JPH0451580A

JPH0451580A - 半導体レーザ制御回路

Info

Publication number: JPH0451580A
Application number: JP16102090A
Authority: JP
Inventors: Tatsuaki Sakurai; 桜井　樹明
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-20

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】技監公国本発明は、半導体レーザ制御回路に関し、より詳細には
、レーザコントロールエリアを持つ光ディスクに情報を
記録、再生、あるいは消去する光デイスクドライブの半
導体レーザの発光パワー制御回路に関する。例えば、光
カード、レーザプリンダ、レーザ通信などに適用される
ものである。

丈米技！半導体レーザ（以下ＬＤと記す）は温度によってＩ−Ｌ
特性（電流−光特性）が著しく変化するにのためＬＤを
用いる機器においてはＬＤの発光パワー制御が必須であ
る。

光デイスク装置においてもＬＤの発光パワーの制御方法
が、種々考案されているが、その１つに例えば「書換え
型高性能光記録技術」　（三菱電機技帷、　Ｖｏ　Ｑ　
６２．Ｎａ７．１９８８．ｐ２６〜２９）がある。この
方法は、記録あるいは消去する直前に、光源である半導
体レーザ（ＬＤ）を発光させ、このときの流した電流と
発光パワーから、ＬＤの微分量子効率を求め、所定の記
録あるいは消去パワーを出力するものである。すなわち
、光ディスクの各トラックの一部にレーザコントロール
エリアを設けて、この領域において、ＬＤの記録あるい
は消去のパワーを制御するものである。

レーザコントロールエリアは、例えば、第５図のように
、アドレスフィールドの一部におかれており、テスト時
にＬＤを発光させるため、ブランクとなっている。上記
制御方法は、第５図に示すレーザコントロールエリアに
おいて、ＬＤに所定の電流をそれまでに流していた電流
に重畳し、発光パワーの増加分から微分量子効率を求め
る。この微分量子効率から、目的の発光パワーになるま
での電流値が求まり、希望の発光出力が得られる。

ところが上記方法においては、記録あるいは消去直前に
微分量子効果を測定するために、精密なパワー制御が行
なえる反面、光量の検出のため高速なＡ／Ｄ変換器が必
要となってしまう。

このため、第６図のような制御方法も提案されている。

図中、２０は半導体レーザ（Ｌ　Ｄ）、２１は受光素子
、２２はＩ−Ｖ変換器、２３は再生パワー制御回路、２
４は第１の駆動回路、２５はカウンタ、２６はＤ／Ａ変
換器、２７は第２の駆動回路、２８はスイッチ素子、２
９は比較器である。

この方法は通常、再生時においては、ＬＤ２０から出射
された光の一部を受光素子２１で受光し。

Ｉ−Ｖ変換器２２により電流−電圧変換を行ない。

この出力を再生パワー制御回路２３に入力し、第１の駆
動回路２４を通して、再生パワーの制御を行なう。また
、レーザコントロールエリアにおいては、このとき再生
パワーの制御はレーザコントロールエリア中のみ停止さ
せて、カウンタ２５の出力をＤ／Ａ変換器２６に入力し
てディジタル−アナログ変換して第２の駆動回路２７を
介し、スイッチ素子２８をＯＮにして、ＬＤ２０に再生
時の電流に加えて、カウンタ２５の出力に応じた電流を
流す、このときのＬＤ２０の出射光の一部を受光素子２
１で受光し、Ｉ−Ｖ変換器２２で電流−電圧変換を行な
う。このＩ−Ｖ変換器２２の出力を比較器２９で基準電
圧Ｖｒｅｆと比較し、比較結果に応じてカウンタ２５を
アップカウントするか、ダウンカウントするか定め、１
回のレーザコントロールエリアに付、１個のクロックを
カウンタ２５に入力する。これによりレーザコントロー
ルエリアを通過する毎に、発光パワーが基準電圧Ｖｅｒ
ｆに応じたパワーに制御される。これによって、高速な
Ａ／Ｄ変換は不要となる。しかしながら。

この方法でパワー制御を行なうとレーザコントロールエ
リアでは常にＬＤ２０を強く光らせるため。

ＬＤ２０の寿命が短かくなるという欠点がある。

且−一部本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
半導体レーザを長寿命に用い、かつ安定な半導体レーザ
の発光パワー制御を行なうようにした半導体レーザ制御
回路を提供することを目的としてなされたものである。

碧−−−衣本発明は、上記目的を達成するために、（１）記録ある
いは消去のパワーの制御は、複数回のレーザコントロー
ルエリアの通過により逐次パワーを制御する半導体レー
ザ制御回路において、前記レーザコントロールエリアで
の発光パワーが安定したことを検出する検出回路と、前
記レーザコントロールエリアでの発光パワー安定後は、
該レーザコントロールエリアでの制御を停止させるコン
トロール手段を有すること、更には、（２）前記（１）
において、前記レーザコントロールエリア以外で行なう
再生パワー制御手段と、該再生パワー制御手段の制御電
圧を検出する再生パワー制御電圧検出手段とを有し、前
記レーザコントロールエリアでの発光パワー安定時の再
生パワー制御電圧を検出し、該レーザコントロールエリ
アでの記録あるいは消去パワーの制御停止後、前記再生
パワー制御電圧の変動によりレーザコントロールエリア
での制御を再開すること、更には、（３）前記（１）に
おいて、温度検出手段を有し、前記レーザコントロール
エリアでの発光パワー安定時の温度を検出し、該レーザ
コントロールエリアでの記録あるいは消去パワーの制御
停止後、前記温度の変動によりレーザコントロールエリ
アでの制御を再開することを特徴としたものである。以
下。

本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明による半導体レーザ制御回路の一実施
例を説明するための構成図で、図中、１はコントローラ
、２はＡ／Ｄ変換器、３は温度センサ、１０は半導体レ
ーザ（ＬＤ）、１１は受光素子、１２はＩ−Ｖ変換器、
１３は再生パワー制御回路、１４は第１の駆動回路、１
５はカウンタ、１６はＤ／Ａ変換器、１７は第２の駆動
回路、１８はスイッチ素子、１９は比較器である。

通常、再生時においてはＬＤＩＯから出射された光の一
部を受光素子１１で受光し、受光された受光素子１１の
出力をＩ−Ｖ変換器１２により電流−電圧変換を行ない
、該出方を再生パワー制御回路１３に入力し、第１の駆
動回路１４を通して、再生パワーの制御を行なう。また
、レーザコントロールエリアにおいては、このとき再生
パワーの制御はレーザコントロールエリア中のみ停止さ
せて、カウンタ１５の出力をＤ／Ａ変換器１６に入力し
てディジタル−アナログ変換して第２の駆動回路１７を
介し、スイッチ素子１８をＯＮにして、ＬＤＩＯに再生
時の電流に加え、カウンタ１５の出力に応じた電流を流
す。この時のＬＤＩＯの出射光の一部を受光素子１１で
受光し、受光された受光素子１１の出力をＩ−Ｖ変換器
１２で電流−電圧変換を行ない、該Ｉ−Ｖ変換器１２の
出方を比較器１９で基準電流Ｖｅｒｆと比較し、比較結
果に応じてカウンタ１５をアップカウント又はダウンカ
ウントするかを定め、１回のレーザコントロールエリア
に付、１個のクロックをカウンタ１５に入力する。これ
によりレーザコントロールエリアを通過する毎に、発光
パワーが、基準電圧Ｖｅｒｆに応じたパワーに制御され
る。このとき、第２図に示すパワー制御終了検出のフロ
ーチャートに基づいて処理される。すなわち、コントロ
ーラ１によリカウンタ１５のカウント値（Ｃ，）を読み
（ｓｔｅｐｌ）、その後、１回以上のレーザコントロー
ルエリアを通過後（ｓｔｅｐ２）、再びカウンタ１５の
カウント値（Ｃ１）を読み（ｓｔｅｐ３）、ｌｃｏ　　
ｃｌ≦１になるまでパワーコントロールを続ける（ｓｔ
ｅｐ４）。

第３図は、パワー制御終了後、再生パワーの制御電圧値
を検出・保持する場合のフローチャートである。パワー
制御が実行され（ｓｔｅｐｌ）　、制御が終了したかど
うかを判断する（ｓｔｅｐ２）。制御が終了すれば、再
生パワー制御電圧値ｖ０を得る（ｓｔｅｐ３）　、次に
制御を停止しく５ｔｅｐ４）　、再生パワー制御電圧値
ｖ１を得る（ｓｔｅｐ５）　。

Ｖ６　　Ｖ□ｌ　＜　ｉかどうかを判断しく５ｔｅｐ６
）　。

Ｖ、−Ｖ、ｌ＜ｉであれば、　５ｔｅｐ５に戻り、ｌ　
Ｖ、−Ｖ、Ｉ　（ｓでなければ５ｔａｐｌに戻る。

すなわち、第２図に示した条件が満たされると、コント
ローラ１は、Ａ／Ｄ変換器２によりこのときの再生パワ
ーをコントロールしている制御電圧値を読みとり保持し
ておく。この後、スイッチ素子１８をコントロールして
レーザコントロールエリアにおいても電流を重畳せず、
またカウンタも動かさないで保持のモードとしておく。

このようにして、レーザコントロールエリアでのパワー
制御の終了を検出して、レーザコントロールエリアで無
用にＬＤＩＯを発光させるのを防ぐことができる。また
、この後はＡ／Ｄ変換器２の値を読み。

この値が先に保持していた値と異なっていた場合（すな
わち再生パワー制御の電圧が変化したことを検出して、
ＬＤＩＯのＩ−Ｌ特性の変化を検出している）は、コン
トローラ１は再び、スイッチ素子１８とカウンタ１５を
コントロールして、レーザコントロールエリアでパワー
制御が可能なように制御を行なう。

第４図は、パワー制御終了後、温度検出を行う場合のフ
ローチャートである。

パワー制御が実行され（ｓｔｅｐｌ）　、制御が終了し
たかどうかを判断する（ｓｔｅｐ２）　、制御が終了す
れば温度センサでＴ、を得る（ｓｔｅｐ３）。次に制御
を停止しく５ｔｅｐ４）　、温度センサでＴ□を得る（
ｓｔｅｐ５）　−１Ｔｏ−Ｔｚ　Ｉ　＜εかどうかを判
断しく５ｔｅｐ６）、ＩＴｏ−Ｔ、ｌ＜ｉであれば５ｔ
ｅｐ５に戻り、ＩＴ、−Ｔ工１〈εでなければ５ｔｅｐ
ｌに戻る。

すなわち、パワー制御終了後、再生パワーの制御電圧値
を検出、保持するかわりに、その時の温度を検出してお
き、レーザコントロールエリアでのパワー制御終了後は
随時温度を検出し、温度変化が生じたら（温度変化によ
りＬＤＩＯのＩ−Ｌ特性は変化する）、再びレーザコン
トロールエリアでのパワー制御を始める。このようにし
て、長寿命でかつ安定な半導体レーザの発光パワー制御
が行なえる。

羞−一来以上の説明から明らかなように、本発明によると、以下
のような効果がある。

（１）レーザコントロールエリアでのパワー制御の整定
後は、レーザコントロールエリアでのパワー制御を中断
し、無用にレーザを発光させないので、半導体レーザを
長寿命にして使用することができる。

（２）前記（１）に加えて、再生パワー制御時のコント
ロール電圧の変化により半導体レーザのＩ−Ｌ特性の変
化を検出して、レーザコントロールエリアでのパワー制
御を再開するので、より安定なパワーが得られる。

（３）前記（１）に加えて、温度変化により半導体レー
ザのＩ−Ｌ特性の変化を検出して、レーザコントロール
エリアでのパワー制御を再開するので、より安定なパワ
ーが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による半導体レーザ制御回路の一実施
例を説明するための構成図、第２図は、パワー制御終了
検出のフローチャート、第３図は、パワー制御終了後、
再生パワーの制御電圧値を検出・保持する場合のフロー
チャート、第４図は。パワー制御終了後、温度検出を行う場合のフローチャー
ト、第５図は、セクターフォーマットの例を示す図、第
６図は、従来の半導体レーザ制御回路を示す図である。１・・・コントローラ、２・・・Ａ／Ｄ変換器、３・・
・温度センサ、１０・・・半導体レーザ（ＬＤ）、１１
・・・受光素子、１２・・・Ｉ−Ｖ変換器、１３・・・
再生パワー制御回路、１４・・・第１の駆動回路、１５
・・・カウンタ、１６・・・Ｄ／Ａ変換器、１７・・・
第２の駆動回路。１８・・・スイッチ素子、１９・・・比較器。第２図第図第図エリア以外１よ常１こ行なう。

Claims

【特許請求の範囲】１、記録あるいは消去のパワーの制御は、複数回のレー
ザコントロールエリアの通過により逐次パワーを制御す
る半導体レーザ制御回路において、前記レーザコントロ
ールエリアでの発光パワーが安定したことを検出する検
出回路と、前記レーザコントロールエルアでの発光パワ
ー安定後は、該レーザコントロールエリアでの制御を停
止させるコントロール手段を有する半導体レーザ制御回
路。２、前記レーザコントロールエリア以外で行なう再生パ
ワー制御手段と、該再生パワー制御手段の制御電圧を検
出する再生パワー制御電圧検出手段とを有し、前記レー
ザコントロールエリアでの発光パワー安定時の再生パワ
ー制御電圧を検出し、該レーザコントロールエリアでの
記録あるいは消去パワーの制御停止後、前記再生パワー
制御電圧の変動によりレーザコントロールエリアでの制
御を再開することを特徴とする請求項１記載の半導体レ
ーザ制御回路。３、温度検出手段を有し、前記レーザコントロールエリ
アでの発光パワー安定時の温度を検出し、該レーザコン
トロールエリアでの記録あるいは消去パワーの制御停止
後、前記温度の変動によりレーザコントロールエリアで
の制御を再開することを特徴とする請求項１記載の半導
体レーザ制御回路。