JPH0563846B2 - - Google Patents
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- G11B7/00—Recording 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
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-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光デイスク装置に係り、特に情報を追
加記録する光デイスク装置における記録保護装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical disc device, and more particularly to a recording protection device in an optical disc device that additionally records information.
記録・再生可能な光デイスク装置に於ては、記
録・再生ともに同一の光ヘツドで行なわれる。光
源としては変調が容易な点、小形軽量の点などか
ら半導体レーザが適している。 In an optical disk device capable of recording and reproducing, both recording and reproduction are performed using the same optical head. Semiconductor lasers are suitable as light sources because they are easy to modulate and are small and lightweight.
記録モードでは、記録情報に対応してレーザ出
力をパルス的にPwのパワと光ヘツドにて微少に
絞り込まれた光スポツトをデイスク上の記録膜に
当て、記録膜を熱的に溶解させて微少な穴をあけ
ることで記録が行なわれる。一方再生モードで
は、レーザパワを一定値PRとする。リードパワ
PRは絞り込まれた光スポツトにより記録膜の熱
的変形が起らない程度のエネルギに制御される。 In the recording mode, the laser output is pulsed in accordance with the recorded information, and a light spot narrowed down by an optical head is applied to the recording film on the disk in a pulsed manner, and the recording film is thermally melted. Recording is done by making tiny holes. On the other hand, in the reproduction mode, the laser power is set to a constant value PR . lead power
The energy of PR is controlled by a focused light spot to an extent that thermal deformation of the recording film does not occur.
すなわち記録、再生の違いは単にレーザパワの
大小という差だけである。それ故再生モードに於
てロジツク回路や素子の故障、誤動作など何らか
の原因で、レーザパワが通常のリード時のパワに
くらべて過大になつたとすると、誤つた記録をし
たり、すでに記録された情報を誤らせたりする可
能がある。従つて再生モードに於ては、レーザパ
ワが一定値より増大しないよう制限し、記録モー
ドにおいても記録パワの範囲を所定の値に制御す
る必要がある。1つの光源を用いて記録と再生を
行う光デイスク装置としては、例えば、特願昭53
−120505号に提案されている。又、再生モードに
おける半導体レーザの出力安定化に関しては、特
開昭51−29821号に提案されている。 In other words, the difference between recording and reproduction is simply the difference in the magnitude of the laser power. Therefore, if the laser power becomes excessive compared to the normal read power due to some reason such as a failure or malfunction of the logic circuit or element in the playback mode, it may result in erroneous recording or the loss of information that has already been recorded. It may be misleading. Therefore, in the reproduction mode, it is necessary to limit the laser power so that it does not increase beyond a certain value, and in the recording mode, it is necessary to control the range of recording power to a predetermined value. For example, as an optical disk device that performs recording and playback using one light source,
- Proposed in No. 120505. Furthermore, stabilization of the output of a semiconductor laser in the reproduction mode is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 51-29821.
一方、記録・再生可能な光デイスク装置では従
来上のような保護手段は設けられていない。また
読出し専用のデイスク装置の場合では上記のよう
な問題に生じ得ない。さらに半導体レーザが用い
られるその他の装置に於ても同様である。従つて
上記の問題は、記録、再生する光デイスク装置に
於てはじめて問題となる特有の新たな問題である
ということができる。 On the other hand, recordable/reproducible optical disk devices are not provided with conventional protection means. Further, in the case of a read-only disk device, the above problem does not occur. Furthermore, the same applies to other devices using semiconductor lasers. Therefore, the above-mentioned problem can be said to be a new problem unique to optical disk devices for recording and reproducing.
本発明は、記録モード、再生モードに対して、
その各々に対する半導体レーザのパワーが適正値
からずれたことによつて誤つた記録がされないよ
うな保護装置を得ることを目的とする。 The present invention provides for recording mode and playback mode.
It is an object of the present invention to provide a protection device that prevents erroneous recording due to the power of a semiconductor laser for each of them deviating from an appropriate value.
本発明は半導体レーザに保護素子を並列に接続
する。保護素子はその制御入力に所定の入力が加
えられると短絡状態となる特性を有する。制御入
力には、リードおよびライトの各々のモードに対
して一定のパワ閾値を設定し、リードあるいはラ
イトパワがこの閾値を越えると保護素子への制御
信号が生じるようにする。これにより異常時には
レーザパワを零または小さい値とし誤つた記録が
なされないようにする。 In the present invention, a protection element is connected in parallel to a semiconductor laser. The protection element has a characteristic of becoming short-circuited when a predetermined input is applied to its control input. The control input is set with a constant power threshold for each read and write mode, such that when the read or write power exceeds this threshold, a control signal is generated to the protection element. This prevents erroneous recording by reducing the laser power to zero or a small value in the event of an abnormality.
以下本発明を実施例により詳細に説明する。第
1図は半導体レーザの電流ILとレーザ出力パワP
の特性概要を示す。素子に印加する電流が閾値
Ithを越えると、越えた電流に比例したレーザ出
力が得られる。リード時には電流をIRに設定し、
レーザパワPRとする。PRで光デイスクの記録膜
に何ら変形を生じさせることなく、記録情報の再
生に必要なすべての処理、制御が行なえる。ライ
ト時には記録信号に大じてレーザ電流をパルス的
に変調し、電流IWにして、PWのパワを発生させ
る。記録膜は上記ライドパワが発生されたとき、
その光スポツトが当つた部分が変形して情報ピツ
トが形成されて書込みがなされる。第2図は、レ
ーザに加える電流イとこれにより記録されたピツ
トの様子ロを示す説明図である。 The present invention will be explained in detail below with reference to Examples. Figure 1 shows the semiconductor laser current I L and laser output power P.
A summary of the characteristics is shown below. The current applied to the element is the threshold
When I th is exceeded, a laser output proportional to the exceeded current is obtained. When reading, set the current to I R ,
Let the laser power be P R. PR can perform all the processing and control necessary to reproduce recorded information without causing any deformation to the recording film of the optical disc. During writing, the laser current is modulated in pulses based on the recording signal to generate a current I W and a power P W . When the above ride power is generated, the recording film
The portion hit by the light spot is deformed to form an information pit and writing is performed. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the current applied to the laser and the appearance of pits recorded thereby.
正確なリード、ライト動作を実行するためには
レーザ電流の正確な制御が必要である。すなわち
リード時にはリード処理に必要なパワーを確保
し、かつ記録膜の変形閾値パワより十分低い安定
なパワを保証する必要がある。ライト時には形成
される記録ピツトを一定とするためライト電流の
パルス幅、振幅、波形等を正しく制御する必要が
ある。一方、素子特性の変動や、誤動作、誤操作
などが生じ、上記の条件からはずれる状態が発生
したときには直ちに保護処置が必要である。とこ
ろでリード、ライトいずれの場合でも、異常に対
してはレーザパワを零とすることが少なくとも誤
つた情報を書込まないという意味で安全側にな
る。そこで異常検出信号により入出力端子が短続
状態となる特性をもつ素子をレーザと並列に接続
しておけば異常時にはレーザへの電流はバイパス
され、閾値電流以下とすることができる。 Accurate control of laser current is required to perform accurate read and write operations. That is, at the time of reading, it is necessary to secure the power necessary for the read process and to ensure stable power sufficiently lower than the deformation threshold power of the recording film. In order to keep the recording pits formed constant during writing, it is necessary to correctly control the pulse width, amplitude, waveform, etc. of the write current. On the other hand, when a situation deviates from the above conditions due to variations in element characteristics, malfunctions, or erroneous operations occurs, protective measures are required immediately. By the way, in both read and write cases, it is safer to reduce the laser power to zero in case of an abnormality, at least in the sense that erroneous information will not be written. Therefore, by connecting a device in parallel with the laser that has the characteristic that the input/output terminal is short-circuited in response to an abnormality detection signal, the current to the laser can be bypassed in the event of an abnormality, and the current can be kept below the threshold current.
第3図は本発明の基本構成を示す。1は半導体
レーザでリード、ライトヘツドに組込まれる。リ
ード電流IRおよびライト電流IWは、それぞれ電流
源3,4から与えられる。なおIR,IWの発生およ
び制御回路は省略している。5はレーザ1の電流
をバイパスする保護素子で、通常は十分高い抵抗
を持ちレーザ1への電流に影響を与えない。制御
入力50が与えられると、短絡状態となりレーザ
への電流をバイパスする。6は異常状態検出回路
で、レーザパワをモニタして異常信号50を発生
する。ここで入力60はレーザパワのモニタ信
号、30はリードあるいはライト等のモード信号
である。なお半導体レーザ1に直列に接続された
抵抗2は、保護素子5の安定動作のためのもので
省くこともできる。 FIG. 3 shows the basic configuration of the present invention. 1 is a semiconductor laser which is incorporated into the read/write head. Read current I R and write current I W are provided from current sources 3 and 4, respectively. Note that the generation and control circuits for I R and I W are omitted. A protection element 5 bypasses the current of the laser 1, and normally has a sufficiently high resistance so as not to affect the current flowing to the laser 1. When control input 50 is applied, a short circuit condition bypasses the current to the laser. 6 is an abnormal state detection circuit that monitors the laser power and generates an abnormal signal 50. Here, input 60 is a laser power monitor signal, and 30 is a mode signal such as read or write. Note that the resistor 2 connected in series to the semiconductor laser 1 is for stable operation of the protection element 5 and can be omitted.
第4図は異常検出回路との構成を示す。半導体
レーザのパワモニタ信号60は一つは平均値61
で時間的平均値を得この値とリードパワの設定値
PR64とを比較回路65で比較し、許容範囲を
越えると論理“1”出力を発生する。パワモニタ
信号のもう一方はそのままライトパワの設定値
PW62と比較回路63で比較し、許容範囲を越
えると論理“1”を発生する。上記2つの信号は
オア回路66を通りフリツプフロツプ67をセツ
トする。出力50はレーザに並列に接続された保
護素子を駆動するための制御信号となる。第4図
に於て、平均値回路61、比較回路63,65、
オア回路66、フリツプフロツプ67等はすべて
の特殊な特性を有する必要はなく通常の回路手段
で十分である。半導体レーザのパワモニタには、
レーザの光出力の一部を光検出器たとえばフオー
トダイオードで受けその出力電流でもよいし、簡
単には半導体レーザへの印加電流でもよい。比較
回路63,65からの出力は、レーザのパワが増
大し、誤記録が発生する可能性が生ずるレベル越
えない点で論理“1”を出力するように設定す
る。なお第4図において、ライト時の保護回路6
2,63とリード時の保護回路61,64,65
はいずれか一方を用いてもそれなりの効果を有す
る。特にリード時の保護回路61,64,65を
用いる場合には応答速度は速くはないがライト時
の保護機能も持つている。 FIG. 4 shows the configuration of the abnormality detection circuit. The power monitor signal 60 of the semiconductor laser has an average value of 61.
Obtain the temporal average value and use this value and the set value of the read power.
A comparator circuit 65 compares it with P R 64 and generates a logic "1" output if the allowable range is exceeded. The other side of the power monitor signal is the write power setting value.
PW 62 is compared with comparator circuit 63, and if the allowable range is exceeded, a logic "1" is generated. The above two signals pass through an OR circuit 66 and set a flip-flop 67. The output 50 becomes a control signal for driving a protection element connected in parallel to the laser. In FIG. 4, an average value circuit 61, comparison circuits 63, 65,
The OR circuit 66, flip-flop 67, etc. do not need to have all special characteristics, and ordinary circuit means are sufficient. For semiconductor laser power monitors,
A portion of the optical output of the laser may be received by a photodetector, such as a photodiode, and the output current may be used, or simply, a current applied to a semiconductor laser may be used. The outputs from the comparison circuits 63 and 65 are set to output logic "1" at a point where the power of the laser increases and does not exceed a level at which the possibility of erroneous recording occurs. In addition, in FIG. 4, the protection circuit 6 at the time of writing
2, 63 and protection circuit when reading 61, 64, 65
Even if either one is used, it has a certain effect. In particular, when using the protection circuits 61, 64, and 65 during reading, the response speed is not fast, but it also has a protection function during writing.
第5図は具体的な本発明の一実施例を示す回路
図である。第5図では第4図の62,63のライ
ト時の保護回路は省略した形である。レーザパワ
のモニタ信号60にはレーザ1への駆動電流に比
例した出力を用いる。平均値回路61は抵抗61
1,612、コンデンサ612から成る回路を用
いている。保護素子にはSCR5を用い、そのア
ノードとカソードを半導体レーザ回路1,2と並
列に接続する。SCRのゲート501には、平均
値回路出力をダイオード502を通して加える。
平均値回路の出力すなわち抵抗613、コンデン
サ612の並列回路の端子の電圧は、通常のリー
ドパワに対した値に保たれている。リードパワが
増大したり、あるいはライト時のパルス波高値
や、パルス幅が増大すると、上記平均値回路の出
力電圧は上る。この電圧がダイオード502およ
びSCR5のゲートから成るトリガ閾値を越える
と、SCR5は導通状態となる。一たん導通する
とトリガ入力が無くなつてもその状態を保持する
からSCR5は第4図のフリツプフロツプ67の
機能も含んでいる。SCR5の導通により半導体
レーザ1への電流はSCR回路へバイパスされ、
過大なパワによる誤記録が起ることを防止する。
SCR5の導通、すなわち第4図のフリツプフロ
ツプ67の出力が“1”になると、これを表示ま
たは他の手段へ伝達し適当な対策をとることにな
る。対策が完了すれば第4図のフリツプフロツプ
67へリセツト信号68を加え通常の動作にもど
る。第5図の場合ではSCR5の電流を導通状態
の自己保持電流以下とすることでリセツトされ
る。SCRのゲート回路に入つたダイオード50
2は上述の如くSCRのトリガ閾値を増加させる
ものであるから抵抗器でもよいし、他の定数との
関係で無くてもよい。上記説明で明らかなように
この部分は第4図に於ける比較回路65の機能を
有している。なお第5図でSCRゲート501に
接続された抵抗503、スイツチ504からなる
回路は、平均値回路61以外からの制御信号で
SCRを導通させるためのものである。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific embodiment of the present invention. In FIG. 5, the write protection circuits 62 and 63 in FIG. 4 are omitted. As the laser power monitor signal 60, an output proportional to the drive current to the laser 1 is used. The average value circuit 61 is a resistor 61
1,612, and a circuit consisting of a capacitor 612. An SCR 5 is used as a protection element, and its anode and cathode are connected in parallel with the semiconductor laser circuits 1 and 2. The average value circuit output is applied to the gate 501 of the SCR through a diode 502.
The output of the average value circuit, that is, the voltage at the terminal of the parallel circuit of resistor 613 and capacitor 612 is maintained at a value corresponding to the normal read power. When the read power increases, or when the pulse peak value or pulse width during writing increases, the output voltage of the average value circuit increases. When this voltage exceeds a trigger threshold consisting of diode 502 and the gate of SCR5, SCR5 becomes conductive. Once conductive, the SCR 5 maintains that state even if the trigger input is removed, so the SCR 5 also includes the function of the flip-flop 67 in FIG. Due to conduction of SCR5, the current to semiconductor laser 1 is bypassed to the SCR circuit,
To prevent erroneous recording due to excessive power.
When the SCR 5 becomes conductive, that is, when the output of the flip-flop 67 in FIG. 4 becomes "1", this is transmitted to a display or other means and appropriate measures are taken. When the countermeasure is completed, a reset signal 68 is applied to the flip-flop 67 in FIG. 4 to return to normal operation. In the case of FIG. 5, it is reset by reducing the current of SCR 5 to below the self-holding current in the conducting state. Diode 50 in the SCR gate circuit
Since 2 increases the trigger threshold of the SCR as described above, it may be a resistor, or it may not be related to other constants. As is clear from the above description, this portion has the function of the comparison circuit 65 in FIG. 4. Note that the circuit consisting of the resistor 503 and switch 504 connected to the SCR gate 501 in FIG.
This is to make the SCR conductive.
第5図の実施例で保護素子としてSCRを用い
たが、オンオフ動作時にサージ電圧を生じる可能
性をもつ機械接点を除けば、保護素子として使用
することができる。ただし、保護素子によレーザ
の高速変調動作をさまたげるような特性、たとえ
ば非常に大きな容易を持つなどは望ましくない。 Although the SCR is used as a protection element in the embodiment shown in FIG. 5, it can be used as a protection element except for mechanical contacts that may generate surge voltage during on/off operation. However, it is undesirable for the protection element to have characteristics that would hinder the high-speed modulation operation of the laser, such as having a very large resistance.
以上説明した如く本発明によれば、故障あるい
は誤動作などの何らかの原因により、本来記録し
てはいけない部分へ記録されてしまうような誤り
の発生を防止することができる。半導体レーザを
光源とするリードライト可能な高デイスク装置に
おいては、リード、ライトともに同一ヘツドで行
なうから、本発明で提起した問題、すなわちリー
ド時にレーザパワが過大となり誤記録が発生した
りライト時ライトパワの過大により適正な情報が
記録できないという問題はさけられない。とくに
一度記録した内容を消去できない光デイスク装置
にあつては上記問題はシステムの信頼性を保持す
るうえで不可欠の機能といえる。本発明による保
護方式は、特別な特性や精度を有する部品を必要
とせず上記問題を解決しうる点で実用化システム
において多大な効果を発揮するものである。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of errors such as recording in areas that should not be recorded due to some cause such as failure or malfunction. In a high-performance read/write capable disk device using a semiconductor laser as a light source, both reading and writing are performed using the same head, so the problems posed by the present invention may occur, such as excessive laser power during reading and erroneous recording, and write power reduction during writing. The problem of not being able to record proper information due to excessive size cannot be avoided. Particularly in the case of optical disk devices in which recorded contents cannot be erased once, the above-mentioned problem can be said to be an essential function in maintaining system reliability. The protection system according to the present invention exhibits great effects in a practical system in that it can solve the above problems without requiring parts with special characteristics or precision.
第1図は半導体レーザの電流と光出力の関係を
示す図、第2図は半導体レーザの変調電流とデイ
スク上への記録情報を示す説明図、第3図は本発
明の原理的構成を示す図、第4図は本発明に於け
る異常検出回路の一実施例を示す構成図、第5図
は具体的実施例を示す回路図である。
Fig. 1 is a diagram showing the relationship between the current and optical output of the semiconductor laser, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the modulation current of the semiconductor laser and information recorded on the disk, and Fig. 3 is a diagram showing the basic configuration of the present invention. 4 are block diagrams showing one embodiment of the abnormality detection circuit in the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific embodiment.
Claims (1)
対応したモニタ信号を入力信号とし、上記半導体
レーザの異常を検出する異常検出手段と、上記半
導体レーザに並列に接続されており、該異常検出
手段から出力される制御信号が入力されると2端
子間が短絡状態となる保護手段とを備え、上記異
常検出手段は、上記半導体レーザの記録時又は再
生時のそれぞれの光出力に対応する信号を閾値と
して、上記モニタ信号と個別に比較し、上記モニ
タ信号が上記閾値を超えた場合に異常信号を発生
する比較手段と、該比較手段の異常信号を入力信
号とし、該異常信号が入力されることにより制御
状態にスイツチされ、定常的に制御信号を発生す
る手段を有することを特徴とする光デイスク装
置。 2 半導体レーザと、該半導体レーザに並列に接
続されているサイリスタと、上記半導体レーザの
光出力に対応したモニタ信号を平均値回路に入力
し、該平均値回路の出力が所定の値を超えると、
上記サイリスタを定常的に導通状態とするように
平均値回路とサイリスタの間に配置されたダイオ
ードとを有することを特徴とする光デイスク装
置。[Scope of Claims] 1. A semiconductor laser, and an abnormality detection means for detecting an abnormality in the semiconductor laser, which receives a monitor signal corresponding to the optical output of the semiconductor laser as an input signal, and is connected in parallel to the semiconductor laser. and a protection means that short-circuits the two terminals when a control signal output from the abnormality detection means is input, and the abnormality detection means is configured to control the respective optical outputs of the semiconductor laser during recording or reproduction. a comparison means for individually comparing a signal corresponding to the threshold value with the monitor signal and generating an abnormal signal when the monitor signal exceeds the threshold value; An optical disk device characterized in that it is switched into a control state by inputting a signal and has means for constantly generating a control signal. 2 A semiconductor laser, a thyristor connected in parallel to the semiconductor laser, and a monitor signal corresponding to the optical output of the semiconductor laser are input to an average value circuit, and when the output of the average value circuit exceeds a predetermined value, ,
An optical disk device comprising an average value circuit and a diode placed between the thyristors so as to keep the thyristors in a steady conductive state.
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Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS5792884A (en) * | 1980-12-01 | 1982-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Driving circuit for laser diode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58118042A (en) | 1983-07-13 |
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