JPH03203821A - レーザのパワー制御装置 - Google Patents

レーザのパワー制御装置

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JPH03203821A
JPH03203821A JP1343002A JP34300289A JPH03203821A JP H03203821 A JPH03203821 A JP H03203821A JP 1343002 A JP1343002 A JP 1343002A JP 34300289 A JP34300289 A JP 34300289A JP H03203821 A JPH03203821 A JP H03203821A
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JP
Japan
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laser
power
output signal
output
laser diode
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Pending
Application number
JP1343002A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoi Kimura
基 木村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH03203821A publication Critical patent/JPH03203821A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G11B7/1263Power control during transducing, e.g. by monitoring

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Head (AREA)

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〕 この発明は、複数のレーザダイオードからなるマルチチ
ャンネルレーザの個々のレーザダイオードの出力パワー
を制御するためのパワー制御装置に関する。
〔発明の概要〕
この発明は、複数のレーザダイオードを有するマルチチ
ャンネルレーザのレーザダイオードの夫々の出力パワー
を単一の光検出手段を用いて制御するパワー制御装置に
おいて、 レーザダイオードの全てがオンしている時に発生する光
検出手段の第1の出力信号と、レーザダイオードの一つ
をオンとし、他のものをオフした時に発生する光検出手
段の第2の出力信号との比を求め、光検出手段の第1の
出力信号と比とに基づいてレーザダイオードの夫々の出
力パワーを制御することにより、簡単な光学系で精度の
高いパワー制御を行うことができる。
〔従来の技術〕
光ディスクの書き込み及び読み出しの際のデータ転送レ
ートを向上させる一つの方法として、マルチチャンネル
レーザを用い、並列的に書き込み及び読み出しを行うも
のがある。書き込み或いは読み出し時に、レーザの出力
パワーが規定の値であることが要求されるので、A P
 C(AutomaticPoiver Contro
l)回路が従来から使用されている。
マルチチャンネルレーザの各発光部、即ち、各レーザダ
イオードの出力パワーもAPC回路で独立に制御できる
ことが望ましい。
マルチチャンネルレーザに対するAPCを実現するには
、各レーザダイオードの出力パワーを夫々検出すること
が必要である。その場合に、各レーザダイオードと対応
してモニタ用のフォトディテクタを夫々設ける方法では
、下記の欠点があった。
各レーザダイオードからの出力光の一部を光学部品を用
いてチャンネル毎に分離して別々のフォトディテクタで
受光する構成、所謂フロントモニタ形の構成では、光学
部品が増加し、光ピツクアップが大型化し、重くなる欠
点がある。
レーザチップの後端面からの光を導光路を通じて各レー
ザダイオードに対応したフォトディテクタへ入射させる
構成、所謂リアモニタ形の構成は、位置合わせが難しい
ので、製造が困難な欠点がある。特に、チャンネル間隔
が狭い場合、チャンネル数が多い場合に問題が多い。
上述の欠点は、単一のモニタ用のフォトディテクタを用
いれば解消できる。単一のフォトディテクタを用いた時
に、各レーザダイオードの出力パワーを独立に検出し、
各レーザダイオードに夫々APCを行う方法として、本
願出願人は、下記のものを先に提案している。
その一つは、ビデオ信号の垂直ブランキング期間のよう
に、信号フォーマット上で情報が欠如している期間で、
複数のレーザダイオードの一つ以外のものをオフし、オ
ンしているレーザダイオードのパワーのみをフォトディ
テクタで検出する動作を順次行う方法である。この検出
された各レーザダイオードのパワーが基準信号と比較さ
れ、誤差信号が形成される。
他の方法は、フォトディテクタで検出されたマルチチャ
ンネルレーザのパワーの総和と、ディスクから各チャン
ネルの反射光(例えばサーボ信号)との比を用いて各チ
ャンネルのパワーを演算する方法である。
〔発明が解決しようとする課題〕
サンプルホールドにより時分割でレーザダイオードのパ
ワーを検出する方法は、定電流駆動しているホールド期
間中にパワーが不安定となるおそれがある。例えば書き
込みモードと読み出しモードとが切り替えられた直後な
ど、レーザチップが熱的に不平衡な状態では、パワーが
安定しない問題がある。
第2の方法では、チャンネル毎の光路の効率の違いや、
ディスクの反射率の変化等の影響を受け、精度が低い欠
点がある。
従って、この発明の目的は、ホールド期間中にパワーが
不安定となるおそれがなく、また、制御の精度が改良さ
れたパワー制御装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、複数のレーザダイオード(2A、2B)を
有するマルチチャンネルレーザ(1)のレーザダイオー
ド(2A、2B)の夫々の出力パワーを制御する装置に
おいて、 複数のレーザダイオード(2A、2B)に対して共通に
設けられた光検出手段(3)と、レーザダイオード(2
A、2B)の全てがオンしている時に発生する光検出手
段(3)の第1の出力信号と、レーザダイオード(2A
、2B)の一つをオンとし、他のものをオフした時に発
生する光検出手段(3)の第2の出力信号との比R1、
R2を求める手段(11,12,13,14,15)と
、 光検出手段(3)の第1の出力信号と比R1、R2とに
基づいてレーザダイオード(2A、2B)の夫々の出力
パワーを制御する手段(5,6、7.8)と からなる。
〔作用〕
単一のフォトディテクタ3を用いるので、光学系が大型
化したり、重くなる問題を生じない、フォトディテクタ
3の検出信号から複数のレーザダイオードのパワーの総
和と各レーザダイオードのパワーとの比を求めるので、
ディスクからの反射光を用いる構成と異なり、光路の効
率の差等の影響を受けず、精度を高くできる。更に、サ
ンプルホールドで上述の比を求めるが、常に、APCの
ループが閉じているので、ホールド期間中にパワーが不
安定となるおそれが無い。
〔実施例〕
以下、この発明を書き替え可能な光ディスク例えば光磁
気ディスクのパワー制御に適用した一実施例について、
図面を参照して説明する。
第1図において、1がマルチチャンネルレーザヲ示ス、
マルチチャンネルレーザ1は、共通の半導体基板上に二
つの発光部、即ち、レーザダイオード2A及び2Bが形
成されたモノリシック形のものである。マルチチャンネ
ルレーザ1に対してモニタ用のフォトディテクタ3が設
けられる0例えばマルチチャンネルレーザlの後端面に
フォトディテクタ3が配され、マルチチャンネルレーザ
1と共通のパッケージ内にフォトディテクタ3が収納さ
れている。このフォトディテクタ3によりレーザダイオ
ード2A及び2Bの出力パワーの総和が検出される。
勿論、別々の半導体基板上にレーザダイオード2A及び
2Bが形成されたハイブリッド形のマルチチャンネルレ
ーザを使用しても良く、また、マルチチャンネルレーザ
1の出力光を光学部品でフォトディテクタ3に導くよう
にしても良い。
フォトディテクタ3の出力信号がプリアンプ4に供給さ
れ、プリアンプ4の出力信号が乗算回路5及び6とサン
プルホールド回路11及び12に供給される。サンプル
ホールド回路11及び12には、システムコントローラ
18のサンプリングパルス発生回路19からのサンプリ
ングパルスPl及びP2が夫々供給される。第2図は、
サンプルホールド回路11及び12の動作を示す。
第2図のタイミングtiでレーザダイオード2Bがオフ
とされ、そのパワーPw2が0とされる。
従って、プリアンプ4の出力信号は、レーザダイオード
2AのパワーPwlのみに対応している。
このパワーPwlがタイミングt2からt3の間でサン
プルホールド回路11でサンプリングされ、出力信号v
1が得られる。
次のタイミングt4でレーザダイオード2Bがオンとさ
れ、そして、タイミングt5でレーザダイオード2Aが
オフとされる。従って、プリアンプ4の出力信号は、レ
ーザダイオード2BのパワーP w 2のみに対応して
いる。このパワーPw2がタイミングt6からt7の間
でサンプルホールド回路12でサンプリングされ、出力
信号v2が得られる。タイミングt8でレーザダイオー
ド2Aがオンとされ、次のサンプルホールド動作まで、
レーザダイオード2A及び2Bが共にオン状態とされる
第1図では、レーザダイオード2A及び2Bをオン/オ
フ制御する経路が省略されているが、システムコントロ
ーラ18からレーザ駆動回路21及び22に対して供給
される制御信号でオン/オフの制御がなされる。また、
サンプルホールド作は、APCが応答しない程度に充分
短し)期間でなされる.更に、サンプルホールド動作は
、ディスクに記録され、ディスクから再生される信号の
フォーマットにおいて、情報に影響を与えなし)期間で
なされる.ビデオ信号の場合の垂直ブランキング期間、
ディジタルデータのフォーマ・シト中に存在するヘッダ
等でサンプルホールド動作力(なされる。
サンプルホールド回路11の出力信号■1が割算回路1
3及び加算回路15に供給される。サンプルホールド回
路12の出力信号■2が割算回路14及び加算回路15
に供給される。加算回路15の出力信号が割算回路13
及び14に除数として供給される。これらの割算回路1
3及び14の各出力信号R1及びR2は、 R1=Vl+(V1+V2) R2=V2+(Vl+V2) で表される。即ち、これらの信号R1及びR2は、パワ
ーの総和に対する各チャンネルのレーザダイオード2A
及び2Bのパワーの比率を示している。信号R1がスイ
ッチ回路16の一方の入力端子aに供給され、信号R2
がスイッチ回路17の一方の入力端子aに供給される。
スイッチ回路16及び17の各入力端子すには、適当な
初期電圧Vil及びVi2が夫々供給されている。スイ
ッチ回路16及び17は、システムコントローラ18の
モード切替回路20により制御される。つまり、全チャ
ンネルをオフからオンの状態に変える時には、サンプル
ホールド回路11及び12には、ホールド出力が無いの
で、スイッチ回路16及び17が入力端子す側に接続さ
れる。
第3図に示すように、レーザダイオード2A及び2Bが
オフからオンとなるタイミングtlより後でサンプリン
グパルスP1及びR2が発生する。
サンプリングパルスP1及びR2が発生して、サンプル
ホールド回路11及び12の出力信号が発生する状態と
なった後のタイミングt2でスイッチ回路16及び17
が入力端子す側から入力端子a側に切り替えられる。こ
のタイミング上2迄は、スイッチ回路16及び17が入
力端子す側に接続され、初期電圧Vil及びVi2がス
イッチ回路16及び17から発生する。
スイッチ回路16の出力信号が乗算回路5に乗数として
供給され、スイッチ回路17の出力信号が乗算回路6に
乗数として供給される。スイッチ回路16の入力端子a
を通じて供給される信号R1が乗算回路5に供給される
時には、(VpXR1= (Vl+V2)X (Vl/
V1+V2)=V1)の演算で、レーザダイオード2A
のパワーPW1と対応した検出信号■1が得られる。同
様に、乗算回路6からは、レーザダイオード2Bのパワ
ー P w 2と対応した検出信号v2が得られる。こ
のように、単一のフォトディテクタ3の検出信号Vpか
ら各レーザダイオード2A及び2Bのパワーに夫々対応
した検出信号v1及びR2を得ることができる。
検出信号Vlが誤差アンプ7に供給され、検出信号v2
が誤差アンプ8に供給される。誤差アンプ7には、スイ
ッチ回路9を介された基準電圧Vr1又はVwlが供給
され、検出信号Vlと基準電圧との差に応じた出力信号
が誤差アンプ7から発生する。誤差アンプ8に関しても
、同様に、基準電圧Vr2又はVw2を選択するスイッ
チ回路10が設けられ、検出信号■2と基準電圧との差
に応じた出力信号が誤差アンプ8から発生する。
スイッチ回路9及び10は、システムコントローラ18
により夫々制御されるもので、読み出しモードでは、基
準電圧Vrl及びVr2が選択され、書き込みモードで
は、基準電圧Vwl及びVw2が選択される。誤差アン
プ7及び8の出力信号がレーザ駆動回路21及び22に
夫々供給され、レーザダイオード2A及び2Bがレーザ
駆動回路21及び22の出力電流で夫々駆動される。
−例として読み出しモードから書き込みモードへの切り
替えのタイミングを第4図に示す。読み出しモードでは
、スイッチ回路9及び10が基準電圧Vrl及びVr2
を夫々選択している。誤差アンプ7及び8では、検出信
号■1及びR2がこれらの基準電圧と比較され、基準電
圧に検出信号V1及びR2のレベルが一致するような信
号が誤差アンプ7及び8から発生する。
タイミングt1で読み出しモードから書き込みモードへ
の切替指令が発生すると、スイッチ回路9及び10が基
準電圧Vwl及びVw2を選択する。誤差アンプ7及び
8は、これらの基準電圧に検出信号Vl及びR2のレベ
ルが一致するような信号を発生する。読み出し時のパワ
ーは、書き込み時のパワーより大きく、従って、(Vr
l<Vwl、Vr2<Vw2)の関係とされている。第
4図で、タイミングt1からL2のモード切り替えの過
度期間は、サンプルホールド回路11及び12のホール
ド期間内に選定される。例えばこのtlからt2の期間
では、サンプリングパルスP1及びP2がサンプルホー
ルド回路11及び12に供給されることが禁止される。
読み出しモードと書き込みモードとで、レーザダイオー
ド2Aのパワーの比率(信号R1)が−定であることが
必要であり、また、レーザダイオード2Bに関しても同
様であるので、 (Vrl:Vwl=Vr2:Vw2) の関係に基準電圧が設定されている。若し、レーザダイ
オード2A及び2Bが等しいパワーで動作するのであれ
ば、基準電圧Vrl及びVr2、Vwl及びVw2を共
通にすることができる。
なお、この発明は、2チヤンネルに限らず、チャンネル
数がより多いマルチチャンネルレーザに対しても適用で
きる。また、この発明は、ディスクからの反射光を用い
ないので、光ディスクに限らず、光カード、光プリンタ
等におけるパワー制御に対しても適用できる。更に、こ
の発明は、ディジタル信号に変換して処理を行う構成と
しても良く、ディジタル的構成の場合に、部分的にソフ
トウェアで処理を行うようにしても良い。
〔発明の効果〕
この発明は、複数のレーザダイオードに対して一つのフ
ォトディテクタにより、各レーザダイオードの出力パワ
ーを独立に制御でき、複数のフォトディテクタを設ける
のと比較して光学部品が増えることを防止できる。また
、この発明は、乗算回路5.6及び誤差アンプ7.8か
らなるAPCループが常に閉じているので、サンプルホ
ールドのホールド期間中にレーザダイオードのパワーが
不安定になることを防止できる。更に、この発明は、フ
ォトディテクタの検出信号のみで各レーザダイオードの
パワーを検出しており、ディスクからの反射光を必要と
しないので、反射光の光路の効率の差、ディスクの反射
率の変化の影響を受けずに、高い精度でパワーを制御で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はサ
ンプルホールド動作の説明に用いるタイミングチャート
、第3図はマルチチャンネルレーザがオフからオンする
時の動作を示すタイミングチャート、第4図は読み出し
モードがら書き込みモードへ切り替わる時の動作を示す
タイミングチャートである。 図面における主要な符号の説明 1:マルチチャンネルレーザ、 2A、2B:レーザダイオード、 3:フォトディテクタ、 5.6:乗算回路、 13.14:割算回路、 7.8:誤差アンプ、 11.12:サンプルホールド回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のレーザダイオードを有するマルチチャンネルレー
    ザの上記レーザダイオードの夫々の出力パワーを制御す
    る装置において、 上記複数のレーザダイオードに対して共通に設けられた
    光検出手段と、 上記レーザダイオードの全てがオンしている時に発生す
    る上記光検出手段の第1の出力信号と、上記レーザダイ
    オードの一つをオンとし、他のものをオフした時に発生
    する上記光検出手段の第2の出力信号との比を求める手
    段と、 上記光検出手段の第1の出力信号と上記比とに基づいて
    上記レーザダイオードの夫々の出力パワーを制御する手
    段と を備えたレーザのパワー制御装置。
JP1343002A 1989-12-29 1989-12-29 レーザのパワー制御装置 Pending JPH03203821A (ja)

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JP (1) JPH03203821A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627813A (en) * 1994-11-16 1997-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Optical information recording and/or reproducing apparatus and method with auto power control function for two light sources
JP2001085786A (ja) * 1999-07-09 2001-03-30 Sony Corp レーザパワー制御装置、光学ヘッド及び光記録再生装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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