”ハイ”になり、第1のサンプルホールド回路は
ホールド状態になる。制御系はクローズループからオー
プンループに切換わる。バッファアンプ59の出力VH
A1は、コンデンサ58に電荷蓄積でホールドされた第
1の制御電圧VSW1になる。電流源の第1の制御電圧
VH1は、バッファアンプ59の出力VHA1が接続さ
れており、オープンループの制御系により第1の光出力
PW1が設定される。同時に図7(i)に示すように電
荷蓄積でホールドされた第1の制御電圧VSW1のA/
D変換、ラッチ、D/A変換が開始される。
【0065】また時間t15において、第2の記録ゲー
トWG2が”ハイ”になり、クローズループの制御系に
より、第2の光出力PW2が設定される。第2の制御電
圧VS2は、第2の光出力PW2に対応してVSW2に
変化する。
【0066】時間t16において、第2のホールド区間
が始まる。図8(k)に示すように第2の制御電圧VS
2がVSW2に安定すると、第2のホールドゲートHL
D2が”ハイ”になり、第2のサンプルホールド回路は
ホールド状態になる。制御系はクローズループからオー
プンループに切換わる。図8(l)に示すバッファアン
プ75の出力VHA2は、コンデンサ74に電荷蓄積で
ホールドされた第2の制御電圧VSW2になる。電流源
の第2の制御電圧VH2は、バッファアンプ75の出力
VHA2となり、図8(o)に示すようにオープンルー
プの制御系により第2の光出力PW2が設定される。同
時に電荷蓄積でホールドされた第2の制御電圧VSW2
のA/D変換、ラッチ、D/A変換が開始される。
【0067】また時間t16から記録信号WDTによる
電流IL2の変調が始まる。光出力は第1の光出力PW1
と第2の光出力PW2との間で変調される。
【0068】図7(d)に示すように時間t17におい
て、第1の切換ゲートEXC1が”ハイ”になる。この
時第1の制御電圧VSW1のA/D変換、D/A変換は
終了し、第1のデジタルホールド電圧VHD1にはVS
W1が出力されている。第1の切換ゲートEXC1によ
り、電流源の第1の制御電圧VH1は、電荷蓄積により
ホールドした第1の制御電圧VHA1から第1のデジタ
ルホールド電圧VHD1に切換えられる。
【0069】図7(l)に示すように次に時間t18に
おいて、第2の切換ゲートEXC2が”ハイ”になる。
この時第2の制御電圧VSW2のA/D変換、D/A変
換は終了し、第2のデジタルホールド電圧VHD2には
VSW2が出力されている。第2の切換ゲートEXC2
により、電流源の第2の制御電圧VH2は、電荷蓄積に
よりホールドした第2の制御電圧VHA2から第2のデ
ジタルホールド電圧VHD2に切換えられる。以降は、
第1と第2のデジタルホールド電圧VHD1、VHD2
により光出力が安定に変調される。時間t19におい
て、光出力の制御はオープンループからクローズループ
に移り、記録から再生の光出力になる。
【0070】以上のように本実施例によれば、記録の変
調の間に、電荷蓄積によりホールドした第1の制御電圧
と第1のデジタルホールド電圧とを切換え、また電荷蓄
積によりホールドした第2の制御電圧と第2のデジタル
ホールド電圧と切換えることにより、第1と第2のA/
D変換、D/A変換に必要な長時間の光出力のDC発光
を無くすことができる。又光ディスクの記録領域の利用
効率を高めることができる。
【0071】尚ライトワンス形の記録媒体では、同一領
域への記録の光出力が発光されることは1回だけであ
る。しかしながら書換え可能な記録媒体においては、同
一領域への記録の光出力は書換え可能なため繰り返し発
光される。このため記録の開始でのDC発光による記録
媒体へのダメージは、繰り返し回数の分大きくなる。本
実施例では、A/D変換、D/A変換に必要な記録のD
C発光を無くしているため、記録媒体の繰り返しの特性
を改善することができる。また第1の光出力をゼロ近傍
に設定することにより、本レーザ駆動回路は、書換え可
能な記録媒体のみでなく、ライトワンスの記録媒体にも
流用することができる。
【0072】次に本発明の第7の実施例を説明する。第
7の実施例は、第6の実施例の半導体レーザ駆動回路に
おいて、第1のD/A変換が完了した時点で、第1の制
御電圧をホールドしている電荷蓄積点に第1のデジタル
ホールド電圧を加算し、また第2のD/A変換が完了し
た時点で、第2の制御電圧をホールドしている電荷蓄積
点に第2のデジタルホールド電圧を加算するものであ
る。
【0073】図9,10は本発明の第7の実施例におけ
る半導体レーザ駆動回路の構成図を示すものである。先
に説明した第6の実施例に追加変更した部分を説明す
る。図9において、アナログスイッチ90は、第1の加
算ゲートADD1により制御され、第1のサンプル区間
及び電荷蓄積によりホールドした第1の制御電圧で第1
の電流源を駆動している区間は開いている。電荷蓄積に
よりホールドした第1の制御電圧VH1をA/D変換、
ラッチ、D/A変換して第1のデジタルホールド電圧V
HD1を作った後、アナログスイッチ90は閉じる。電
荷蓄積によりホールドした第1の制御電圧に、第1のデ
ジタルホールド電圧VHD1が加算され、安定な第1の
電流源の制御電圧VH1が得られる。
【0074】アナログスイッチ91は第2の加算ゲート
ADD2により制御される。先に説明したアナログスイ
ッチ90と同様に、電荷蓄積によりホールドした第2の
制御電圧VH2をA/D変換、ラッチ、D/A変換して
第2のデジタルホールド電圧VHD2が作られた後、ア
ナログスイッチ91は閉じる。電荷蓄積によりホールド
した第2の制御電圧に、第2のデジタルホールド電圧V
HD2が加算され、安定な第2の電流源の制御電圧VH
2が得られる。
【0075】以上のように構成された本発明の第7の実
施例の半導体レーザ駆動回路の動作について図11,1
2を用いて説明する。図11の波形図において、(a)
は第1の記録ゲートWG1、(b)は第2の記録ゲート
WG2あるいは第1のホールドゲートHLD1、(c)
は第2のホールドゲートHLD2、(d)は第1の加算
ゲートADD1、(e)は第2の加算ゲートADD2、
(f)は記録信号WDTである。(g)は第1の制御電
圧VS1、(h)は第1のデジタルホールド電圧VHD
1である。又図12の(i)は電流源の第1の制御電圧
VH1、(j)は第2の制御電圧VS2、(k)は第2
のデジタルホールド電圧VHD2、(l)は電流源の第
2の制御電圧VH2、mは光出力である。
【0076】時間t15まで第1のサンプル区間、時間
t15から時間t19までは第1のホールド時間、時間
t19以降は第1のサンプル区間である。また時間t1
5から時間t16までは第2のサンプル区間、時間t1
6から時間t19までは第2のホールド区間である。
【0077】図11,12において時間t14までは再
生区間を示す。第1のサンプルホールド回路はサンプル
状態で、制御系はクローズループが構成され、半導体レ
ーザ1の光出力は基準電圧VPで設定される再生の光出
力PPになるよう制御される。
【0078】図11(a)に示すように時間t14にお
いて、第1の記録ゲートWG1が”ハイ”になり、クロ
ーズループのままで、第1の基準電圧がVW1に切り替
わり、第1の光出力PW1になるよう、第1の制御電圧
がVSW1に変化する。図11(b)に示すように時間
t15において、第1のホールドゲートHLD1が”ハ
イ”になり、第1のサンプルホールド回路はホールド状
態になる。制御系はクローズループからオープンループ
に切換わる。電流源の第1の制御電圧VH1は、コンデ
ンサ58に電荷蓄積でホールドされた第1の制御電圧V
SW1が接続され、図12(m)に示すようにオープン
ループの制御系で第1の光出力PW1が設定される。同
時に図11(g),(h)に示すように電荷蓄積でホー
ルドされた第1の制御電圧VSW1のA/D変換、ラッ
チ、D/A変換が開始される。
【0079】また時間t15において、第2の記録ゲー
トWG2が”ハイ”になり、クローズループの制御系に
より、第2の光出力PW2が設定される。第2の制御電
圧VS2は、第2の光出力PW2に対応してVSW2に
変化する。
【0080】時間t16で、第2のホールドゲートHL
D2が”ハイ”になり、第2のサンプルホールド回路は
ホールド状態になる。制御系はクローズループからオー
プンループに切換わる。電流源の第2の制御電圧VH2
は、コンデンサ74に電荷蓄積でホールドされた第2の
制御電圧VSW2が接続され、オープンループの制御系
で第2の光出力PW2が設定される。同時に図12
(k),(l)に示すように電荷蓄積でホールドされた
第2の制御電圧VSW2のA/D変換、ラッチ、D/A
変換が開始される。
【0081】また、時間t16から記録信号WDTによ
る電流IL2の変調が始まる。光出力は、第1の光出力P
W1と第2の光出力PW2との間で変調される。
【0082】時間t17において、第1の加算ゲートA
DD1が”ハイ”になり、アナログスイッチ58がオン
になる。この時第1の制御電圧VSW1のA/D変換、
ラッチ、D/A変換は終了しており、第1のデジタルホ
ールド電圧VHD1が出力されている。第1の加算ゲー
トADD1により、第1の制御電圧VSW1をホールド
しているコンデンサ58の電荷蓄積点に、第1のデジタ
ルホールド電圧VHD1が加算される。第1のデジタル
ホールド電圧VHD1の値は第1の制御電圧VSW1と
等しいため、電流源の第1の制御電圧VH1はVSW1
のままであり、オープンループの制御で、第1の光出力
PW1は安定である。またコンデンサ58によるノイズ
フィルターの効果があり、加算した瞬間の光出力の変動
が抑えられる。
【0083】時間t18において、第2の加算ゲートA
DD2が”ハイ”になり、アナログスイッチ91がオン
になる。この時第2の制御電圧VSW2のA/D変換、
ラッチ、D/A変換は終了しており、第2のデジタルホ
ールド電圧VHD2が出力されている。第2の加算ゲー
トADD2により、第2の制御電圧VSW2をホールド
しているコンデンサ74の電荷蓄積点に、第2のデジタ
ルホールド電圧VHD2が加算される。第2のデジタル
ホールド電圧VHD2の値は第2の制御電圧VSW2と
等しいため、電流源の第2の制御電圧VH2はVSW2
のままであり、オープンループの制御で、第2の光出力
PW2は安定である。またコンデンサ74によるノイズ
フィルターの効果があり、加算した瞬間の光出力の変動
が抑えられる。
【0084】以後時間t19まで2つの電流源は、第1
のデジタルホールド電圧VHD1と第2のデジタルホー
ルド電圧VHD2を加算した制御電圧VH1,VH2に
よりそれぞれオープンループで駆動される。時間t19
において、光出力の制御はオープンループからクローズ
ループに移り、記録から再生の光出力になる。
【0085】以上のように本実施例によれば、第1のD
/A変換が完了した時点で、第1の制御電圧をホールド
している電荷蓄積点に第1のデジタルホールド電圧を加
算する第1の加算手段と、第2のD/A変換が完了した
時点で、第2の制御電圧をホールドしている電荷蓄積点
に第2のデジタルホールド電圧を加算する第2の加算手
段とを設けることにより、記録の変調の間に、第1及び
第2のデジタルホールド電圧を切換えることなく加算す
ることで、オープンループにおける制御電圧の変動を抑
え光出力の制御を安定にすることができる。
【0086】次に本発明の第8の実施例を説明する。第
8の実施例は、先に説明した第6、第7の実施例におい
て、第1のA/D変換器と第2のA/D変換器とに代え
て、1つの共用化したA/D変換器と、第1のバッファ
アンプの出力と第2のバッファアンプの出力の1つを選
択し前記共用化したA/D変換器に入力する入力選択手
段とを設けたものである。
【0087】第1と第2のA/D変換器がA/D変換を
実行する時間は、重なることはないため、1つの共用化
したA/D変換器を用いることができる。共用化したA
/D変換器への入力は、第1のバッファの出力と第2の
バッファの出力の1つを入力選択手段により切換える。
これにより、2つのA/D変換器を1つのA/D変換器
で兼ねることが出来、回路のコストを低減することがで
きる。
【0088】なお、本発明の第6、7、8の実施例で
は、ボトムとピークの2つの光出力を制御したが、これ
は3つ以上の光出力にも適用できることは言うまでもな
い。また、本発明の第6の実施例では、電荷蓄積により
ホールドした制御電圧のデジタルホールド電圧への切換
えを、光出力がボトムの区間で行えば、切り替えによる
光出力の変動を抑えることができるのは言うまでもな
い。また、本発明の第7の実施例では、制御電圧をホー
ルドしたコンデンサの電荷蓄積点へのデジタルホールド
電圧の加算を、光出力がボトムの区間で行えば、加算に
よる光出力の変動を抑えることができるのは言うまでも
ない。
【0089】
【発明の効果】以上のように本願の請求項1〜6の発明
では、記録の変調の途中で電荷蓄積によりホールドした
制御電圧とD/A変換器のデジタルホールド電圧とを切
換え、又はデジタルホールド電圧をサンプルホールド手
段の電荷蓄積点に加算しているため、A/D変換、D/
A変換に必要な長時間の記録の光出力のDC発光を無く
すことができ、光ディスクの記録領域の利用効率を高め
ると共に、記録膜へのダメージを軽減することができ
る。
【0090】さらには、記録の制御電圧を電荷蓄積によ
りホールドする区間は、A/D変換、D/A変換のセト
リングの区間でいいため、ホールドする時間が短くな
り、コンデンサの容量を小さくすることができる。これ
はサーボ系の周波数特性を改善し、再生から記録の立ち
上がりを高速にすることができる。
【0091】しかも、電荷蓄積によりホールドした制御
電圧により記録の変調を行いながら、A/D変換、D/
A変換するため、A/D変換器やD/A変換器の変換速
度はそれほど高速のものを必要とせず、回路コストを削
減することができる。
【0092】また書換え可能な記録媒体では、ピークと
ボトムの2つの光出力を制御するため、記録信号の変調
の前にA/D変換、ラッチ、D/A変換する領域が2倍
になるが、本願の請求項7〜9の発明では、A/D変
換、ラッチ、D/A変換のための領域が不要となる。従
って記録領域の利用効率を改善すると共に、書換えによ
る同一領域への高出力のDC発光を無くし、書換え回数
等の繰り返し特性の悪化も防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における半導体レーザ駆
動回路の構成図である。
【図2】本発明の第1の実施例における半導体レーザ駆
動回路の動作説明図である。
【図3】本発明の第2の実施例における半導体レーザ駆
動回路の構成図である。
【図4】本発明の第2の実施例における半導体レーザ駆
動回路の動作説明図である。
【図5】本発明の第6の実施例における半導体レーザ駆
動回路の構成図(その1)である。
【図6】本発明の第6の実施例における半導体レーザ駆
動回路の構成図(その2)である。
【図7】本発明の第6の実施例における半導体レーザ駆
動回路の動作説明図(その1)である。
【図8】本発明の第6の実施例における半導体レーザ駆
動回路の動作説明図(その2)である。
【図9】本発明の第7の実施例における半導体レーザ駆
動回路の構成図(その1)である。
【図10】本発明の第7の実施例における半導体レーザ
駆動回路の構成図(その2)である。
【図11】本発明の第7の実施例における半導体レーザ
駆動回路の動作説明図(その1)である。
【図12】本発明の第7の実施例における半導体レーザ
駆動回路の動作説明図(その2)である。
【図13】従来のホールド方式による半導体レーザ駆動
回路の構成図である。
【図14】従来のホールド方式による半導体レーザ駆動
回路の動作説明図である。
【図15】従来のデジタルホールド方式による半導体レ
ーザ駆動回路の構成図である。
【図16】従来のデジタルホールド方式による半導体レ
ーザ駆動回路の動作説明図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 光検出器 3 電流電圧変換器 4 差動アンプ 5 再生用の基準電圧 6 記録用の基準電圧 12 バッファアンプ 13 トランジスタ 21,30 A/D変換器 22,31 D/A変換器 7〜9,32,33,40,56,69,70,72,
90,91 アナログスイッチ 50 第1の差動アンプ 51 バッファアンプ 63 第1のA/D変換器 64 第2のD/A変換器 75 バッファアンプ 79 第2のA/D変換器 80 第2のD/A変換器

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光出力に応じたモニタ信号を発生す
    る光検出器と、 再生あるいは記録の光出力に対応する基準電圧を発生す
    る基準電圧発生手段と、 前記モニタ信号と前記基準電圧を比較し制御電圧を発生
    する差動アンプと、 前記差動アンプの制御電圧を入力とし、サンプル区間で
    は前記制御電圧を出力し、ホールド区間では再生から記
    録の光出力に基準電圧が切り替わった後の整定時の前記
    制御電圧を電荷蓄積によりホールドするサンプルホール
    ド手段と、 前記サンプルホールド手段の出力に応じて前記半導体レ
    ーザに電流を流す電流源と、 前記ホールド区間の間に、前記電流源の電流を記録信号
    に応じて変調する変調手段と、 前記サンプルホールド手段でホールドした制御電圧をア
    ナログデジタル変換するアナログデジタル変換器と、 前記アナログデジタル変換器の出力をデジタル的に保持
    するラッチ回路と、 前記ラッチ回路の出力をデジタルアナログ変換するデジ
    タルアナログ変換器と、 前記記録信号による変調の区間、前記デジタルアナログ
    変換器のデジタルアナログ変換が完了した時点で、前記
    電流源の駆動を前記サンプルホールド手段の出力から、
    前記デジタルアナログ変換器の出力に切換える切換手段
    と、を備えた半導体レーザ駆動回路。
  2. 【請求項2】 光ビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光出力に応じたモニタ信号を発生す
    る光検出器と、 再生あるいは記録の光出力に対応する基準電圧を発生す
    る基準電圧発生手段と、 前記モニタ信号と前記基準電圧を比較し制御電圧を発生
    する差動アンプと、 前記差動アンプの制御電圧を入力とし、サンプル区間で
    は前記制御電圧を出力し、ホールド区間では再生から記
    録の光出力に基準電圧が切り替わった後の整定時の前記
    制御電圧を電荷蓄積によりホールドするサンプルホール
    ド手段と、 前記サンプルホールド手段の出力に応じて前記半導体レ
    ーザに電流を流す電流源と、 前記ホールド区間の間に、前記電流源の電流を記録信号
    に応じて変調する変調手段と、 前記サンプルホールド手段でホールドした制御電圧をア
    ナログデジタル変換するアナログデジタル変換器と、 前記アナログデジタル変換器の出力をデジタル的に保持
    するラッチ回路と、 前記ラッチ回路の出力をデジタルアナログ変換するデジ
    タルアナログ変換器と、 記録信号による変調の区間、前記デジタルアナログ変換
    器のデジタルアナログ変換が完了した時点で、制御電圧
    をホールドしている前記サンプルホールド手段の電荷蓄
    積点に前記デジタルアナログ変換器の出力を加算する加
    算手段と、を備えた半導体レーザ駆動回路。
  3. 【請求項3】 サンプルホールド手段は、ホールド区間
    では、少なくともホールド開始から前記デジタルアナロ
    グ変換器のデジタルアナログ変換が完了するまでの間、
    電荷蓄積により制御電圧をホールドする請求項1記載の
    半導体レーザ駆動回路。
  4. 【請求項4】 サンプルホールド手段は、ホールド区間
    では、少なくともホールド開始から前記デジタルアナロ
    グ変換器のデジタルアナログ変換が完了するまでの間、
    電荷蓄積により制御電圧をホールドする請求項2記載の
    半導体レーザ駆動回路。
  5. 【請求項5】 切換手段は、変調した記録の光出力がボ
    トムになる区間で、前記サンプルホールド手段の出力か
    ら前記デジタルアナログ変換器の出力に切換える請求項
    1又は3記載の半導体レーザ駆動回路。
  6. 【請求項6】 加算手段は、変調した記録の光出力がボ
    トムになった区間で、制御電圧をホールドしている前記
    サンプルホールド手段の電荷蓄積点に前記デジタルアナ
    ログ変換器の出力を加算する請求項2又は4記載の半導
    体レーザ駆動回路。
  7. 【請求項7】 光ビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光出力に応じたモニタ信号を発生す
    る光検出器と、 再生あるいは第1の光出力に対応する基準電圧を発生す
    る第1の基準電圧発生手段と、 前記モニタ信号と前記第1の基準電圧を比較し第1の制
    御電圧を発生する第1の差動アンプと、 前記第1の差動アンプの制御電圧を入力とし、第1のサ
    ンプル区間では前記第1の制御電圧を出力し、第1のホ
    ールド区間では再生から第1の光出力に基準電圧が切り
    替わった後の整定時の前記第1の制御電圧を電荷蓄積に
    よりホールドする第1のサンプルホールド手段と、 前記第1のサンプルホールド手段の出力に応じて前記半
    導体レーザに電流を流す第1の電流源と、 前記第1のサンプルホールド手段でホールドした第1の
    制御電圧をアナログデジタル変換する第1のアナログデ
    ジタル変換器と、 前記第1のアナログデジタル変換器の出力をデジタル的
    に保持する第1のラッチ回路と、 前記第1のラッチ回路の出力をデジタルアナログ変換す
    る第1のデジタルアナログ変換器と、 第2の光出力に対応する基準電圧を発生する第2の基準
    電圧発生手段と、 前記モニタ信号と前記第2の基準電圧を比較し第2の制
    御電圧を発生する第2の差動アンプと、 前記第2の差動アンプの制御電圧を入力とし、第2のサ
    ンプル区間では前記第2の制御電圧を出力し、第2のホ
    ールド区間では第2の光出力に基準電圧が切り替わった
    後の整定時の前記第2の制御電圧を電荷蓄積によりホー
    ルドする第2のサンプルホールド手段と、 前記第2のサンプルホールド手段の出力に応じた電流
    を、前記第1の電流源の電流に加算して流す第2の電流
    源と、 前記第2のホールド区間、前記第2の電流源の電流を記
    録信号に応じて変調する変調手段と、 前記第2のサンプルホールド手段でホールドした第2の
    制御電圧をアナログデジタル変換する第2のアナログデ
    ジタル変換器と、 前記第2のアナログデジタル変換器の出力をデジタル的
    に保持する第2のラッチ回路と、 前記第2のラッチ回路の出力をデジタルアナログ変換す
    る第2のデジタルアナログ変換器と、 前記記録信号による変調の区間、前記第1のデジタルア
    ナログ変換器のデジタルアナログ変換が完了した時点
    で、前記第1の電流源の駆動を前記第1のサンプルホー
    ルド手段の出力から、前記第1のデジタルアナログ変換
    器の出力に切換える第1の切換手段と、 前記記録信号による変調の区間、前記第2のデジタルア
    ナログ変換器のデジタルアナログ変換が完了した時点
    で、前記第2の電流源の駆動を前記第2のサンプルホー
    ルド手段の出力から、前記第2のデジタルアナログ変換
    器の出力に切換える第2の切換手段と、を備えた半導体
    レーザ駆動回路。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の半導体レーザ駆動回路に
    おいて、第1の切換手段と第2の切換手段に代えて、 記録信号による変調の区間、前記第1のデジタルアナロ
    グ変換器によるデジタルアナログ変換が完了した時点
    で、第1の制御電圧をホールドしている前記第1のサン
    プルホールド手段の電荷蓄積点に前記第1のデジタルア
    ナログ変換器の出力を加算する第1の加算手段と、 記録信号による変調の区間、前記第2のデジタルアナロ
    グ変換器によるデジタルアナログ変換が完了した時点
    で、第2の制御電圧をホールドしている前記第2のサン
    プルホールド手段の電荷蓄積点に前記第2のデジタルア
    ナログ変換器の出力を加算する第2の加算手段と、を備
    えた半導体レーザ駆動回路。
  9. 【請求項9】 請求項7又は8記載の半導体レーザ駆動
    回路において、前記第1のアナログデジタル変換器と前
    記第2のアナログデジタル変換器とに代えて、 1つの共用化したアナログデジタル変換器と、前記第1
    のサンプルホールド手段の出力と前記第2のサンプルホ
    ールド手段の出力の1つを選択して前記共用化したアナ
    ログデジタル変換器に入力する入力選択手段とを備えた
    半導体レーザ駆動回路。
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