JPH05101433A - 半導体レーザーの駆動制御回路 - Google Patents
半導体レーザーの駆動制御回路Info
- Publication number
- JPH05101433A JPH05101433A JP3256685A JP25668591A JPH05101433A JP H05101433 A JPH05101433 A JP H05101433A JP 3256685 A JP3256685 A JP 3256685A JP 25668591 A JP25668591 A JP 25668591A JP H05101433 A JPH05101433 A JP H05101433A
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- Japan
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- semiconductor laser
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- control
- current
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 半導体レーザーを用いて情報の記録、読み出
し、消去を行う装置において、簡単な制御回路の構成
で、常に各モードに対応したレーザーのビーム光を安定
に射出するよう半導体レーザーを駆動する制御回路を提
供する。 【構成】 二つの半導体レーザー駆動用電流供給源８，
９と制御値の記憶部７とを用意し、電源投入時等の初期
状態においては、上記の電流供給源を用いてフィードバ
ック制御を行うと共に制御値を記憶部７に記憶し、その
後は該制御値を用いて一つの電流供給源を制御するとと
もに、もう一方の電流供給源はフィードバック制御を行
って上記二つの電流供給源８，９により半導体レーザー
１を安定駆動するよう、通常の半導体メモリ、半導体素
子で構成した。
し、消去を行う装置において、簡単な制御回路の構成
で、常に各モードに対応したレーザーのビーム光を安定
に射出するよう半導体レーザーを駆動する制御回路を提
供する。 【構成】 二つの半導体レーザー駆動用電流供給源８，
９と制御値の記憶部７とを用意し、電源投入時等の初期
状態においては、上記の電流供給源を用いてフィードバ
ック制御を行うと共に制御値を記憶部７に記憶し、その
後は該制御値を用いて一つの電流供給源を制御するとと
もに、もう一方の電流供給源はフィードバック制御を行
って上記二つの電流供給源８，９により半導体レーザー
１を安定駆動するよう、通常の半導体メモリ、半導体素
子で構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク等を用い
て情報の記録、読み出し、消去を行う装置に用いられて
いる半導体レーザーを安定駆動する制御回路に関するも
のである。
て情報の記録、読み出し、消去を行う装置に用いられて
いる半導体レーザーを安定駆動する制御回路に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザーによって情報を記録、読
み出し（再生）、消去を行う記録媒体としては光ディス
クがよく知られている。このような書き換え可能な光デ
ィスクでは、例えばディスクのトラックをｎ個のセクタ
に分割し、各セクタにはアドレス領域とデータ記録領域
が設けられている。そしてこのデータ記録領域には記録
データによって変調されたレーザービームが照射される
ことによって、記録部分の温度が上昇し、記録ドットが
形成されて情報が記録される。また記録時より弱いレー
ザービームを照射することによって記録ドットを破壊す
ることなく、記録情報が読み出される。
み出し（再生）、消去を行う記録媒体としては光ディス
クがよく知られている。このような書き換え可能な光デ
ィスクでは、例えばディスクのトラックをｎ個のセクタ
に分割し、各セクタにはアドレス領域とデータ記録領域
が設けられている。そしてこのデータ記録領域には記録
データによって変調されたレーザービームが照射される
ことによって、記録部分の温度が上昇し、記録ドットが
形成されて情報が記録される。また記録時より弱いレー
ザービームを照射することによって記録ドットを破壊す
ることなく、記録情報が読み出される。
【０００３】このようなレーザービームによって情報の
記録、読み出し（再生）、消去を行う場合には十分なレ
ーザーパワーを用意し、各モード（使用状態）に応じて
レーザーパワーを即座に制御し、また周囲温度の変動等
に対しても影響されずに安定なレーザーパワーを照射し
なければならない。そこで各モードに応じて最適なパワ
ーとなるように、各モードに対応した基準信号を用意し
たＡＰＣ(Automatic Power Control)回路によって半導
体レーザーを制御している。通常このＡＰＣ回路は半導
体レーザービーム出力の一部を受光素子で受光し、電流
/電圧変換してローパスフィルタ等を経て、あらかじめ
設定された基準電圧と比較して半導体レーザーのパワー
を制御する方法が行われている。しかし単純なフルタイ
ムのフィードバック制御では制御範囲が広く、また速度
も高速に対応しなければならないので困難である。この
ためサンプリングによる制御系を用いたり、特開昭63-4
6633号公報に記載のように各モードに対応してそれぞれ
個々の制御系を設け、これをスイッチで切り換えるよう
にしたものもある。
記録、読み出し（再生）、消去を行う場合には十分なレ
ーザーパワーを用意し、各モード（使用状態）に応じて
レーザーパワーを即座に制御し、また周囲温度の変動等
に対しても影響されずに安定なレーザーパワーを照射し
なければならない。そこで各モードに応じて最適なパワ
ーとなるように、各モードに対応した基準信号を用意し
たＡＰＣ(Automatic Power Control)回路によって半導
体レーザーを制御している。通常このＡＰＣ回路は半導
体レーザービーム出力の一部を受光素子で受光し、電流
/電圧変換してローパスフィルタ等を経て、あらかじめ
設定された基準電圧と比較して半導体レーザーのパワー
を制御する方法が行われている。しかし単純なフルタイ
ムのフィードバック制御では制御範囲が広く、また速度
も高速に対応しなければならないので困難である。この
ためサンプリングによる制御系を用いたり、特開昭63-4
6633号公報に記載のように各モードに対応してそれぞれ
個々の制御系を設け、これをスイッチで切り換えるよう
にしたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のＡＰＣ回路は、
周囲温度の変動に対しては有効な制御手段ではあるもの
の、情報を記録する場合のように、半導体レーザーが変
調されている場合にはローパスフィルタ等によってレー
ザービームからの信号が平均化され、最適な制御を高速
に行うには困難であるとともに、モードに応じた高速な
切り替えには追随出来ず、切り替え時に不安定となる。
また個々に制御系を設ける方法は常に各制御系は動作状
態にあり無駄を生ずるとともに装置全体が複雑になる等
の問題がある。
周囲温度の変動に対しては有効な制御手段ではあるもの
の、情報を記録する場合のように、半導体レーザーが変
調されている場合にはローパスフィルタ等によってレー
ザービームからの信号が平均化され、最適な制御を高速
に行うには困難であるとともに、モードに応じた高速な
切り替えには追随出来ず、切り替え時に不安定となる。
また個々に制御系を設ける方法は常に各制御系は動作状
態にあり無駄を生ずるとともに装置全体が複雑になる等
の問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は以上の課題を
解決する目的でなされた制御回路であって、半導体レー
ザーを用いて情報の記録、読み出し、および消去を行う
装置において、制御値を記憶する記憶部と該半導体レー
ザーを駆動する二つの電流供給源とを用意し、電源投入
時等の初期状態においては、上記二つの電流供給源を用
いてフィードバック制御を行い制御値を設定記憶し、そ
の後は該制御値を用いて一つの電流供給源を制御すると
ともにもう一方の電流供給源はフィードバック制御を行
って上記二つの電流供給源により半導体レーザーを安定
駆動することを特徴とする半導体レーザーの駆動制御回
路である。
解決する目的でなされた制御回路であって、半導体レー
ザーを用いて情報の記録、読み出し、および消去を行う
装置において、制御値を記憶する記憶部と該半導体レー
ザーを駆動する二つの電流供給源とを用意し、電源投入
時等の初期状態においては、上記二つの電流供給源を用
いてフィードバック制御を行い制御値を設定記憶し、そ
の後は該制御値を用いて一つの電流供給源を制御すると
ともにもう一方の電流供給源はフィードバック制御を行
って上記二つの電流供給源により半導体レーザーを安定
駆動することを特徴とする半導体レーザーの駆動制御回
路である。
【０００６】
【実施例】半導体レーザーは図５に示す特性のように周
囲温度の変化や半導体レーザー自身の発光に伴う発熱に
影響され、光出力（光量）が変動する。しかし情報の記
録、読み出し、消去にはそれぞれの目的（モード）に適
した半導体レーザーの光ビーム出力Ｂを安定に照射しな
ければならない。そこで何等かのＡＰＣ制御系によって
この安定化を施している。
囲温度の変化や半導体レーザー自身の発光に伴う発熱に
影響され、光出力（光量）が変動する。しかし情報の記
録、読み出し、消去にはそれぞれの目的（モード）に適
した半導体レーザーの光ビーム出力Ｂを安定に照射しな
ければならない。そこで何等かのＡＰＣ制御系によって
この安定化を施している。
【０００７】図１、図２、図３、図４は本発明の基本動
作を示すとともに、それぞれ目的に適したレーザーの光
ビームを出力するための回路動作状態を示したブロック
図である。そしてレーザーの光ビーム出力Ｂは再生、記
録、消去と各目的によって異なるため、以下記録媒体か
ら情報を再生する場合のレーザーの光ビーム出力Ｂを制
御する動作状態を再生ビーム出力初期設定と記し、同
様、媒体に情報を記録する場合を記録ビーム出力初期設
定、また媒体の情報を消去する場合を消去ビーム出力設
定と記す、また安定状態を通常時と記すこととする。
作を示すとともに、それぞれ目的に適したレーザーの光
ビームを出力するための回路動作状態を示したブロック
図である。そしてレーザーの光ビーム出力Ｂは再生、記
録、消去と各目的によって異なるため、以下記録媒体か
ら情報を再生する場合のレーザーの光ビーム出力Ｂを制
御する動作状態を再生ビーム出力初期設定と記し、同
様、媒体に情報を記録する場合を記録ビーム出力初期設
定、また媒体の情報を消去する場合を消去ビーム出力設
定と記す、また安定状態を通常時と記すこととする。
【０００８】図１に従って電源投入等の初期状態におけ
る光ビーム出力初期設定について説明する。
る光ビーム出力初期設定について説明する。
【０００９】初期設定は再生、消去（又は記憶）、記録
（又は消去）の順に進み、再生時の制御値を用いて第一
電流供給器を働かせて電流を供給した上で、第二電流供
給器を制御する制御値を消去、記憶用に設定する。
（又は消去）の順に進み、再生時の制御値を用いて第一
電流供給器を働かせて電流を供給した上で、第二電流供
給器を制御する制御値を消去、記憶用に設定する。
【００１０】まずスイッチＳ1はオープン（接点ｎ1、ｎ
2共に無接続）、スイッチＳ2は接点ｍ2に接続され、ス
イッチＳ3、Ｓ4は電流供給スイッチ制御回路10によって
制御されるが、この場合Ｓ3はON、Ｓ4はOFFとなってい
る。またスイッチＳ5は再生ビーム用基準器５ａに接続
されている。
2共に無接続）、スイッチＳ2は接点ｍ2に接続され、ス
イッチＳ3、Ｓ4は電流供給スイッチ制御回路10によって
制御されるが、この場合Ｓ3はON、Ｓ4はOFFとなってい
る。またスイッチＳ5は再生ビーム用基準器５ａに接続
されている。
【００１１】装置の電源が投入されと第一電流供給器８
によって半導体レーザー１が駆動され半導体レーザー１
は光ビーム出力Ｂを出射する、そしてこの光ビーム出力
Ｂの一部をフォトダイオード等の光検出器２で受光し電
気信号を得る。この電気信号は一般には電流値であるの
で電流/電圧変換器３で電圧信号に変換し、比較器４に
入力される。この比較器４には予め再生用基準（電圧）
値が基準器５ａによって設定されていて、電流/電圧変
換器３から出力された電圧値とこの再生ビーム基準電圧
とが比較器４によって比較され、この比較結果に基づい
て制御値決定回路６が第一電流供給器８の供給電流を制
御する制御値を設定する。即ち、前記電流/電圧変換器
３の出力電圧値と基準電圧値とを比較した結果、もし基
準電圧値より電圧値が低ければ、半導体レーザー１の光
ビーム出力Ｂを強い出力とするように制御値を制御値決
定回路６が決定し、また基準電圧値より出力電圧値が高
ければ、半導体レーザー１の光ビーム出力Ｂを弱めた出
力とするように制御値を決定する。このループ動作を繰
り返しつつ電流/電圧変換器３の出力電圧と基準電圧値
が一致するよう制御値に基づいて半導体レーザー１の駆
動電流値を制御し、一致した時点の制御値を記憶部７に
記憶すると共にスイッチＳ1を接点ｎ2に、Ｓ2を接点ｍ2
に接続し、再生ビーム出力初期設定を終わる。
によって半導体レーザー１が駆動され半導体レーザー１
は光ビーム出力Ｂを出射する、そしてこの光ビーム出力
Ｂの一部をフォトダイオード等の光検出器２で受光し電
気信号を得る。この電気信号は一般には電流値であるの
で電流/電圧変換器３で電圧信号に変換し、比較器４に
入力される。この比較器４には予め再生用基準（電圧）
値が基準器５ａによって設定されていて、電流/電圧変
換器３から出力された電圧値とこの再生ビーム基準電圧
とが比較器４によって比較され、この比較結果に基づい
て制御値決定回路６が第一電流供給器８の供給電流を制
御する制御値を設定する。即ち、前記電流/電圧変換器
３の出力電圧値と基準電圧値とを比較した結果、もし基
準電圧値より電圧値が低ければ、半導体レーザー１の光
ビーム出力Ｂを強い出力とするように制御値を制御値決
定回路６が決定し、また基準電圧値より出力電圧値が高
ければ、半導体レーザー１の光ビーム出力Ｂを弱めた出
力とするように制御値を決定する。このループ動作を繰
り返しつつ電流/電圧変換器３の出力電圧と基準電圧値
が一致するよう制御値に基づいて半導体レーザー１の駆
動電流値を制御し、一致した時点の制御値を記憶部７に
記憶すると共にスイッチＳ1を接点ｎ2に、Ｓ2を接点ｍ2
に接続し、再生ビーム出力初期設定を終わる。
【００１２】次に、再生、記録または消去ビーム出力初
期設定では上記によって記憶部７に記憶された制御値に
よって第一電流供給器８を制御駆動して第一電流供給８
から電流を供給する。更に第二の電流供給器９より第二
の電流を供給するが、この時、動作としては半導体レー
ザー１の光ビーム出力Ｂの一部を検出器２で検知し、電
流／電圧交換器３で電圧信号に変換し、比較器４で予め
設定された上記とは異なる基準電圧器５ｃまたは５ｂの
基準電圧値と比較し、この比較信号を基に制御値決定回
路６によって第二電圧供給器９の電流を制御する制御値
を決定し、第二電流供給器９からの電流を半導体レーザ
ー１に供給する。そして、このループ動作を繰り返し
て、基準値と電流／電圧変換器３が一致した時点で、そ
の時の制御値を記憶部７に記憶する。
期設定では上記によって記憶部７に記憶された制御値に
よって第一電流供給器８を制御駆動して第一電流供給８
から電流を供給する。更に第二の電流供給器９より第二
の電流を供給するが、この時、動作としては半導体レー
ザー１の光ビーム出力Ｂの一部を検出器２で検知し、電
流／電圧交換器３で電圧信号に変換し、比較器４で予め
設定された上記とは異なる基準電圧器５ｃまたは５ｂの
基準電圧値と比較し、この比較信号を基に制御値決定回
路６によって第二電圧供給器９の電流を制御する制御値
を決定し、第二電流供給器９からの電流を半導体レーザ
ー１に供給する。そして、このループ動作を繰り返し
て、基準値と電流／電圧変換器３が一致した時点で、そ
の時の制御値を記憶部７に記憶する。
【００１３】図２又は図３に示すように、この動作時に
はスイッチ回路Ｓ1は接点ｎ1に、Ｓ2は接点ｍ1にそれぞ
れ接続されている。またスイッチＳ4，Ｓ3は共にON、Ｓ
５は記憶ビーム出力初期設定時には記録用基準器５ｂ
に、消去ビーム出力初期設定時には消去用基準器５ｃに
接続されている。上記のように記憶部７に記憶された制
御値によって第一電流供給器８からスイッチＳ３を経て
電流を半導体レーザー１に供給する。同時に、前記制御
値によって電流スイッチ制御回路10を働かせ、Ｓ4のO
N，OFFを制御し、上記のように第二電流供給９からも電
流を供給する。
はスイッチ回路Ｓ1は接点ｎ1に、Ｓ2は接点ｍ1にそれぞ
れ接続されている。またスイッチＳ4，Ｓ3は共にON、Ｓ
５は記憶ビーム出力初期設定時には記録用基準器５ｂ
に、消去ビーム出力初期設定時には消去用基準器５ｃに
接続されている。上記のように記憶部７に記憶された制
御値によって第一電流供給器８からスイッチＳ３を経て
電流を半導体レーザー１に供給する。同時に、前記制御
値によって電流スイッチ制御回路10を働かせ、Ｓ4のO
N，OFFを制御し、上記のように第二電流供給９からも電
流を供給する。
【００１４】その後通常時では第二電流供給器９は記憶
部７に記憶された制御値によって制御され電流を半導体
レーザー１に供給する。そして第一電流供給器８は制御
値決定回路６から直接制御される。この場合図４に示す
ようにスイッチＳ1は接点ｎ2に、Ｓ2は接点ｍ2に接続さ
れ、またスイッチＳ3はONになっている。
部７に記憶された制御値によって制御され電流を半導体
レーザー１に供給する。そして第一電流供給器８は制御
値決定回路６から直接制御される。この場合図４に示す
ようにスイッチＳ1は接点ｎ2に、Ｓ2は接点ｍ2に接続さ
れ、またスイッチＳ3はONになっている。
【００１５】以上が本発明の基本であるが、実際にはス
イッチＳ1，Ｓ2は電子回路による無接点高速スイッチ回
路が使用される。また電流/電圧変換器３の出力はＡ/Ｄ
変換器によってデジタル値に変換され、従って比較器
４、基準器５、制御値決定回路６、記憶部７等は全てデ
ジタル回路で構成され、前記電流/電圧変換器３の出力
と基準電圧値の比較もデジタル値で行うようにすること
も可能である。そして第一電流供給器８、第二電流供給
器９それぞれにＤ/Ａ変換器を備え、入力されたデジタ
ル値を供給すべき電流値に変換して半導体レーザーを制
御するよう構成する事も本発明を具体化する場合には有
効である。これらのデジタル回路には例えば８ビットの
デジタル値を使用するのが実際には有効である。
イッチＳ1，Ｓ2は電子回路による無接点高速スイッチ回
路が使用される。また電流/電圧変換器３の出力はＡ/Ｄ
変換器によってデジタル値に変換され、従って比較器
４、基準器５、制御値決定回路６、記憶部７等は全てデ
ジタル回路で構成され、前記電流/電圧変換器３の出力
と基準電圧値の比較もデジタル値で行うようにすること
も可能である。そして第一電流供給器８、第二電流供給
器９それぞれにＤ/Ａ変換器を備え、入力されたデジタ
ル値を供給すべき電流値に変換して半導体レーザーを制
御するよう構成する事も本発明を具体化する場合には有
効である。これらのデジタル回路には例えば８ビットの
デジタル値を使用するのが実際には有効である。
【００１６】
【発明の効果】従来半導体レーザーのビーム光を安定化
するＡＰＣ回路はモードに応じた高速な切り替えには追
随出来ず、切り替え時に不安定となり、装置全体が複雑
になる等の課題があった。しかし本発明の二つの電流供
給源と制御値を記憶させる方式によって制御系の負担は
軽減され、これらの課題を解決し、簡単な制御回路の構
成で、常に各モードに対応した半導体レーザーを安定に
駆動できるようになった。
するＡＰＣ回路はモードに応じた高速な切り替えには追
随出来ず、切り替え時に不安定となり、装置全体が複雑
になる等の課題があった。しかし本発明の二つの電流供
給源と制御値を記憶させる方式によって制御系の負担は
軽減され、これらの課題を解決し、簡単な制御回路の構
成で、常に各モードに対応した半導体レーザーを安定に
駆動できるようになった。
【図１】再生ビーム出力初期設定時を示す回路のブロッ
ク図。
ク図。
【図２】消去ビーム出力初期設定時を示す回路のブロッ
ク図。
ク図。
【図３】記録ビーム出力初期設定時を示す回路のブロッ
ク図。
ク図。
【図４】通常時を示す回路のブロック図。
【図５】半導体レーザーの温度特性を示す図。
１ 半導体レーザー ２ 光検出器 ３ 電流/電圧変換器 ４ 比較器 ５ 基準器 ６ 制御値決定回路 ７ 記憶部 ８ 第一電流供給器 ９ 第二電流供給器 10 電流供給スイッチ制御回路 Ｂ 光ビーム出力（光出力） Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4，Ｓ5 スイッチ回路
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザーを用いて情報の記録、読
み出し、および消去を行う装置において、制御値を記憶
する記憶部と該半導体レーザーを駆動する二つの電流供
給源とを用意し、電源投入時等の初期状態においては、
上記二つの電流供給源を用いてフィードバック制御を行
い制御値を設定記憶し、その後は該制御値を用いて一つ
の電流供給源を制御するとともにもう一方の電流供給源
はフィードバック制御を行って上記二つの電流供給源に
より半導体レーザーを安定駆動することを特徴とする半
導体レーザーの駆動制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3256685A JPH05101433A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 半導体レーザーの駆動制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3256685A JPH05101433A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 半導体レーザーの駆動制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05101433A true JPH05101433A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17296052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3256685A Pending JPH05101433A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 半導体レーザーの駆動制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05101433A (ja) |
-
1991
- 1991-10-03 JP JP3256685A patent/JPH05101433A/ja active Pending
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