JPH0233737A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents

半導体レーザ駆動装置

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JPH0233737A
JPH0233737A JP63184088A JP18408888A JPH0233737A JP H0233737 A JPH0233737 A JP H0233737A JP 63184088 A JP63184088 A JP 63184088A JP 18408888 A JP18408888 A JP 18408888A JP H0233737 A JPH0233737 A JP H0233737A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気ディスク等を記録媒体として用いる光
ディスク記録再生装置におりる半導体レーザ駆動装置に
関するものである。
〔従来の技術] 光磁気ディスク装置では、垂直磁化された磁性膜に高出
力のレーザ光を照射し、その熱により外部磁界の方向に
磁化反転させて情報の記録又は消去を行う。また、再生
の際には、低出力のレーザ光を磁性膜に照射し、その反
射光から磁化の状態を検出して情報を読み出す。従って
、光磁気ディスク装置には、記録・消去又は再生のそれ
ぞれのモードに応して、所定光量のレーザ光を磁性膜に
照射する半導体レーザ駆動装置が設けられている。
この従来の半導体レーザ駆動装置の一例を第7図に基づ
いて説明する。
再生時には、再生ON信号が発せられ、スイッ子回路2
1がONとなる。すると、オペアンプ22の非反転入力
を介した電源■r□によりトランジスタTrが導通ずる
ので、半導体レーザ素子23に再生駆動電流IRが供給
されてレーザ光が出射される。この際、半導体レーザ素
子23がら出射されたレーザ光は光量検出素子24でモ
ニタされ、前記オペアンプ22の反転入力に送られる。
従って、I・ランジスタTrは、このモニタ光量の負帰
還により再生駆動電流■3を調整し、レーザ光の出射光
量が一定になるように制御することができる。
このように、再生時にレーザ光をモニタしてフィードバ
ック制御を行うのは、半導体レーザ素子23が温度によ
る影響を受は易いために、再生駆動電流IRを一定にし
ただけでは一定の出射光量P、Iを得ることができない
からである。即ち、半導体レーザ素子23は、温度が上
昇すると、例えば第8図に示すように、I−P (駆動
電流−出射光量)特性が特性曲線Aから特性曲線Bに大
きく変化する。すると、特性曲線へのときに再)i、駆
動電流IRIによって所定の出射光量PRを得ていたも
のが、温度上昇により特性曲線Bに変化すると、同じ出
射光量PRを得るためにより大きな再生駆動電流IR2
を要するようになる。従って、常に一定の出射光量PR
を得るためには、この出射光量PRをモニタして再生駆
動電流■□を制御しなければならないからである。
また、記録・消去時には、まず再生駆動電流IRが図示
しないザンプルポールト回路によって、記録・消去動作
の直前の稙に固定される。そして、記録消去信号発生回
路25がら記録消去信号が発せられ、これに応じてスイ
ッチ回路26が0N10FFする。すると、ごのスイッ
チ回路2GのON時に、記録消去駆動電流111が流れ
、再生駆動電流■、に重畳されて半導体レーザ素子23
に供給される。従って、記録時には、その記録信号によ
って出射されるレーザ光が変調されることになる。なお
、消去時には、スイッチ回路26が常にONとなり、記
録消去駆動電流Iいが流れ続りる。
上記記録消去駆動電流Iいは、選択回路27によって選
択された制限抵抗28の抵抗値に応じた大きさの電流と
なる。選択回路27は、出射光量設定信号発生回路29
からの信号に応じて4個のスインチを切り換えることが
できる回路である。
そして、この選択回路27の各スイッチには、制限抵抗
28の各抵抗器R1〜R4がそれぞれ接続されている。
また、出射光量設定信号発生回路29は、半導体レーザ
素子23がレーザ光を照射する光磁気ディスク上の位置
を検出し、その位置に応じて選択回路27に切り換え設
定のための信号を発する回路であり、この照射位置が外
周側に向かうほど大きな記録消去駆動電流Il、lが流
れるような信号を発するようになっている。
このように、レーザ光の照射位置に応して記録消去駆動
電流■8を変化させるのは、光磁気ディスクを角速度一
定で回転させた場合、照射位置が外周に向かうほど相対
線速度が速くなるからである。即ち、磁性膜に与える照
射エネルギーをディスクの内周側と外周側とで一定にし
ようとすれば、外周側はどレーザ光の出射光量を高める
必要がある。従って、選択回路27によって制限抵抗2
8の各抵抗器R1〜R4の組合せを変化させることによ
り、レーザ光の照射位置が外周に向かうほど記録消去駆
動電流■いが段階的に大きくなるようにしている。
なお、上記のような制御を行う従来の半導体レザ駆動装
置としては、特開昭62−257640号公報に記載さ
れた発明等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、従来の半導体レーザ駆動装置は、光磁気デ
ィスク上のレーザ光の照射位置が同しである限り、再生
駆動電流IRに重畳される記録消去駆動電流I9の値は
常に一定であった。
ところが、前述のように、半導体レーザ素子23は、温
度が上昇するとI−P特性の特性曲線が変化する。そし
て、第8図に示すように、この温度による変化は、特性
曲線Aから特性曲線B′への単なるシフトではなく、特
性曲線Bに示すように、微分効率もΔPX、/ΔIいが
らΔP X2/ΔIいに減少することになる。このため
、特性曲線への場合に、再生駆動電流IRIに記録消去
駆動電流I8を重畳することにより所定の出射光量PX
Iを得ていたものが、温度上昇により特性曲線Bに変化
すると、再生時の出射光NPRを一定とする再生駆動電
流+ R2に同し記録消去駆動電流Iヮを重畳しても、
微分効率が減少した分だけ出射光量も減少して図示Pつ
2にしか達し得ない。また、温度が高いときに所定の出
射光量PXを得ていた場合には、温度低下時に逆に出射
光量が増大しすぎるおそれがある。
従って、従来の半導体レーザ駆動装置では、半導体レー
ザ素子23のI−P特性における微分効率の変化にまで
対応できず、最適な出射光量PXを得ることができない
という問題点を有していた。
また、このような微分効率は、同一温度でも個々の半導
体レーザ素子23によって相違が生じるので、各半導体
レーザ駆動装置ごとに制限抵抗28の各抵抗器Rの組合
せを初期調整する必要が生しるという問題点も有してい
た。
なお、上記問題点は、光磁気ディスク装置の場合のめな
らず、その他の書き換え可能形や追記形の光ディスク装
置の半導体レーザ駆動装置においても同様である。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明に係る半導体レーザ駆動装置は、」−記課題を解
決するために、光ディスク上の照射位置乙こ応して駆動
電流の値を変化させるごとにより、半導体レーザ素子の
出射光量を段階的に調整する半導体レーザ駆動装置にお
いて、半導体レーザ素子に複数の大きさの駆動電流を順
次供給する駆動電流自動供給手段と、この駆動電流自動
供給手段が駆動電流を供給した際に、半導体レーザ素子
の出射光量を順次モニタする光量モニタ手段と、この光
量モニタ手段がモニタした複数の出射光量に基づき、各
照射位置ごとに段階的に定められた所定の出射光量を得
るための駆動電流に対応する複数の設定値を設定する設
定値処理手段と、記録・消去時に、そのときの照射位置
に応した設定値処理手段の設定値に対応する駆動電流を
半導体レーザ素子に供給する駆動電流供給手段とを有す
ることを特徴としている。
〔作 用〕
駆動電流自動供給手段は、記録・消去動作を行う直前等
に、半導体レーザ素子に複数の大きさの駆動電流を順次
供給する。この駆動電流は、例えば少しずつ段階的に変
化するように供給される。
ただし、半導体レーザ素子のI−P特性が完全な直線性
を供えているものと仮定できるならば、十分に大きさの
異なる2種類の駆動電流のみを順に供給するようにして
もよい。
光量モニタ手段は、この駆動電流自動供給手段が駆動電
流を供給した際の半導体レーザ素子の出射光量を順次モ
ニタする。
駆動電流自動供給手段が少しずつ段階的に変化する駆動
電流を供給した場合、設定値処理手段は、この光量モニ
タ手段がモニタした出射光量を、各照射位置ごとに段階
的に定められた所定の出射光量と順次比較し、これらが
ほぼ一致した場合にその際の駆動電流に対応する設定値
を設定する。
そして、残りの所定の出射光量についても比較を行って
、全ての設定値を設定する。また、2種類の駆動電流の
みが供給された場合には、それぞれの駆動電流における
出射光量に基づいて、半導体レーザ素子のI−P特性を
示す直線を求め、この直線から、各所定の出射光量を得
るための駆動電流に対応する設定値を求めて設定する。
駆動電流供給手段は、記録・消去時に、そのときの照射
位置に応した設定値を設定値処理手段から読み出し、こ
れに対応する駆動電流を半導体レーザ素子に供給する。
上記作用により、本発明の半導体レーザ駆動装置は、半
導体レーザ素子の>P特性が変化した場合にも、常にそ
の条件での所定の出射光量を得ることができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図乃至第6図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
第1図に示すように、半導体レーザ素子1には、再生駆
動電流a2から再生駆動電流I11が供給され、記録消
去駆動電流ri、3がらスイッチ回路4を介して記録消
去駆動電流■いが供給されるようになっている。
この半導体レーザ素子1からの出射光は、光量検出素子
5でモニタされるようになっている。光量検出素子5の
出力は、l/V変換器6を介してAPC回路7に接続さ
れている。そして、この人PC回路7の出力が前記再生
駆動電流ti、2に接続されることにより、半導体レー
ザ素子1の出射光量がフィードバンクされ、従来と同様
に安定した再生時の所定の出射光量PRを得ることがで
きるようになる。
また、前記1/V変換器6の出力は、A/D変換器8に
も接続されている。このA/D変換器8は、光量検出素
子5がモニタした出射光量をデジタルデータD、、、と
してCPU9に入力するためのインターフェースである
。CPU9には、ROM10及びRAMIIが接続され
ている。このCPU9は、デジタルデータD。uLをD
/A変換器12に送るようになっている。D/A変換器
12ば、このデジタル信号り。olを電圧値に変換して
記録消去駆動電流源3に出力するだめのインターフェー
スである。従って、CPU9ば、半導体レーザ素子1に
記録消去駆動電流I8を供給した際の出射光量をモニタ
することができるようになっている。
さらに、前記スイッチ回路4は、制御入力に記録消去信
号発生回路13の出力が接続され、記録・消去時にON
10 F Fするようになっている。
そして、このスイッチ回路4が○Nすることにより、半
導体レーザ素子1に記録消去駆動電流Iいが供給される
。なお、記録・消去時には、まず再生駆動電流IRが開
示しないザンプルボールドl路によって、記録・消去動
作の直前の値に固定され、これに重畳されてこの記録消
去駆動電流Iいが半導体レーザ素子1に供給されること
になる。
前記ROMl0には、所定の出射光量P、 −1)5(
P、)に対応する5種類のデジタルデータD。
〜DP5(DPX)が格納されている。この所定の出射
光量P、〜Ps  (Px)は、第2図に示すように、
光磁気ディスク」二の各照射位置における半導体レーザ
素子1の記1J・消去時の最適な出射光量を示すもので
ある。即ち、ディスク上の半径r以」112未満の範囲
では出射光量P1のレーザ光を照射し、半径r2以上r
3未満の範囲では出射光量P2のレーザ光を照射し、以
下同様に半径r。
以1 r t、未満の範囲では出射光量P5のレーザ光
を照射した場合に、磁性膜の受けるそれぞれの照射エネ
ルギーがほぼ一定の最適値となるように定められている
また、前記RAMIIには、この所定の出射光量PXを
得るための各記録消去駆動電流■9に対応する5種類の
デジタルデータD Xoutが格納されている。従って
、CPU9は、このRAMIIからその際のレーザ光の
照射位置に応じたデジタルデータD Xoutを読み出
し、これを記録消去駆動電流源3に送ることにより、所
定の出射光量PXを得るための記録消去駆動電流Iいを
半導体レーザ素子1に供給することができる。ただし、
このデジタルデータD Xoutは、そのときの温度条
件や半導体レーザ素子1の個々のI−P特性に応じて変
化するものなので、後に説明するようにそれぞれの条件
に応して設定する必要がある。
上記のように構成された半導体レーザ駆動装置における
デジタルデータD XQIILの自動設定動作の一例を
第3図及び第4Hに基づいて説明する。なお、この動作
は、記録・消去動作の直前に自動的に行われる。
まず、第3図に示すように、ステンプ(以下、「S」と
いう)1において、ループカウンクχに“′1”を代入
し、デジタルデータD、。、に初期値のデジタルデータ
DIW=。を代入する。この初期値のデジタルデータD
1い8゜は、D/A変換器12を介して記録消去駆動電
流源3に送られた場合に記録消去駆動電流Iいが” o
 ”となるような値である。従って、この場合には、第
4図に示すように、半導体レーザ素子1に再生駆動電流
lRのみが供給され、出射光量PRを得ることになる。
次に、このデジタルデータY〕3゜utを1段階だけ増
加させる(S2)。この1段階の増加量は、システム上
で許容される出射光量の変動範囲以下と] 3 なるように、僅かな量に設定されている。そして、この
デジタルデータD 5outを出力して、これに対応す
る記録消去駆動電流■8を半導体レーザ素子〕に供給す
ることにより、A/D変換器8を介してデジタルデータ
D S i 、、を入力する(S3)。
デジタルデータD、i、を入力すると、これとROM1
0のデジタルデータD、、 (DPx)とを比較する(
S4)。この比較の結果、デジタルデータD S i 
nがデジタルデークDr+未満の値の場合には、S2に
戻り上記動作を繰り返す。
そして、S2のデジタルデータD 5oulの漸増によ
りデジタルデータD S i 、、がデジタルデータD
 Pl以」二の値になると、このときのデジタルデータ
DSoutをRAMIIにデジタルデータD foul
 (D Xout)として書き込む(S5)。即ぢ、第
4図に示すように、デジタルデータD 5outの漸増
に伴って記録消去駆動電流I8がΔI8ずつ段階的に大
きくなると、出ル1光量PもΔPずつ増加する。そして
、この出射光MPが初めて所定の出射光量Po以」−と
なったときの記録消去駆動電流IWIに対応するデジタ
ルデータD 5outがデジタルデータD Boutと
してRAMIIに設定されることになる。
デジタルデータD Xoutが設定されると、ループカ
ウンタXをインクリメントして(36)、このループカ
ウンタXが” 5 ”を超えたかどうかの判断を行う(
S7)。ループカウンタXが“5゛以下の場合Gこは、
再びS2に戻って」−記処理を繰り返す。そして、これ
により各デジタルデータD +ouL〜D5゜ut (
D Xout )の設定が全て完了すると、ルプを抜け
て処理を終了する。
」二記処理が終了すると、半導体レーザ駆動装置は、設
定されたデジタルデータD X o u Lに基づいて
記録・消去動作を開始する。
デジタルデータD Xoutの自動設定動作の他の例を
第5図及び第6図に基づいて説明する。なお、この動作
も、記録・消去動作の直前に自動的に行われる。
まず、第5図に示すように、Sllにおいて、デジタル
データD AouLを出力して、これに対応する記録消
去駆動電流■。Aを半導体レーザ素子1に供給する。こ
のデジタルデータD AO8,は、第6図に示すように
、Pl、。〜P maXの範囲内で予め設定された出射
光量P、を得るための記録消去駆動電流IWAに対応す
る値である。そして、このPo、7〜PI1.Xの範囲
は、半導体レーザ素子1のl−P特性が直線性を有して
いる範囲である。再生駆動電流■□にこの記録消去駆動
電流IWAを重畳して供給することにより半導体レーザ
素子1がレーザ光を出射すると、この出射光量PAをデ
ジタルデータD□。とじて入力する(S12)。
次に、デジタルデータD Boutを出力して、これに
対応する記録消去駆動電流Iい8を半導体レーザ素子1
に供給する(S13)。このデジタルデータD Rou
tも、第6図に示すように、Pl、。〜P□。
の範囲内で予め設定された出射光量PRを得るための記
録消去駆動電流I。に対応する値である。
そして、この出射光量PRは、直線性の範囲内で上記出
射光量PAよりも十分に大きい値となるように設定され
ている。これにより記録消去駆動電流IWRを重畳して
供給された半導体レーザ素子1がレーザ光を出射すると
、この出射光量P11をデジタルデータDBin とし
て入力する(314)。
デジタルデータD。、。・D B i nを入力すると
、ループカウンタXに“′1゛を代入して(S15)、
デジタルデータD8゜、の設定ループに入る。ごの設定
ループでは、まず、デジタルデータDAi□D n i
 nに基づいてデジタルデータD 1outを演算しこ
れをRAMIIに設定する(S16)。次に、ループカ
ウンタχをインクリメントして(S17)、このループ
カウンタXが“5”を超えたかどうかの判断を行う(S
18)。ループカウンタXが” 5 ”以下の場合には
、再びS16に戻って上記処理を繰り返す。そして、こ
れにより各デジタルデータD +out−D 5out
 (D Xout)の設定が全て完了すると、設定ルー
プを抜けて処理を終了する。
上記S16では、X=1〜5について、それぞれ下記の
演算によりデジタルデータD+out−Ds。1(Dx
Out)を得ている。
〔以下余白〕
ここで、(DRo、=DA、、t) / (DIli。
=D、、。
)は、即ち(■、、l1−I1.lA)/(PR−PA
)を意味し、I−P特性の特性曲線における微分効率の
逆数を示す。また、デジタルデータD PXは、第2図
に示す各所定の出射光量PXに対応するデジタルデータ
であり、デジタルデータD PRは、再生時の出射光N
PRに対応するデジタルデータである。従って、(DP
X  DPR)は、(PX  PR)を意味し、記録・
消去時の出射光量PXを得るために再生時の出射光量P
Rに重畳すべき出射光量を示す。この結果、上式の右辺
は、(PX−P、l)に微分効率の逆数を乗したものと
なり、これによって再生駆動電流IRに重畳すべき記録
消去駆動電流IwXに対応するデジタルデータD Xo
utを得ることができる。
なお、」二記Sllにおいて出力するデジタルデータD
 A o +、1は、前記の例におりる初期値のデジタ
ルデータD1い8゜を用いることもてきる。この場合、
記録消去駆動電流■いが“′0゛′となるので、出射光
量PAが再生時の出射光量pRに一致することになる。
上記処理が終了すると、半導体レーザ駆動装置は、先の
例と同様に設定されたデジタルデータDXouLに基づ
いて記録・消去動作を開始する。
〔発明の効果〕 本発明に係る半導体レーザ駆動装置は、以上のように、
光ディスク」二の照射位置に応して駆動電流の値を変化
させることにより、半導体レーザ素子の出射光量を段階
的に調整する半導体レーザ駆動装置において、半導体レ
ーザ素子に複数の大きさの駆動電流を順次供給する駆動
電流自動供給手段と、この駆動電流自動供給手段が駆動
電流を供給した際に、半導体レーザ素子の出射光量を順
次モニタする光量モニタ手段と、この光量モニタ手段が
モニタした複数の出射光量に凸づき、各照射位置ごとに
段階的に定められた所定の出射光量を得るための駆動電
流に対応する複数の設定値を設定する設定値処理手段と
、記録・消去時に、そのときの照射位置に応じた設定値
処理手段の設定値に対応する駆動電流を半導体レーザ素
子に供給する駆動電流供給手段とを有する構成をなして
いる。
これにより、温度条件が変化した場合にも、モニタ光量
を利用してその条件における設定値を設定し直すことが
できる。
従って、本発明の半導体レーザ駆動装置は、半導体レー
ザ素子のT−P特性における微分効率の変化に影響を受
けることなく、常に最適な出射光量を得ることができる
という効果を奏する。
また、モニタ光量を利用しているので、個々の半導体レ
ーザ素子のI−P特性における微分効率の相違の影響も
排除することができ、各半導体レーザ駆動装置ごとの初
期調整が不要になるという効果も併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明の実施例を示すものであって
、第1図は半導体レーザ駆動装置のブロック図、第2図
はディスク上の照射位置に応じた所定の出射光量を示す
図、第3図及び第4図はこの実施例の動作の一例を示す
ものであって、第3図はデジタルデータD Xoutの
自動設定動作を示すフローチャート、第4図は半導体レ
ーザ素子のIP特性を示す図、第5回及び第6図はこの
実施例の動作の他の例を示すものであって、第5図はデ
ジタルデータD Xoutの自動設定動作を示すフロチ
ャート、第6図は半導体レーザ素子のI−P特性を示す
図である。第7図及び第8回は従来例を示すものであっ
て、第7図は半導体レーザ駆動装置のブロック図、第8
図は半導体レーザ素子のT−P特性を示す図である。 1は半導体レーザ素子、2は再生駆動電流源、3は記録
消去駆動電流源、5は光量検出素子、9はCPU、10
はROM、11はRAM、TRは再生駆動電流、■8は
記録消去駆動電流である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光ディスク上の照射位置に応じて駆動電流の値を変
    化させることにより、半導体レーザ素子の出射光量を段
    階的に調整する半導体レーザ駆動装置において、 半導体レーザ素子に複数の大きさの駆動電流を順次供給
    する駆動電流自動供給手段と、この駆動電流自動供給手
    段が駆動電流を供給した際に、半導体レーザ素子の出射
    光量を順次モニタする光量モニタ手段と、この光量モニ
    タ手段がモニタした複数の出射光量に基づき、各照射位
    置ごとに段階的に定められた所定の出射光量を得るため
    の駆動電流に対応する複数の設定値を設定する設定値処
    理手段と、記録・消去時に、そのときの照射位置に応じ
    た設定値処理手段の設定値に対応する駆動電流を半導体
    レーザ素子に供給する駆動電流供給手段とを有すること
    を特徴とする半導体レーザ駆動装置。
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