JPH02257441A - System for controlling emissive light quantity of laser diode - Google Patents

System for controlling emissive light quantity of laser diode

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JPH02257441A
JPH02257441A JP1077619A JP7761989A JPH02257441A JP H02257441 A JPH02257441 A JP H02257441A JP 1077619 A JP1077619 A JP 1077619A JP 7761989 A JP7761989 A JP 7761989A JP H02257441 A JPH02257441 A JP H02257441A
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laser diode
recording
current value
drive current
reproduction
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Toshihiko Otomo
敏彦 大友
Toru Suzuki
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Abstract

PURPOSE:To decrease the time of monitoring and to keep a laser output constant at the time of recording by measuring emissive light quantity and a current value at the time of a reproducing output, determining necessary current quantity based on the measured values and executing control. CONSTITUTION:At first, the value of a necessary constant is calculated from temperatures T1 and T2 at the two points of an output/current characteristic, which defines the temperature of a laser diode 26 to be used for the initial set of a control system as a parameter, and an arithmetic formula is stored in the internal part of a control part 12. When it is the time of reproducing and a sample/hold circuit 32 is made active by an external signal, the light quantity of the laser diode 26 is supplied as a feedback signal to the control part 12. According to this feedback signal, the driving current value at the time of reproducing and recording is updated and outputted to a reading level and a writing level based on the arithmetic formula in the control part 12. Thus, the light quantity can be controlled at the time of recording and the time of sampling can be reduced. Then, light can be emitted with the light quantity corresponding to a target value at the time of reproducing.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、レーザーダイオードを光源に用いて情報を記
録、再生する装置におけるレーザーダイオード出射光量
の制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for controlling the amount of light emitted from a laser diode in an apparatus for recording and reproducing information using a laser diode as a light source.

(従来の技術) 一般的に、光記録、再生装置においては、記録用媒体に
レーザー光を集光して熱的、化学的に微小なピットを形
成することで、情報を書き込む。
(Prior Art) Generally, in an optical recording/reproducing device, information is written by focusing a laser beam on a recording medium to thermally and chemically form minute pits.

再生時には、前記の変化が起こらない程度に弱めた光で
、書き込んだ場所をトレースして、戻ってくる光の強弱
などから再生信号を得る。このような系では記録に最適
な光量は媒体によってほぼ決まっている。しかし、レー
ザーダイオードの特性上、出力は温度によって大きく変
化し、実使用状態においては、レーザーを駆動する電流
値を一定に設定しておくことはできない、そこで、通常
は、その時の電流値に基づくレーザー光量を常にモニタ
ーし、フィードバックすることにより電流量を制御して
記録(または再生)に必要な一定の光量を得ている。
During reproduction, the written location is traced using light weakened to such an extent that the above-mentioned changes do not occur, and a reproduction signal is obtained from the intensity of the returning light. In such a system, the optimum amount of light for recording is almost determined by the medium. However, due to the characteristics of laser diodes, the output varies greatly depending on the temperature, and in actual use it is not possible to set the current value that drives the laser constant. By constantly monitoring the amount of laser light and providing feedback, the amount of current is controlled to obtain a constant amount of light necessary for recording (or playback).

(発明が解決しようとする課題) 先のような制御方法をとると、記録時において、書き込
み信号が来た場合レーザー出力(光量)を読み込み時の
レベルから書き込み時のレベルまで上げるわけであるが
、いま現在レーザー出力がどこまで上がっているかを書
き込み信号幅に対して、十分細かく捕捉していかなけれ
ばならない、すなわち、従来の技術の再生レベル、記録
レベルに対するサンプリングの関係を示す第5図に示す
ように、レーザーダイオードの温度変化に伴う出力の変
化を常時モニターするために多数のサンプリング回数に
よってレーザのダイオードの出力はサンプリングされて
おり、そのサンプリングによって得られた光量をフィー
ドバックすることにより必要な一定の光量を得ている。
(Problem to be Solved by the Invention) When using the above control method, when a write signal is received during recording, the laser output (light intensity) is increased from the reading level to the writing level. , it is necessary to capture the current level of the laser output in sufficient detail with respect to the writing signal width. In other words, as shown in Figure 5, which shows the relationship of sampling to the reproduction level and recording level in the conventional technology. The output of the laser diode is sampled many times in order to constantly monitor changes in the output due to changes in the laser diode's temperature, and by feeding back the amount of light obtained by sampling, the required constant The amount of light is obtained.

そうしなかったときにはくモニターのためのサンプリン
グ回数を減らすことに相当)、特にレーザー出力の立ち
上がり時に、オーバーシュート等が発生し最悪の場合、
記録しようとした波形に対して再生波形が歪み、正しい
情報が得られなくなる可能性がある。すなわち、レーザ
ー出力の立ち上がり時には、高速性が要求されレーザー
出力は急激に変化するので、サンプリング回数を減らす
と、フィードバック制御が追従できず、前述のようなオ
ーバーシュート等による再生波形の歪みが発生する。
If you do not do this, it is equivalent to reducing the number of samplings for monitoring), and in the worst case, overshoot etc. will occur, especially at the rise of the laser output.
There is a possibility that the reproduced waveform will be distorted with respect to the waveform that was intended to be recorded, making it impossible to obtain correct information. In other words, when the laser output rises, high speed is required and the laser output changes rapidly, so if the number of sampling times is reduced, the feedback control will not be able to follow it and distortion of the reproduced waveform will occur due to overshoot as described above. .

従って、最高記録周波数の数十倍の速度でレーザー光量
を測定し、流している電流量を調節する必要がある。こ
うした場合、記録する周波数が高くなればなるほど、制
御系もそれ以上の高速化が要求され、安定性、コストの
面からも設計が難しくなっていく。
Therefore, it is necessary to measure the amount of laser light at a speed several tens of times faster than the highest recording frequency and adjust the amount of current flowing. In such cases, the higher the recording frequency, the higher the speed of the control system is required, and the design becomes more difficult in terms of stability and cost.

そこで、本発明の目的は、・°′記録時にはレーザー光
量のモニターはせず、再生出力時にのみ時間幅も広くと
って出光量と電流値を測り、それをもとにして記録時に
必要な電流量を決め、制御をおこなう、′という手法を
とり、モニターの回数を大幅に減らし回路上必要な周波
数帯域幅を狭めかつ、本来の目的である”記録時のレー
ザー出力を一定に保とう”とするものである。
Therefore, the purpose of the present invention is to measure the amount of light emitted and the current value only during playback output without monitoring the amount of laser light during recording, and based on that, calculate the amount of current required during recording. By determining the amount and controlling it, we significantly reduced the number of times of monitoring, narrowed the frequency bandwidth required for the circuit, and achieved the original purpose of ``maintaining a constant laser output during recording.'' It is something to do.

(課題を解決するための手段) 上述の目的を達成するために、本発明は、原理的には、
レーザーダイオードを光源に用いて情報を記録、再生す
る装置におけるレーザーダイオード出射光量の制御方式
において、再生時のレーザー出力およびレーザーダイオ
ード駆動電流値から記録用出力値を出射させるのに必要
なレーザーダイオード駆動電流値を算出し、算出したレ
ーザダイオード駆動電流値の電流量を記録時にレーザー
ダイオードに流すことにより、記録用光量を一定に保つ
ことを特徴とする制御方法、を採用するものである。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, in principle,
In a control method for the amount of laser diode emitted light in a device that records and reproduces information using a laser diode as a light source, the laser diode drive required to emit the recording output value from the laser output during reproduction and the laser diode drive current value. A control method is adopted in which the amount of light for recording is kept constant by calculating a current value and flowing the current amount of the calculated laser diode drive current value through the laser diode during recording.

また、具体的な好ましい制御方式として、本発明は、レ
ーザーダイオードを光源に用いて情報を記録、再生する
装置におけるレーザーダイオード出射光量の制御方式に
おいて、光源として用いるレーザーダイオードと、再生
時および記録時のレーザーダイオードの目標光量を設定
する目標光量設定手段と、再生時にレーザーダイオード
の光量をサンプル/ホールドするサンプル/ホールド手
段と、目標光量設定手段により設定された再生時目標光
量をレーザーダイオードが出射するようにサンプル/ホ
ールド手段のサンプル/ホールド値に基づいて再生用駆
動電流値を更新する再生用駆動電流値更新手段と、目標
光量設定手段により設定された記録時目標光量をレーザ
ーダイオードが出射するようにサンプル/ホールド手段
のサンプル/ホールド値に基づいて記録用駆動電流値を
算出し更新する記録用駆動電流値更新手段と、再生用駆
動電流値更新手段において更新された再生用駆動電流値
に基づいた電流をレーザーダイオードに供給する再生時
電流供給手段と、記録用駆動電流値更新手段において更
新された記録用駆動電流値に基づいた電流をレーザーダ
イオードに供給する記録時電流供給手段と、再生時電流
供給手段および記録時電流供給手段を切換えるスイッチ
と、を有することを特徴とするレーザーダイオード出射
光量の制御方式、を採用するものである。
Further, as a specific preferable control method, the present invention provides a method for controlling the amount of light emitted from a laser diode in a device that records and reproduces information using a laser diode as a light source. a target light amount setting means for setting a target light amount of the laser diode, a sample/hold means for sampling and holding the light amount of the laser diode during reproduction, and a laser diode that emits the target light amount during reproduction set by the target light amount setting means. A reproduction drive current value updating means updates the reproduction drive current value based on the sample/hold value of the sample/hold means, and a laser diode is configured to emit a target light amount during recording set by the target light amount setting means a recording drive current value updating means that calculates and updates a recording drive current value based on the sample/hold value of the sample/hold means; and a reproduction drive current value updated by the reproduction drive current value updating means. a recording current supply means for supplying a current to the laser diode, a recording current supply means for supplying the laser diode with a current based on the recording drive current value updated in the recording drive current value updating means; This invention employs a method for controlling the amount of light emitted from a laser diode, which is characterized by having a current supply means and a switch for switching the recording current supply means.

(実施例) 次に、図面を参照して、本発明を説明する。(Example) Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は、本発明の詳細な説明するための再生レベル、
記録レベルに対するサンプリングの関係を示す図であり
、第2図は温度をパラメータとするレーザー出力(光量
)−電流特性を示すグラフであり、第3図は本発明の原
理を確認するために用NXる市販のレーザーダイオード
の出力−電流特性を示すグラフであり、第4図は2本発
明の原理を適用した好ましい制御装置を示す概略ブロッ
ク回路図である。
FIG. 1 shows reproduction levels for detailed explanation of the present invention;
FIG. 2 is a graph showing the relationship between sampling and recording level; FIG. 2 is a graph showing laser output (light amount) vs. current characteristics with temperature as a parameter; FIG. 4 is a graph showing the output-current characteristics of a commercially available laser diode, and FIG. 4 is a schematic block circuit diagram showing a preferred control device to which the principles of the present invention are applied.

最初に、第1図および第2図を参照して、本発明の詳細
な説明する。
First, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

レーザーダイオードは、第2図に示すように温度により
レーザーダイオードに流す駆動電流に対するその出力(
光量)が異なる0本発明の原理は、要約すると、現在温
度を特定することなく、再生時の電流値と発振出力値か
ら記録時の所定の発振出力値を得るための電流値を算出
し、その電流値によりレーザーダイオードを出射させよ
うとするものである。以下にこの点に関して詳細に説明
する。
As shown in Figure 2, a laser diode's output (
To summarize, the principle of the present invention is to calculate a current value for obtaining a predetermined oscillation output value during recording from a current value during reproduction and an oscillation output value without specifying the current temperature, The purpose is to cause the laser diode to emit light based on the current value. This point will be explained in detail below.

現在得られている情報としては、低出力時(読み込み時
)(再生時)の発振出力値とその時のレーザーに流れて
いる電流値のみとする。このときに設定している高出力
値(書き込み時)(記録時)を発振させるには、電流を
どれだけ流せばよいかが知りたい情報とする。この場合
情報が不足している。そこでその時の温度を意識せずに
電流値を求めるには、どうすればよいかを次に示す。
The only information currently available is the oscillation output value at low output (reading) (playback) and the current value flowing through the laser at that time. Let us assume that the information we want to know is how much current needs to flow in order to oscillate the high output value (during writing) (during recording) set at this time. In this case, information is missing. The following describes how to find the current value without being aware of the temperature at that time.

”レーザー出カー電流”の関係を数式化すると、P=n
 (T)  (I op−I th (T) )−1l
lP     :出射光量 n (T)   :発振効率(温度Tの関数)Iop 
   :電流値 Ith(T):発振しきい値電流(T)の関数n (T
) =n (Ta ) −K i (T−Ta ) −
(llaI th ?T)=KtXexp (T/To
)−−・(llbKi、Kt :定数 Ta   :任意の温度値 To   =特性温度 n (Ta):Ta時の発振効率 (A)Kt、To、Kiの決定 出力−電流特性表、または実測により、2種類の温度(
値も必要)においてのIth(TI)、Ith(T2)
を求める。(第2図参照)曲線は直線近似し、光出力0
との交点をIthとする。
Converting the relationship between “laser output current” into a mathematical formula, P=n
(T) (I op-I th (T) )-1l
lP: Output light amount n (T): Oscillation efficiency (function of temperature T) Iop
: Current value Ith (T): Function n of oscillation threshold current (T) (T
) = n (Ta) −K i (T−Ta) −
(llaI th ?T)=KtXexp (T/To
)---(llbKi, Kt: Constant Ta: Arbitrary temperature value To = Characteristic temperature n (Ta): Oscillation efficiency at Ta (A) Determination of Kt, To, Ki Based on the output-current characteristic table or actual measurement, Two types of temperature (
Ith(TI), Ith(T2) at
seek. (See Figure 2) The curve is approximated by a straight line, and the light output is 0.
Let the intersection with Ith be Ith.

Ith (Tl)=Kt  exp (Tl/To)I
th (T2)=Kt、exp (T2/To)↓ To= (T2−Tl )/(’l ogIth(T2
)−1oglth(TI ))Kt= 1th(TI 
)/exp(TI/To)またミ第2図の曲線を用い、
(1) −a式のTa、n(Ta )にT1、n(Tl
)の値を代入し、同様に、T、n(T)にT2、n(T
2)を代入することでKiも求めることができる。
Ith (Tl)=Kt exp (Tl/To)I
th (T2)=Kt, exp (T2/To)↓ To= (T2-Tl)/('logIth(T2
)−1oglth(TI))Kt=1th(TI
)/exp(TI/To) Also, using the curve in Figure 2,
(1) -a equation Ta, n(Ta) are T1, n(Tl
) and similarly, T2, n(T) for T, n(T).
Ki can also be found by substituting 2).

(B)書き込み時レーザ出力(P w )に対応する電
流値(I w )の導出 ある温度”T”において読み込み時のレーザー出力値が
Pr、電流値がIrであった場合に、書き込み出力をP
wと設定したときに流すべき電流値Iwを求める。但し
温度”T”自体はわからないものとする。
(B) Derivation of current value (I w ) corresponding to laser output (P w ) during writing When the laser output value during reading is Pr and the current value is Ir at a certain temperature “T”, the write output is calculated as follows: P
Find the current value Iw that should flow when w is set. However, it is assumed that the temperature "T" itself is unknown.

(1)式から Pr=n (T)  (I r−I th (T) )
−(′2JPw=n (T)  (I w −I t 
h (T) ) =1311th(T)を消去し Iw=I r+ (Pw−Pr)/n (T)−441
(C)n (T)の導出 [1)−a、11) −b式中でn (Ta)、Ta、
Kt、Toは既にわかっていることを念頭におき、次の
3式を考える。
From formula (1), Pr=n (T) (I r−I th (T) )
−(′2JPw=n (T) (I w −I t
h (T) ) = 1311th (T) is deleted and Iw = I r+ (Pw-Pr)/n (T)-441
(C) Derivation of n (T) [1)-a, 11)-b In the formula, n (Ta), Ta,
Keeping in mind that Kt and To are already known, consider the following three equations.

I t h (T) = I r−P r/n (T)
 =・(51((2J式より) n (T) =n (Ta) −K i (T−Ta)
 =・(61((11−a式より) I th (T)=KtXexp (T/Ta)=・(
71([11−b式より) T、I th (T)を消去し、 Kt*exp[(1/To)*((n(Ta)−n(T
))/Ki+Ta)]=Ir−Pr/n(T)−(EA このようなn(T)に対する方程式が得られる。
I th (T) = I r-P r/n (T)
=・(51 ((from 2J formula) n (T) =n (Ta) −K i (T−Ta)
=・(61 (from formula 11-a) I th (T)=KtXexp (T/Ta)=・(
71 (from [11-b equation)] Eliminate T, I th (T), Kt*exp[(1/To)*((n(Ta)-n(T
))/Ki+Ta)]=Ir-Pr/n(T)-(EA Such an equation for n(T) is obtained.

(2)を解くに当たり、両辺の対数とり、[(n (T
a )−n (T))/K i+Ta ]/To=lo
g[(Ir−Pr/n (T))/K i ]・・・(
9) マイコンなど電気回路上で計算しやすいように、−例と
して反復法を用いて値を求めることにする。
To solve (2), take the logarithm of both sides and [(n (T
a)-n(T))/Ki+Ta]/To=lo
g[(Ir-Pr/n (T))/K i ]...(
9) In order to make it easier to calculate on an electric circuit such as a microcomputer, we will calculate the value using an iterative method as an example.

a、右辺n (T)にn(TI)またはn(T2)のい
ずれかの値を代入し、−次方程式としてn(T)につい
て解く。
a, assign either the value of n(TI) or n(T2) to the right-hand side n(T), and solve for n(T) as a -order equation.

b、再び(9)式右辺n (T)に”a、”で求めた新
たな値を代入し、n (T)について解く。
b. Again, substitute the new value obtained in "a," to n (T) on the right side of equation (9), and solve for n (T).

C0このような操作を繰り返すとn (T)は真の値に
収束していく、4〜5回程度の繰り返しでほぼ収束する
C0 When such an operation is repeated, n (T) converges to the true value, and it almost converges after about 4 to 5 repetitions.

以上でn(T)がわかったのでに)式から書き込み時電
流Iwを決定することができる。
Now that n(T) is known above, the writing current Iw can be determined from the equation.

まとめると、使用するレーザーダイオードについて、予
め温度のわかっている任意の2点における発振しきい値
電流Ith (TI)、Ith (T2)及び発振効率
n (TI ) 、n (T2)を得ておくことで、読
み込み用出力時のレーザー出力と電流から、その温度に
おいての発振効率が計算でき、書き込み時に流すべき電
流値が算出されるという結果が得られたことになる。
In summary, for the laser diode to be used, obtain the oscillation threshold currents Ith (TI), Ith (T2) and oscillation efficiencies n (TI), n (T2) at any two points whose temperatures are known in advance. This means that the oscillation efficiency at that temperature can be calculated from the laser output and current when outputting for reading, and the current value that should be passed during writing can be calculated.

先の結果が実際に合うかどうか確認してみる。Let's check if the above results actually match.

製品規格の資料がある関係から第3図に示す出力−電流
特性を持つ松下電子工業製の半導体レーザー”LN98
50”を取り上げ、任意の温度においてのレーザー出力
と電流値から適当に設定した出力値に必要な電流を算出
し、実際の電流値と比較する。
The semiconductor laser "LN98" manufactured by Matsushita Electronics Co., Ltd. has the output-current characteristics shown in Figure 3 because of product standard data.
50", the current required for an appropriately set output value is calculated from the laser output and current value at a given temperature, and compared with the actual current value.

第3図は”LN9850”の1つの”出力−電流特性”
の実測値で、まず20℃と50℃の曲線から 1th(20℃)=39.0  (mA)  1th(
50℃)=47.5  (mA)n(20℃)=0.7
22      n(50℃)=0.680と読み取れ
る。
Figure 3 shows one “output-current characteristic” of “LN9850”
First, from the curves at 20°C and 50°C, 1th (20°C) = 39.0 (mA) 1th (
50℃)=47.5 (mA)n(20℃)=0.7
It can be read as 22 n (50°C) = 0.680.

”2.(A)”より、これらの値を用い、To=152
 (K)  Kt=5.674  Ki=0.0014
が得られる。
From “2.(A)”, using these values, To=152
(K) Kt=5.674 Ki=0.0014
is obtained.

これで準備が整ったので、例として40℃の曲線につい
て計算結果が実測に合うかどうが確認を行う。
Now that the preparations are complete, we will check whether the calculated results match the actual measurements for the 40°C curve as an example.

読み込み時の出力としてグラフからPr=18mW、I
r=70mAを取り出し、これをもとにPw=40mW
としたいときに必要な電流を求める。(※計算において
は40℃という情報は使っていない、) (9)式でTa=293 (K)・・−20℃、n (
T)=Xとおき、まずXを求める。
From the graph, Pr=18mW, I as the output when reading
Take r=70mA and based on this, Pw=40mW
Find the current required when you want to. (*The information of 40℃ is not used in the calculation.) In equation (9), Ta=293 (K)...-20℃, n (
Set T)=X, and first find X.

[(110,0014)*(0,722−X)+293
1/152=log[(70−18/x)15.674
右辺Xに0.722を代入し、x=o、691〃xに0
.691   /7   X=0.697n Xに0.
697  77   X=0.696II  x に 
0.  696      II       X=0
.  696n (T)=0.696が得られた。従っ
て(4)式から I w = 70.0+(40−18)10.696=
101.6(mA)実際40℃上の曲線で40mW出力
時に必要な電流は、グラフから読み取ると、約102m
Aであり、計算値と実測値はよく一致している。
[(110,0014)*(0,722-X)+293
1/152=log[(70-18/x)15.674
Assign 0.722 to the right side X, x=o, 691〃x to 0
.. 691 /7 X=0.697n 0.
697 77 X=0.696II x
0. 696 II X=0
.. 696n (T)=0.696 was obtained. Therefore, from equation (4), I w = 70.0 + (40-18) 10.696 =
101.6 (mA)Actually, the current required when outputting 40mW on a curve above 40℃ is approximately 102mA, as read from the graph.
A, and the calculated value and the measured value are in good agreement.

次に、第4図を参照して本発明の前述の原理を適用した
好ましい具体的な制御方式について説明する。
Next, a preferred specific control system to which the above-described principle of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

制御装置10は制御部12を有しており、この制御部1
2は後述する書き込みレベルおよび読み取りレベルに対
するレーザー出力の目標値を外部から設定されるように
構成されている0例えば、書き込みレベルが1mW、読
み取りレベルが7mWに相当するデジタルデータが外部
から設定される。また、制御部12は第1図および第2
図に関連して説明したような演算式を持つ制御系のモデ
ルを内部に有し、このモデルに基づき後述するフィード
バック信号によって得られる光量に対応する電流値から
再生時および記録時のレーザー出力の目標値を得るよう
に駆動電流値をサンプリング毎に(再生時に1回のサン
プリング毎に)更新する。なお、再生時の駆動電流値は
、更新することなく、通常のフィードバックループで制
御して記録時の駆動電流値だけを内部モデルを使用した
制御としてもよい。
The control device 10 has a control section 12, and this control section 1
2 is configured so that target values of laser output for write level and read level, which will be described later, are set externally. 0For example, digital data corresponding to a write level of 1 mW and a read level of 7 mW is set externally. . The control unit 12 also operates as shown in FIGS.
It has a control system model with the calculation formula explained in relation to the figure, and based on this model, the laser output during playback and recording is determined from the current value corresponding to the light amount obtained by the feedback signal described later. The drive current value is updated for each sampling (for each sampling during playback) so as to obtain the target value. Note that the drive current value during reproduction may be controlled by a normal feedback loop without being updated, and only the drive current value during recording may be controlled using an internal model.

読み取りレベルは更新されたディジタル量の再生時駆動
電流値を電圧アナログ量に変換するD/Aコンバータ1
4および電圧アナログ量に比例する電流量に変換する電
圧−電流変換回路16を有し、更新された再生時駆動電
流値に対応する電流をレーザーダイオード26に供給す
る。
The read level is determined by the D/A converter 1 which converts the drive current value into a voltage analog quantity when reproducing the updated digital quantity.
4 and a voltage-current conversion circuit 16 that converts the voltage analog amount into a current amount proportional to the voltage analog amount, and supplies a current corresponding to the updated playback drive current value to the laser diode 26.

書き込みレベルは、同様に更新されたディジタル量の記
録時駆動電流値を電圧アナログ量に変換するD/Aコン
バータ18および電圧アナログ量に比例する電流量に変
換する電圧−電流変換回路20を有し、更新された記録
時駆動電流値に対応する電流をレーザーダイオード26
に供給する。
The write level similarly includes a D/A converter 18 that converts the updated driving current value during recording of the digital quantity into a voltage analog quantity, and a voltage-current conversion circuit 20 that converts it into a current quantity proportional to the voltage analog quantity. , a current corresponding to the updated recording drive current value is supplied to the laser diode 26.
supply to.

なお、ここで留意することは、本発明の実施例のように
再生時駆動電流は常時レーザーダイオード26に流され
ており、記録時に記録時駆動電流が加算されるようにレ
ーザーダイオード26に流されるように構成すると、書
き込みレベルにおける記録時駆動電流値は制御部に与え
られた目標値より再生時駆動電流値を減算した値である
ことである。
It should be noted here that, as in the embodiment of the present invention, the drive current during playback is always passed through the laser diode 26, and during recording, the drive current during recording is passed through the laser diode 26 so that it is added to the drive current during recording. With this configuration, the recording drive current value at the write level is the value obtained by subtracting the reproduction drive current value from the target value given to the control section.

読み取りレベルの電圧−電流変換回路16はレーザーダ
イオード26のアノードに接続されでおり、また書き込
みレベルの電圧−電流変換回路20はスイッチ22を介
してレーザーダイオード26に接続されている。スイッ
チ22は記録時に外部からの書き込み電力タイミング信
号(”0”および1”に対応する2値信号)によりレー
ザーダイオード26またはダミー抵抗24の間で高速で
切換えられるように構成されている。
A read level voltage-to-current conversion circuit 16 is connected to the anode of the laser diode 26, and a write level voltage-to-current conversion circuit 20 is connected to the laser diode 26 via a switch 22. The switch 22 is configured to be switched between the laser diode 26 or the dummy resistor 24 at high speed by an external write power timing signal (binary signal corresponding to "0" and "1") during recording.

レーザーダイオード26の光量はフォトダイオード28
によって検出され、増幅器30によって増幅され、サン
プル/ホールド回路32によってサンプル・ホールドさ
れ、A、/ Dコンバータ34によりディジタル量に変
換されて制御部にフィードバック信号として戻される。
The amount of light from the laser diode 26 is determined by the photodiode 28
The signal is detected by the amplifier 30, sampled and held by the sample/hold circuit 32, converted into a digital quantity by the A/D converter 34, and returned to the control section as a feedback signal.

サンプル/ホールド回路32は読み取り時(再生時)だ
け働くように外部からの信号により制御される。すなわ
ち、サンプル/ホールド回路32は再生時に1回だけレ
ーザーダイオードの光量をサンプリングしてホールドす
る。このためサンプリング回数は従来の技術のサンプリ
ング回数と比較して極めて少ない。
The sample/hold circuit 32 is controlled by an external signal so that it operates only during reading (playback). That is, the sample/hold circuit 32 samples and holds the light amount of the laser diode only once during reproduction. Therefore, the number of samplings is extremely small compared to the number of samplings in the conventional technology.

次に、本発明の制御方式の作動を概略する。最初に、制
御方式の初期設定として使用するレーザーダイオードの
温度をパラメータとする出力−電流特性の2点の温度か
ら必要な定数の値(例えば、Kt、To、Ki、Ta発
振効率n (T)等)が求められて、制御部12内部に
第1図および第2図に関連して説明した演算式が格納さ
れる。全再生時にあるとすると、サンプル/ホールド回
路32が外部信号により能動化されるとレーザーダイオ
ード26の光量がフィードバック信号として制御部12
に供給される。このフィードバック信号により、制御部
12内の演算式に基づいて、再生時および記録時のモデ
ルが更新される。すなわち、再生時および記録時の駆動
電流値が更新され読み取りレベルおよび書き込みレベル
に出力される。なお、前述したように、この再生時駆動
電流はフィードバックループにより制御されてもよいも
のである。更新した再生時駆動電流はレーザーダイオー
ド26に供給され、再生時の目標値に対応する光量でレ
ーザーダイオード26を出射する。
Next, the operation of the control system of the present invention will be summarized. First, as an initial setting of the control method, the necessary constant values (for example, Kt, To, Ki, Ta oscillation efficiency n (T) etc.) are determined, and the arithmetic expressions explained in connection with FIGS. 1 and 2 are stored in the control unit 12. When the sample/hold circuit 32 is activated by an external signal, the light intensity of the laser diode 26 is output to the control unit 12 as a feedback signal.
is supplied to Based on this feedback signal, the model at the time of reproduction and recording is updated based on the arithmetic expression in the control section 12. That is, the drive current values during reproduction and recording are updated and output to read level and write level. Note that, as described above, this reproduction drive current may be controlled by a feedback loop. The updated drive current during reproduction is supplied to the laser diode 26, and the laser diode 26 emits light with an amount of light corresponding to the target value during reproduction.

一方更新した記録時駆動電流はスイッチ22を介してダ
ミー抵抗24に流れ、レーザーダイオード26には供給
されない0次に、記録時になると、スイッチ22が書き
込み電力タイミング信号に基づいてレーザーダイオード
26に切換えられたときに記録時駆動電流が再生時駆動
電流に加算されてレーザーダイオード26に流れ、記録
時の目標値に対応する光量でレーザーダイオード26を
出射する0次に記録が終わり、再び再生時となると、前
述と同様にサンプル/ホールド回路に与えられる外部信
号によりフィードバック信号を制御部12に与え、再び
制御部内部のモデルを更新する。
On the other hand, the updated recording drive current flows through the switch 22 to the dummy resistor 24 and is not supplied to the laser diode 26. At the time of recording, the switch 22 is switched to the laser diode 26 based on the write power timing signal. When the recording drive current is added to the playback drive current and flows into the laser diode 26, the laser diode 26 emits light with an amount of light corresponding to the target value during recording.When recording ends and it is time to play again, Similarly to the above, a feedback signal is given to the control section 12 by an external signal given to the sample/hold circuit, and the model inside the control section is updated again.

(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明は、最初に使用するレ
ーザーダイオードについて、”出力−電流特性”を温度
2点で測定しておくことで初期の目的にかなった記録時
の光量制御が可能であり、そして常時モニタ一方式に比
べて、サンプリングの回数が極めて少ないので制御のな
めに使う周波数滞域は数桁低くて済むことから、レーザ
ーでの書き込み周波数が高くなればなるほど、設計上有
利になる。
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has the advantage of measuring the "output-current characteristics" of the laser diode to be used for the first time at two temperature points, thereby achieving a recording time that meets the initial purpose. It is possible to control the amount of light, and since the number of samplings is extremely small compared to a single constant monitor system, the frequency range used for control can be several orders of magnitude lower, so the higher the writing frequency with the laser, the more , which is advantageous in terms of design.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の詳細な説明するための再生レベル、
記録レベルに対するサンプリングの関係を示す図である
。 第2図は温度をパラメータとするレーザー出力(光量)
−電流特性を示すグラフである。 第3図は本発明の原理を確認するために用いる市販のレ
ーザーダイオードの出力−電流特性を示すグラフである
。 第4図は、本発明の原理を適用した好ましい制御装置を
示す概略ブロック回路図である。 第5図は従来の技術の制御方式を示す概略図である。 10・・・制御装置。 12・・・制御部、 14.18・・・D/Aコンバータ、 16.20・・・電圧−電流変換回路、22・・・スイ
ッチ、 24・・・ダミー抵抗、 26・・・レーザーダイオード、 28・・・フォトダイオード、 32・・・サンプル/ホールド回路、 34・・・A/Dコンバータ。
FIG. 1 shows reproduction levels for detailed explanation of the present invention;
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between sampling and recording level. Figure 2 shows laser output (light intensity) with temperature as a parameter.
- It is a graph showing current characteristics. FIG. 3 is a graph showing the output-current characteristics of a commercially available laser diode used to confirm the principle of the present invention. FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating a preferred control system incorporating the principles of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram showing a conventional control method. 10...Control device. 12... Control unit, 14.18... D/A converter, 16.20... Voltage-current conversion circuit, 22... Switch, 24... Dummy resistor, 26... Laser diode, 28... Photodiode, 32... Sample/hold circuit, 34... A/D converter.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)レーザーダイオードを光源に用いて情報を記録、
再生する装置におけるレーザーダイオード出射光量の制
御方式において、再生時のレーザー出力およびレーザー
ダイオード駆動電流値から記録用出力値を出射させるの
に必要なレーザーダイオード駆動電流値を算出し、算出
したレーザダイオード駆動電流値の電流量を記録時にレ
ーザーダイオードに流すことにより、記録用光量を一定
に保つことを特徴とする制御方法。
(1) Record information using a laser diode as a light source,
In a method for controlling the amount of laser diode emitted light in a playback device, the laser diode drive current value necessary to emit the recording output value is calculated from the laser output during playback and the laser diode drive current value, and the calculated laser diode drive A control method characterized by keeping the amount of light for recording constant by passing a current amount of current value through a laser diode during recording.
(2)請求項1記載の制御方式において、記録時のレー
ザーダイオード駆動電流値の算出がレーザーダイオード
の温度をパラメータとする出力−電流特性に基づいて計
算されることを特徴とする制御方式。
(2) The control method according to claim 1, wherein the laser diode drive current value during recording is calculated based on an output-current characteristic using the temperature of the laser diode as a parameter.
(3)請求項1記載の制御方式において、記録時のレー
ザーダイオード駆動電流値の算出が再生時毎に更新され
ることを特徴とする制御方式。
(3) The control method according to claim 1, wherein calculation of the laser diode drive current value during recording is updated every time during reproduction.
(4)レーザーダイオードを光源に用いて情報を記録、
再生する装置におけるレーザーダイオード出射光量の制
御方式において、 光源として用いるレーザーダイオードと、 再生時および記録時のレーザーダイオードの目標光量を
設定する目標光量設定手段と、 再生時にレーザーダイオードの光量をサンプル・ホール
ドするサンプル/ホールド手段と、目標光量設定手段に
より設定された再生時目標光量をレーザーダイオードが
出射するようにサンプル/ホールド手段のサンプル/ホ
ールド値に基づいて再生用駆動電流値を更新する再生用
駆動電流値更新手段と、 目標光量設定手段により設定された記録時目標光量をレ
ーザーダイオードが出射するようにサンプル/ホールド
手段のサンプル/ホールド値に基づいて記録用駆動電流
値を算出し更新する記録用駆動電流値更新手段と、 再生用駆動電流値更新手段において更新された再生用駆
動電流値に基づいた電流をレーザーデイオードに供給す
る再生時電流供給手段と、記録用駆動電流値更新手段に
おいて更新された記録用駆動電流値に基づいた電流をレ
ーザーダイオードに供給する記録時電流供給手段と、再
生時電流供給手段および記録時電流供給手段を切換える
スイッチと、 を有することを特徴とするレーザーダイオード出射光量
の制御方式。
(4) Recording information using a laser diode as a light source,
A control method for the amount of light emitted by a laser diode in a playback device includes a laser diode used as a light source, a target light amount setting means for setting the target light amount of the laser diode during playback and recording, and sample and hold of the light amount of the laser diode during playback. and a reproduction drive that updates the reproduction drive current value based on the sample/hold value of the sample/hold means so that the laser diode emits the target light quantity during reproduction set by the target light quantity setting means. a current value updating means; and a recording drive current value for calculating and updating a recording drive current value based on the sample/hold value of the sample/hold means so that the laser diode emits the target light amount during recording set by the target light amount setting means. drive current value updating means; reproduction current supply means for supplying a current to the laser diode based on the reproduction drive current value updated in the reproduction drive current value updating means; a recording current supply means for supplying a current to the laser diode based on the recorded recording drive current value; and a switch for switching between the reproduction current supply means and the recording current supply means. Light intensity control method.
(5)請求項4記載の制御方式において、記録用駆動電
流値の算出がレーザーダイオードの温度をパラメータと
する出力−電流特性に基づいて計算されることを特徴と
する制御方式。
(5) The control method according to claim 4, wherein the recording drive current value is calculated based on an output-current characteristic using the temperature of the laser diode as a parameter.
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