JPH03113736A - 半導体レーザの駆動装置 - Google Patents

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、光学的情報記録再生装置に使用される半導体
レーザの駆動装置であって゛、特に高周波重畳を行う駆
動装置に関する。

［従来の技術］ 近年、情報産業の発展に伴い、大容量記憶装置として光
学的情報記録再生装置が注目されてきた。

光源として半導体レーザ（以下、ＬＤと記す。）を用い
た光学的情報記録再生装置では、装置動作中において、
ＬＤから出た光がＬＤ自身へ戻ることにより発生するノ
イズや、ＬＤのモード競合ノイズ等を軽減するための手
段として、例えば特公昭５９−９０８６号公報に示され
るようにＬＤに高周波重畳を行う技術が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記公報に述べられているように、ノイズを低減するに
は、レーザ発振が高周波でオン、Ａフされるように高周
波電流の振幅を十分大きくする必要がある。これは、振
幅が十分大きいとＬＤが多重板モード発振状態を保持す
るからである。

ところが、ＬＤは、動作電流と発光量の関係については
、ＬＤ自身の特性のばらつきや、周囲湿度変化、経時変
化等によって大きく変化する。従って、これらの条件変
化に伴い、ＬＤは高周波でのオン、オフ状態が保てなく
なり、ノイズが低減されなくなる場合がててくる。

前記特公昭５９−９０８６号公報は、ＬＤ自身の固有の
特性のばらつき１周囲温度変化、経時変化等に合わけた
最適な高周波重畳量を決定する手段を開示していない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、最適
な高周波重畳量を決定することがひきるようにした半導
体レーデの駆動装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の半導体レーザの駆動装置は、半導体レーザの発
光量を検出する発光層検出手段と、前記発光量検出手段
の検出出力に基づいて前記半導体レーザの出力を一定に
保つように制御する出り制御手段と、高周波を発生する
高周波発生手段と、前記高周波発生手段の出力を前記半
導体レーザの動作電流に重畳すると共に、重畳量を制御
する高周波重畳制御手段とを備えたものにおいて、情報
記録媒体が前記半導体レーザの焦点位置にない状態にお
いて、前記半導体レーザの動作電流変化に対する前記半
導体レーザの発光量の変化を測定する測定手段と、前記
測定手段の測定結果に応じて前記高周波重畳制御手段に
おける重告足を変化させる手段とを設けたものである。

［作用］ 本発明では、半導体レーザのω子微分効率（以下、ηと
記す。）、すなわち半導体レー１ｆの動作電流変化に対
する半導体レーザの発光量の変化の関係に着目し、例え
ば光学的情報記録再１装δの初期化を行う場合に、測定
手段によってηを測定し、その値に応じて高周波重畳制
御手段における重畳量を増減する。半導体レーザの出射
パワーを一定にするような制御（ＡＰＣ）を行っている
半導体レーザにおいて、高周波重畳をかけると、高周波
＠畳が十分かかつている場合、すなわち半導体レーザが
高周波でオン、オフする状態で、高周波重畳量により上
昇する出射パワーをキャンセルするために半導体レーザ
の動作電流が減少する。

この減少をΔＩｏｎとすると、 ΔＰ＝η・Δ１０１１ の関係が成り立つ。このΔＰは、高周波重畳によって半
導体レーザがオフとなるために減少した平均パワーに等
しい。そこで、高周波重畳量を一定に保つためには、Δ
Ｐを一定にする、覆なわちη・ΔＩｏｐが一定になるよ
うに制御すれば良い。

このように、ηを測定し、予め決められたΔＰ値となる
よう、高周波重畳量を加減してΔＴｏｐを調整すること
により、高周波重畳効果を一定に保つことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、＠１
図１，１半導体レーザの駆動装置の構成を示すブロック
図、第２図は半導体レーザの駆動装置の動作を示すフロ
ーチャート、第３図は戻り光がある状態とない状態で高
周波徂コをオン、オ゛フした場合の半導体レーザの動作
電流−発光量特性を示す特性図、第４図は高周波発振ユ
ニットのＶＣへのステップ最小時の半導体レーザの動作
電流−発光ａ特性を示す特性図、第５図は高周波発振ユ
ニットのＶＣＡのステップが小ざいときの半導体レー（
アの動作電流−発光量特性を示づ特性図、第６図は高周
波発振ユニットのＶＣＡのステップが大きいときの半導
体レーザの動作電流−発光量特性を示す特性図である。

第１図に示すように、光学的情報記録再生装置に使用さ
れる半導体レーザの駆動装置は、光ピツクアップ内に、
光源として半導体レーザ（以下、ＬＤと記す、、）１を
備え、このＬＤｌから出射された光が光ピツクアップ内
の光学系を経て、図示しない情報記録媒体に照射される
ようになっている。そして、この光によって、情報の記
録、再生。

消去が行われるようになっている。また、前記しＤｌか
ら出射された光は光検出器（以下、ＰＤと記す。）２で
受光され、このＰＤ２の出力によってＬＤＩの発光量が
検出されるようになっている。

前記ＰＤ２は、ＡＰＣ（自動先出）Ｊ　１ｌＩｌｌ　ｔ
ｌｌ　）回路３と増幅器５とに接続されている。前記増
幅器５の出力は、演算部１１に入力されるようになって
いる。また、前記ＡＰＣ回路３は、ΔＰＣループスイッ
チ９を介してＬＤドライバ４に接続されている。そして
、このＬＤドライバ４から出力される直流の動作電流が
加算器２０を経て、前記ＬＤ１に入力されるようになっ
ている。そして、ＡＰＣループスイッチ９がオンのとき
には、１狗記ＰＤ２゜ＡＰＣ回路３．ＡＰＣループスイ
ッヂ９．ＬＤドライバ４．加口器２０．ＬＤＩからなる
ＡＰＣループによって、ＬＤＩの発光量が一定になるよ
うに制御される。前記△ＰＣループスイッチ９は、演算
部１１からの信号によってオン、オフされるようになっ
ている。また、前記ＬＤドライバ４は、前記演算部１１
からのＬＤドライバコントロール信号によって、出力す
る動作電流が制御されるようになっている。更に、この
ＬＤドライバ４から、ＬＤ６作電流Ｉｏｐの情報が、前
記演算部１１に入力されるようになっている。

また、本実施例では、高周波重畳制御手段として、高周
波発振ユニット８が設けられている。この高周波発振ユ
ニット８は、高周波を発生する発振器６と、外部からの
指示により増幅度（ゲイン）が変化する増幅器であるＶ
　ＣＡ　７とを備え、前記発振器６の高周波出力が前記
ＶＣＡ７で増幅されて出力されるようになっている。前
記ＶＣＡ７の出力は、前記加算器２０によって、１０ド
ライバ４からの直流動作電流に重畳されるようになって
いる。１１η記ＶＣＡ７のゲインは、演９１部１１から
のＶＣＡコントロール信号によって制御されるようにな
っている。

次に、第２図を用いて本実施例における高周波重畳量の
調整動作について説明する。

起動は、適当なタイミング、例えば電源投入時等の時点
とする。動作が開始すると、まず、ステップ８１（以下
、ステップは省略し単に８１のように記す。）で、媒体
検出部１０によって記録媒体（ディスク）が装置内にあ
るか否かを検出し、記録媒体がなければＳ３へ進み、記
録媒体があればＳ２で記録媒体を排出した後、Ｓ３へ進
む。これは、記録媒体が装置内にあると戻り光の影響が
あるためである。また、記録媒体を排出することで、情
報破壊の危険もなくなる。

戻り光がない状態でηを測定するのは次の理由による。

後述するようにηの測定は、高周波重畳（第３図ではＨ
ＦＭと記１゜）しない状態で行うが、第３図に示すよう
に、戻り光があって高周波重畳しない場合（戻り光あり
・ＨＦＭ　　０ＦＦ）でのηの値（第３図の直線の傾き
）は、求めたい実際に高周波重畳が行われる状態（戻り
光あり・ＨＦ　Ｍ　　ＯＮ　’）でのηと大きく異なる
ため採用できない。これに対し、戻り光がない状態では
高周波重畳の有無のかかわらず、戻り光あり・ＨＦＭＯ
Ｎの状態と略同じ動作電流−発光恒持性を持つので、ｌ
り光がない状態で測定したηを近似値として採用できる
。

尚、以下では、特記なき場合は、チエツクや演粋等の全
ての動作は演算部１１で行うものとする。

次に、Ｓ３で、高周波発振ユニット８のＶＣＡ７のゲイ
ンを最低にする。

次に、Ｓ４で、ＡＰＣループスイッヂ９をオフする。

次に、Ｓ５で、ＬＤドライバ４を制御してＬ　Ｄｌの動
作電流ｔｏｐを１ステツプ増加させ、Ｓ６で、ＰＤ２で
受光したＬＤｌの発光量を増幅器５で増幅し、演算部１
１へ入力して、ＬＤ発光ｆｉｉＰｏを測定する。次に、
Ｓ７で、Ｐｏと、演評部１１に予め記憶されている定数
Ｐ１どを比較し、Ｐｏ＜Ｐｌの場合にはＳ５へ戻り、Ｐ
ｏ≧Ｐ１の場合にはＳ８ｒ、Ｉｔ　＝　ｌ０ｒｌとする
。すなわち、Ｓ５ｈいしＳ８では、ＬＤ発光ＭＰｏ　＝
ＰｔとなるときのＬＤ動作電流Ｉ　Ｏｆ）　＝　ｒ　ｔ
を測定する。

次に、前記Ｓ５ないしＳ８と同様に、Ｓ９でＬＤｌの動
作電流Ｉｏｐを１ステツプ増加させ、Ｓ１０でＬＤ発光
量Ｐａを測定し、Ｓ１１で、Ｐｏと、Ｍａ部１１に予め
記憶されている定数Ｐ２とを比較し、ＰＯ＜Ｐｚの場合
にはＳ９へ戻り、ＰＯ≧Ｐ２の場合には８１２で、１２
＝ＩＯｐとする。すなわち、Ｓ９ないし８１２では、Ｌ
Ｄ発発光ＰＯ＝Ｐ２となるときのしＤｖＪ作電流ＴＯｐ
＝Ｉ２を測定する。

尚、ＰｌとＰｚは、Ｐ１≠Ｐ２であり且つｌａｐが十分
な分Ｗ？能で測定できるようなパワーに設定する。この
例では、Ｐｌをリード（再生）パワーＰ２をイレーズ（
消去）パワーに設定している。

次に、Ｓ１３で、こうして実測した１１と１２より、η
＝　（Ｐｚ　−Ｐｚ　）／　（Ｉｔ　−［２）を求め、
Ｓ１４で、ηから更にΔＩｏｐの必要量を求める。この
場合、予め所定のΔＰを決定して演算部１１に記憶して
おき、式ΔＩｏｐ−ΔＰ・（１／η）よりΔＩｏｐを求
める。前記ΔＰは、高周波ＩＩによるノイズ低減効果に
より決まるが、上限は、発光のビークパワーがＬＤｌの
絶対最大定格を越えないようにする。また、ＬＤｌの寿
命のためには、ピークパーノーは低く抑えた方が良い。

次に、Ｓ１５で、ＡＰＣループスイッチ９をＯＮしてＡ
ＰＣサーボを動作させると共に、ＬＤｌを動作ｆｒｉ流
Ｉｔ、充光ｆｎＰｔで発光させる。

次に、８１６で、高周波発振ユニット８のＶＣＡ７を１
スデツプ増加させ、８１７で、そのときの動作電流ｔｏ
ｐを１３とする。次に、８１８で、１１−１３とΔＩｏ
ｐを比較しΔ１０１３＞１１−１３の場合には８１６へ
戻り、Δｌａｐ≦１１−１３の場合には終了する。

すなわち、８１６ないしＳ１８では、ＶＣＡ７を１ステ
ツプずつ上げて、高周波信号の注入量を増加させながら
ｌｏｐをモニタし、ＬＤＩの動作電流の減少分１ｌ−Ｉ
３が、先に求めたΔｆｏｐと一致したところで動作終了
する。第４図に示ずように、ＶＣＡ７のステップが最小
のときは、動作電流ｌｏｐは１１であり、発光ｆｆ１Ｐ
ｏはＰｌである。

第５図に示すように、ＶＣＡ７のステップが小ざいとき
には、動作電流Ｉｏｐは高周波重畳を受け、その結果、
発光ｆｆ１Ｐｏは高周波変調を受け、Ｐｌを中心に変化
するが、平均するとＰｌと変らない。

すなわち、ΔＩ　ｏｐ＝　Ｏの状態である。第４図に示
すように、ＶＣＡ７のステップが大きくなり、高周波変
調度が１００％を越えるＮａｐの最小値が発振しきい値
Ｉ　を越える）と、１１Ｈを越えた電Ｈ 流の平均値（Δ１００）分だけ、ｌａｐが低下する。

なぜならば、ＡＰＣがかかっているので、Ｐｏはｐｔに
固定されたままなので、しＤ１４がＡフとなる間の発光
量に相当する分く第６図の斜線部分）発光量の振幅の中
心が下り、Δｌｏｐ＋　１ｏｐ＝　Ｉ　１となるように
動作点が移動するためである。高周波重畳量を増やす程
、Δ１００は大きくなる。■Ｃ△７のゲインを上げて行
き、Δｔｏｐが所望の値（ΔＰ・（１／η））となった
ところで、調整完了となる。

この後、記録媒体を入れ、情報の再生を行うときに、Ａ
ＰＣループスイッヂ９をＯＮＬ、前述の動作によって設
定された振幅の高周波電流を重畳する。

このように、本実施例によれば、最適な高周波変調度を
決定することができ、ＬＤＩの初期ばらつき、温痕変化
、経時変化等に対して、安定な高周波重畳効果を持続で
きる。

第７図及び第８図は本発明の１２実施例に係り、第７図
は半導体レーザの駆動装置の一部を示すブロック図、第
８図は半導体レーずの駆動装置の動作の一部を示すフロ
ーチャートである。

第７図に示すように、本実施例では、媒体検出部１０は
なく、演算部１１が、フォーカスサーボ機構１２を制御
するようになっている。萌記フォーカスリーーボ機構１
２は、フォーカスアクヂュエータ１３を駆動制御するよ
うになっている。［）１１記フオーカスアクチユエータ
１３は、光ピツクアップの対物レンズを光軸方向に移動
するものである。

本実施例における高周波変調度の調整動作は、第８図に
示すように、起動すると、まず、８２１で、演算部１１
によってフォーカスサーボ′ｅ！１構１２を制御して、
フォーカスサーボをＯＦＦにする。

次に、Ｓ２２で、演算部１１によってフォーカスリ゛−
ボ磯構１２を介してフＡ−カスアクヂュエータ１３を、
ストッパ位置まで移動させる。すなわら、対物レンズの
焦点面を記録媒体面から外す。

以降は、第１実施例の８３以降を行う。

第１実施例では、装置内に記録媒体がある場合、これを
初出したが、本実施例では、フォーカスサーボＩｆｉｔ
Ｍ１２を１Ｉｌｌ　ＩＩＩして、フォーカスアクヂュエ
ータ１３をストッパ位置まで移動させている。これによ
り、装置内に記録媒体がある場合でも、ＬＤｌから出射
された光が対物レンズによって集光される焦点面は記録
媒体面を外れるため、ＬＤＩへの戻り光は、実用上問題
のない程度に低減される。

その他の層成２作用及び効果は、第１実施例と同様であ
る。

尚、本発明は上記各実施例に限定されず、例えば、ＬＤ
発光Ｈ（Ｐｏ）は、ＡＰＣ回路３から検出しても良い。

また。発振器６とＶＣＡ７を一体とし、例えば発振器６
の電源電圧を制御Ｉ１１るような方式により高周波信号
の重畳♀を制御しても良い。

また、実施例で示した７０−ヂヤートは、動作を説明す
るための例であり、実質的に支障のない範囲内で自由に
変更可能である。また、高周波信号の重畳量の上限、下
限を制限するような機能を追加することもできる。

また、本発明は、本発明は、再生専用型、追記型、書換
型のいずれにも適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、半導体レーデの動
作電流変化に対する半導体レーザの発光量の変化を測定
し、その結果に応じて高周波重畳帛を変化させるように
したので、最適な高周波重畳量を決定することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は半導体レーザの駆動装置の構成を示すブロック図、
第２図は半導体レーザの駆動装置の動作を示すフローチ
ャート、第３図は戻り光がある状態とない状態で高周波
重畳をオン、オフした場合の半導体レーザの動作電流−
発光量特性を示す特性図、第４図は高周波発振ユニット
のＶＣＡのステップ最小時の半導体レーザの動作電流−
発光量特性を示づ特性図、第５図は高周波発振ユニット
のＶＣＡのステップが小さいときの半導体レーザの動作
電流−先光ｍ特性を示す特性図、第６図は高周波発振ユ
ニットのＶＣＡのステップが大きいときの半導体レーザ
の動作電流−発光量特性を示す特性図、第７図及び第８
図は本発明の第２実施例に係り、第７図は半導体レーザ
の駆動装置の一部を示すブロック図、第８図は半導体レ
ーザの駆動装置の動作の一部を示すフローチャートであ
る。 １・・・半導体レーザ ３・・・ＡＰＣ回路 ６・・・発振器 ８・・・高周波発振ユニット ９・・・ＡＰＣループスイッチ １０・・・媒体検出部　　　１１・・・演筒部２・・・
光検出器 ４・・・ＬＤドライバ ７・・・ＶＣＡ 第 図 第３図 ｏｐ 第２図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光学的情報記録再生装置に使用される半導体レーザを
   駆動する半導体レーザの駆動装置であって、前記半導体
   レーザの発光量を検出する発光量検出手段と、前記発光
   量検出手段の検出出力に基づいて前記半導体レーザの出
   力を一定に保つように制御する出力制御手段と、高周波
   を発生する高周波発生手段と、前記高周波発生手段の出
   力を前記半導体レーザの動作電流に重畳すると共に、重
   畳量を制御する高周波重畳制御手段とを備えた半導体レ
   ーザの駆動装置において、情報記録媒体が前記半導体レ
   ーザの焦点位置にない状態において、前記半導体レーザ
   の動作電流変化に対する前記半導体レーザの発光量の変
   化を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に応
   じて前記高周波重畳制御手段における重畳量を変化させ
   る手段とを設けたことを特徴とする半導体レーザの駆動
   装置。