JPH046636A

JPH046636A - 光記録再生装置

Info

Publication number: JPH046636A
Application number: JP2107654A
Authority: JP
Inventors: Akinori Watabe; 昭憲渡部; Kenji Fukuzawa; 健二福澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-10

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〉本発明は光記録再生装置に関し寿命が延びるよう企図し
たものである。

〈従来の技術〉従来、光記録再生装置において、記録再生用の光源には
小形で出力の大きい半導体レーザが使用されている。半
導体レーザは戻り光があると雑音が大きくなるが、光磁
気ディスク装置などではディスクからの反射光がレーザ
に戻る割合が大きい。このため、ディスクの信号を再生
する場合に、レーザ駆動電流に高周波を重畳してレーザ
発振をマルチモード化してレーザの雑音を低減している
。

ここで、レーザ発振をマルチモード化した従来の光記録
再生装置のレーザ駆動回路の例を第８図に示す。同図に
おいて１は半導体レーザ、２は加算回路、３はレーザ出
力制御回路、４，５はスイッチ、６は高周波電流駆動回
路、７は記録信号電流駆動回路である。第９図は、従来
の光記録再生装置のレーザ駆動出力波形の例であり、期
間ａは再生あるいは待機動作期間、期ｒＩＲｂは記録動
作期間である。

待機動作では、図示しない光記録再生装置において、レ
ーザを発光するとともにディスクに対しレーザビームの
位置決め動作を行っている。再生動作においては、ディ
スクに記録された信号をレーザビームの反射あるいは透
過光の強度変化や偏光変化を検出することにより再生す
る。記録動作においては、レーザビームの出力を記録信
号に応じて変化させてディスクの記録材料の反射率や偏
光特性を変化させて、信号を記録する。

再生動作期間ａにおいては、高周波電流駆動口！８６か
らの電流がスイッチ４を通り、加算口＃！１２より半導
体レーザ１へ供給される。

このとき、高周波電流の繰り返し周波数は再生する信号
に比べて十分大きい。例えば、信号の繰り返し周波数が
５ＭＨｚ程度の時、重畳周波数は２００ＭＨｚから７０
０ＭＨｚである。

従って、信号再生回路の周波数ろ波帯域が２０ＭＨｚ以
下であれば、高周波重畳は再生信号に悪影響しない。レ
ーザ出力制御！１回路３は、図示しないレーザ出力モニ
タ信号により、安定なレーザ出力を得るために駆動電流
を制御する。記録動作期間すでは、スイッチ４により高
周波重畳駆動電流は遮断されるとともに、スイッチ５を
導通させて記録信号電流駆動回路７の電流が半導体レー
ザ１に供給されて、信号の記録が行われる。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、レーザを高周波重畳電流駆動すると、直流電流
駆動の場合に比べて同一出力の場合でも、瞬時的な出力
ピークは平均出力の２倍に達する。半導体レーザは、動
作温度が高いとその寿命が低下するが、光出力が大きい
場合にも同様に寿命が低下する。半導体レーザの寿命は
、その光出力の２乗から３乗に反比例して短くなる。し
たがって、高周波重畳駆動のためレーザの信頼性が低下
する問題が従来あった。

本発明は、上記従来技術に鑑み、レーザ光源寿命の長い
光記録再生装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉本発明は、記録動作あるいは再生動作をしていない待機
期間にレーザの出力を下げるか、またはレーザ駆動電流
の高周波重畳を停止することを主な特徴とする。従来の
技術では記録再生をしない待機期間のレーザ駆動が再生
動作と同じ状態である点が大きく異なる。

く作　　　用〉待機期間において、レーザ光出力を小さ（したり直流出
力とするため、レーザの寿命が延びる。

く実　施　例〉以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明の第１の実施例を説明す
る図であって、第１図は本発明に基づく光記録再生装置
のレーザ駆動回路の例である。第１図において、８ば半
導体レーザ、９は加算回路、１０はレーザ出力制御回路
、１１，１２はスイッチ、１３は高周波電流駆動回路、
１４は振幅制御回路、１５は記録信号電流駆動回路であ
る。また、第２図は、この光記録再生装置のレーザ駆動
出力波形の例であり、期間Ｃは再生動作期間、期間ｄは
記録動作期間、期間ｅは待機動作期間である。

再生動作期間Ｃにおいては、高周波電流駆動回路１−３
からの電流が振幅制御回路１４及びスイッチ１１を通り
、加算回路９より半導体レーザ８へ供給される。このと
き、高周波電流の繰り返し周波数は再生する信号に比べ
て十分大きい。例えば、信号の繰り返し周波数が５ＭＨ
ｚ程度の時、重畳周波数は２００ＭＨｚから７００ＭＨ
ｚである。従って、信号再生回路の周波数ろ波帯域が２
０ＭＨｚ以下であれば、高周波重畳は再生信号に悪影響
しない。レーザ出力制御回路１０は、図示しないレーザ
出力モニタ信号により、安定なレーザ出力を得るために
駆動電流を制卸する。記録動作期間ｄでは、スイッチ１
１により高周波重畳駆動電流は遮断されるとともに、ス
イッチ１２を導通させて記録信号電流駆動回路１５の電
流が半導体レーザ１に供給されて、信号の記録が行われ
る。

待機期間ｅは、記録や再生動作をしない期間であり、レ
ーザビームをディスクやトラックに位置決め動作やアク
セス動作などをする期間である。この期間は、例えばデ
ィスクにレーザビームを焦点位置決め制御する場合には
、信号再生期間に比べてレーザパワーを低く設定できる
。というのは、光磁気ディスクでは、信号再生を偏光回
転の検出によっておこなうため、再生検出回路の雑音が
無視できないほど信号成分が小さく、良好な信号対雑音
比を得るためには再生レーザパワーを大きくする必要が
ある。しかし、位置決め制御の誤差信号検出は、ディス
クの反射光の強度分布の空間的な変化を検出するため、
良好な誤差検出信号対雑音を得るためには、信号再生期
間はどのレーザパワーを大きくする必要がない。また、
制御の誤差検出信号の周波数帯域は、高々１００　ｋＨ
ｚ程度であるのでランダム性の回路雑音電力も帯域が狭
まった分だけ小さくなり、待機期間のレーザ出力を小さ
くすることができる。本実施例において、待機期間ｅで
は振幅制御回路１４により高周波電流駆動回路１３の出
力を減衰させて、スイッチ１１を通して半導体レーザ８
を発光させることにより、再生動作期間に比べて、その
レーザ出力を小さくすることができる。

なお、光記録再生装置において必要なアクチュエータ系
、ポジシ茸す系、フォーカス・トラックサーボ系、コマ
ンド処理系の説明は、本発明に直接かかわらないので省
く。

第３図および第４図は、本発明の第２の実施例を説明す
る図であって、第３図は本発明に基づく光記録再生装置
のレーザ駆動回路の例である。第３図において、８：よ
半導体レーザ、９は加算回路、１０はし一ザ出力制御回
路、１１，１２はスイッチ、１３は高周波電流駆動回路
、１５は記録信号電流駆動回路、１６は信号切り替え回
路、１７はレーザ直流電流駆動回路である。また、第４
図は、この光記録再生装置のレーザ駆動出力波形の例で
あり、期間Ｃは再生動作期間、期間ｄは記録動作期間、
期間ｆは待機動作期間である。

再生動作期間Ｃにおいては、高周波電流駆動回路１３か
らの電流が信号切や換え回路１６及びスイッチ１１を通
り、加算回路９から半導体レーザ８へ供給されろ。記録
動作期間ｄでは、スイッチ１１により高周波重畳駆動電
流は遮断されるとともに、スイッチ１２を導通させて記
録信号電流駆動回路１５の電流が半導体レーザ８に供給
されて、信号の記録が行われる。

待機期間ｆにおいて、信号切り替え回路１６により高周
波電流駆動回路１３の出力を遮断させかっレーザ直流電
流駆動＠路１７の出力を導通させて、スイッチ１１を通
して半導体レーザ８を発光させる。このとき、レーザは
直流的に発光するが再生動作期間に比べて、そのレーザ
出力を小さくすることができる。

直流出力レベルは任意に設定できるが、例えば再生動作
期間のレーザ光出力の平均値と等しい場合でも、高周波
駆動電流波形が矩形波で繰り返しのデユーティが５０％
とすると、高周波重畳駆動は発光時間が半分になるがピ
ーク光出力が２倍になるので、レーザ寿命が出力の２乗
に反比例するとすると直流駆動のレーザ寿命は高周波重
畳駆動の２倍となる。

第５図および第６図は、本発明の第３の実施例を説明す
る図であって、第５図は本発明に基づく光記録再生装置
のレーザ駆動回路の例である。第５図において、８は半
導体レーザ、９は加算回路、１０はレーザ出力制御回路
、１１．１２はスイッチ、１５は記録信号電流駆動回路
、１８は高周波駆動電流増幅回路、１９は高周波発振制
御回路である。また、第６図は、この光記録再生装置の
レーザ駆動出力波形の例であり、期間Ｃは再生動作期間
、期間ｄは記録動作期間、期間ｇは待機動作期間である
。

再生動作期間Ｃにおいては、高周波発振制御回路１９で
生じて高周波駆動電流増幅回路１８で増幅された高周波
電流が、スイッチ１１を通り加算回路９から半導体レー
ザ８へ供給される。記録動作期間ｄでは、スイッチ１１
により高周波重畳駆動電流は遮断されるとともに、スイ
ッチ１２を導通させて記録信号電流駆動回路１５の電流
が半導体レーザ８に供給されて、信号の記録が行われる
。

待機期間ｇにおいて、高周波発振制御回路１９によって
高周波重畳パルス信号のデユーティを再生期間Ｃより小
さくして高周波駆動電流増幅回路１８で増幅の後、スイ
ッチ１１を通して半導体レーザ８を発光させる。このと
き、レーザは再生動作期間に比べて高周波重畳の発光デ
ユーティを小さくして、そのレーザ出力の平均パワーを
小さく設定される。

第７図（よ、半導体レーザの動作時間に対する累積故障
率の例である。カーブＸは、動作温度５０℃でレーザ光
出力２０　ｍＷのワイブルカーブを、カーブＹは動作温
度４０℃でレーザ光出力２０　ｍＷのワイブルカーブを
示している。このとき、レーザの寿命は、温度が１０℃
下がると２倍伸び、また光出力の２乗に反比例する。例
えば、とのレーザを光磁気ヘッドに使用するとして、ヘ
ッドの光伝達効率を２５％、ディスクの上の再生パワー
を１．５ｍＷとすると、レーザの発光パワーは６ｍＷと
なる。この条件より、レーザ駆動方法によるレーザ寿命
の違いを推定する。２０ｍＷで５０℃の条件で１％の故
障率における動作時間は１２００時間である。これを動
作温度４０℃で評価すると、１％の故障率の寿命は２４
００時間となる。高周波重畳を掛けながら１．５ｍＷの
ディスク上再生パワーを得るには、周波数のデユーティ
を５０％とすると１２ｍＷのレーザ出力が必要である。

１２　ｍＷ／　２０ｒｎＷの２乗に寿命は反比例するの
で、５０％デユーティも考慮すると、結局１％故障の動
作時間は約１３３００時間となる。同様に１．５ｍＷの
ディスク上再生パワーを直流駆動する場合は、１％故障
の動作時間は２６４００時間、０．５ｍＷの直流駆動で
は２４００００時間、０．５ｍＷの５０％デユーティの
高周波重畳駆動では１２００００時間といずれも、寿命
が伸びることが示される。

なお、本発明の実施例において、記録信号電流駆動回路
と高周波電流駆動回路を別々に備えかつ動作の切り替え
を行っているが、記録信号電流駆動回路と高周波電流駆
動回路とを共通の回路に構成しても、即ち駆動電流の大
きさとオンオフの切り替えを任意に制御する回路を用い
ても、記録と再生と待機期間にレーザ出力を本発明の実
施例と同様に制御できることは自明である。

本発明ｊよ、光デイスク媒体のみならず光テープ媒体や
光カード媒体などあらゆる光記録再生媒体に適用可能で
あることは自明である。

また、本発明が、光磁気、相変化、コンパクトディスク
、レーザディスクなどの記録再生原理にかかわりなく適
用可能であることは言うまでもない。

〈発明の効果〉思上説明したように、本発明によれば、記録あるいは再
生用レーザ光源の、記録・再生動作をしていない待機期
間にレーザの消耗を防止できるので、レーザの長寿命化
により光記録再生装置の使用期間を伸ばす利点がある。

また、本発明によれば、レーザ寿命を伸ばすことができ
るので、レーザ信頼性のための選別範囲を広げろことが
でき、低価格の半導体レーザを使用できろという利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る光記録再生装置の
レーザ駆動回路を示すブロック図、第２図は第１の実施
例のレーザ駆動出力波形を示す波形図、第３図は第２の
実施例のレーザ駆動回路を示すブロック図、第４図（よ
第２の実施例のレーザ駆動出力波形を示す波形図、第５
図は第３の実施例のレーザ駆動回路を示すブロック図、
第６図は第３の実施例のレーザ駆動出力波形を示す波形
図、第７図は半導体レーザの動作時間に対する累積故障
率を示す特性図、第８図は従来の光記録再生装置のレー
ザ駆動回路を示すブロック図、第９図は従来のレーザ駆
動回路のレーザ駆動出力波形を示す波形図である。図面中１は半導体レーザ、２は加算回路、３はレーザ出力制御回路、４．５はスイッチ、６は高周波電流駆動回路、７は記録信号電流駆動回路、８は半導体レーザ、９は加算回路、１０はレーザ出力制卸回路、１１．１２はスイッチ、１３は高周波電流駆動回路、１４は振幅制御回路、１５は記録信号電流駆動回路、１６は信号切り替え回路、１７はレーザ直流電流駆動回路、１８は高周波駆動電流増幅回路、１９は高周波発振制御回路、ａば再生あるいは待機動作期間、ｂは記録動作期間、Ｃは再生動作期間、ｄは記録動作期間、ｅは待機動作期間、ｆは待機動作期間、ｇは待機動作期間である。特代許　　出　　願　人日本電信電話株式会社理　　　　人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）供給される電流に応じたレーザ光を出力する半導
体レーザと、記録動作時に前記半導体レーザに送られる
記録信号電流を発生する記録信号電流駆動回路と、再生
動作時及び待機動作時に前記半導体レーザに送られる高
周波電流を発生する高周波電流駆動回路と、を有する光
記録再生装置のレーザ駆動回路において、待機動作時に、前記半導体レーザに送られる前記高周波電流の振幅を抑制する振幅制御回路を備え
たことを特徴とする光記録再生装置。
（２）供給される電流に応じたレーザ光を出力する半導
体レーザと、記録動作時に前記半導体レーザに送られる
記録信号電流を発生する記録信号電流駆動回路と、高周
波電流を発生する高周波電流駆動回路と、直流電流を発
生するレーザ直流電流駆動回路と、再生動作時には前記
高周波電流を前記半導体レーザに送り待機動作時には前
記直流電流を前記半導体レーザに送る信号切り換え回路
とを有するレーザ駆動回路を備えたことを特徴とする光
記録再生装置。
（３）供給される電流に応じたレーザ光を出力する半導
体レーザと、記録動作時に前記半導体レーザに送られる
記録信号電流を発生する記録信号電流駆動回路と、再生
動作時にはデューティ比の大きな高周波信号を発生する
とともに待機動作時にはデューティ比の小さな高周波信
号を発生する高周波発振制御回路と、この高周波発振制
御回路から出力された高周波信号を増幅して前記半導体
レーザに送る高周波駆動電流増幅回路とを有するレーザ
駆動回路を備えたことを特徴とする光記録再生装置。