JPH06274918A - 高周波重畳制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高周波重畳制御装置 【目的】 なまりの少ない忠実な信号波形を出力でき、
波形長が短い信号を安定して記録再生できる高周波重畳
制御装置を提供すること。 【構成】 再生時には再生用信号変調電流及び再生制御
信号を出力し、記録時には記録用信号変調電流及び記録
制御信号を出力するレーザ出力電流駆動手段１と、再生
時、再生用信号変調電流に重畳される高周波電流を発振
する高周波発振回路２と、レーザ出力電流駆動手段１へ
の高周波電流の流入を防止するための電波濾洩防止フィ
ルタ４と、記録時、記録用信号変調電流を半導体レーザ
７に直接出力するために、記録制御信号により電波濾洩
防止フィルタ４をバイパス回路５でバイパスさせるスイ
ッチ６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、ＭＤ、フ
ォトＣＤなど、レーザ光を用いて記録再生する際に、レ
ーザノイズを低減しかつ、レーザへの記録波形を忠実に
出力する高周波重畳制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザ光を用いて記録再生する装
置において、レーザ出力の駆動時に再生駆動電流に高周
波電流を重畳することにより、レーザの戻り光によって
生じるレーザノイズの低減を図り、記録再生特性の向上
を図る高周波重畳制御装置が用いられている。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上記した従来
の高周波重畳制御装置の一例について説明する。

【０００４】図６は、従来の高周波重畳制御装置の回路
図を示すものである。図６において、１００は記録時及
び再生時にデータ波形を出力する半導体レーザである。
１０１は記録データと記録ゲート信号から半導体レーザ
１００へ出力する電流を制御するＡＮＤ回路、１０２は
再生用電流源、１０３は記録用電流源、１０４は記録ゲ
ート信号を反転するインバータ、１０５，１０６はアナ
ログスイッチ、１０７は高周波発振器である。アナログ
スイッチ１０５，１０６はそれらの制御端子に入力され
る制御信号が「Ｈ」の時閉じられる。

【０００５】以上のように構成された高周波重畳制御装
置について、以下その動作について説明する。

【０００６】まず、端子ＲＥＣには、再生時「Ｌ」、記
録時「Ｈ」となる記録ゲート信号が入力され、端子ＳＧ
には、記録時に記録データが「Ｈ」「Ｌ」のデジタル信
号となった変調信号が入力され、それぞれの信号がＡＮ
Ｄ回路１０１に入力される。又、記録ゲート信号は、更
にアナログスイッチ１０５の制御端子及び、インバータ
１０４を介してアナログスイッチ１０６の制御端子に入
力される。

【０００７】そこで、再生時にはＡＮＤ回路１０１の出
力は「Ｌ」で、トランジスタＱ１のベース電圧Ｖ１は、
抵抗Ｒ２、Ｒ３で決まるトランジスタＱ２のベース電圧
Ｖ２より低くなるのでトランジスタＱ１はＯＦＦ状態、
Ｑ２はＯＮ状態となり、又、アナログスイッチ１０５は
ＯＦＦ状態となり、半導体レーザ１００には、電流源１
０２で決められた電流Ｉ１（再生電流）が流れる。

【０００８】この時、記録ゲート信号は「Ｌ」であるた
め、インバータ１０４によりアナログスイッチ１０６の
制御信号が「Ｈ」となってアナログスイッチ１０６をＯ
Ｎ状態にする。そうすると、高周波発振器１０７で発振
された高周波信号はドライブのためのトランジスタＱ
３、Ｑ４およびコンデンサＣ２を通じて半導体レーザ１
００に供給され、再生電流Ｉ１に高周波電流Ｉ３が重畳
される。ここでＲ１はトランジスタＱ１の付加抵抗であ
る。

【０００９】一方、記録時においては、端子ＲＥＣは
「Ｈ」となり、トランジスタＱ１のゲート電圧Ｖ１は、
ＳＧ端子に入力される記録データに応じてトランジスタ
Ｑ２のゲート電圧Ｖ２より大きく、あるいは小さくな
り、その結果トランジスタＱ２は、ＯＮ、ＯＦＦする。
又、記録ゲート信号によりアナログスイッチ１０５はＯ
Ｎ状態となり、アナログスイッチ１０６はＯＦＦ状態と
なる。

【００１０】トランジスタＱ２がＯＮの時、半導体レー
ザ１００に流れる電流は、アナログスイッチ１０５がＯ
Ｎであるため電流源１０２，１０３で決まる電流の和す
なわちＩ１＋Ｉ２の電流が流れ、半導体レーザ１００は
記録パワーを出力する。逆にトランジスタＱ２がＯＦＦ
の時、半導体レーザ１００には電流が流れない。又、ア
ナログスイッチ１０６がＯＦＦ状態であるため、高周波
電流Ｉ３は半導体レーザ１００には流れず、記録データ
に応じた電流が半導体レーザ１００に入力され、
「１」、「０」を記録することができる。

【００１１】ここで、コイルＬ１、Ｌ２及び、コンデン
サＣ１により構成される回路は、電波濾洩防止フィルタ
であり、高周波発振器１０７から出力される高周波電流
が、半導体レーザ１００以外の回路に流れ出すのを防止
するために設けられたＴ型ローパスフィルタである（例
えば特開昭６２−２３６１５０号公報）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、記録時、再生時を問わず、記録データ
の変調信号は、常に電波濾洩防止フィルタを通過して半
導体レーザ１００に出力される。

【００１３】この電波濾洩防止フィルタに記録データと
して矩形波電流が入力されると、矩形波電流の立ち上が
り部分と立ち下がり部分の高周波成分が減衰され、波形
が大きくなまってしまうという課題がある。

【００１４】一方、光ディスクの高転送レート化と大容
量化が求められており、光記録媒体の高密度化が望まれ
ている。そのためには、記録データ波形の忠実な出力が
必要である。更に、記録波形幅を狭くして、高密度化を
図るには、記録波形の立ち上がりと立ち下がり時間の影
響を考慮しなければならない。

【００１５】ところが前述したように、記録波形は、電
波濾洩防止フィルタを通過するため、波形の立ち上がり
と立ち下がり時間が大きくなる。

【００１６】このため、記録したい波形長が短くなる
と、レーザパワー量が記録可能なレベルに達する前に、
記録波形が立ち下がり始めることになり、正しい波形長
の記録ができず、間違った記録データを書き込んだり、
あるいは記録できなくなる恐れがあるという課題があ
る。

【００１７】本発明は、従来の高周波重畳時のこのよう
な課題を考慮し、なまりの少ない忠実な信号波形を出力
でき、波形長が短い信号を安定して記録再生することが
できる高周波重畳制御装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、情報を記録再
生する光源を駆動するために、再生時には再生用信号電
流を出力し、記録時には記録用信号電流を出力する駆動
電流出力手段と、再生時に再生用信号電流に高周波電流
を重畳させる高周波重畳手段と、再生時に高周波電流が
駆動電流出力手段に流入することを防止するための電波
濾洩防止手段と、記録時は直接駆動電流出力手段の記録
用信号電流が電波濾洩防止手段をバイパスして光源に入
力されるようにスイッチ手段とを備えた高周波重畳制御
装置である。

【００１９】

【作用】本発明は、駆動電流出力手段が、再生時には再
生用信号電流を出力し、記録時には記録用信号電流を出
力し、高周波重畳手段が、再生時に再生用信号電流に高
周波電流を重畳させ、電波濾洩防止手段が、高周波電流
が駆動電流出力手段に流入することを防止し、スイッチ
手段が、記録時には直接駆動電流出力手段の記録用信号
電流が電波濾洩防止手段をバイパスして光源に入力され
るようにする。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００２１】図１は、本発明にかかる第１の実施例の高
周波重畳制御装置の回路図を示すものである。すなわ
ち、高周波重畳制御装置には、再生時及び記録時におけ
る信号変調電流と、再生あるいは記録状態に応じた制御
信号とを出力するレーザ出力電流駆動手段１が設けら
れ、又、再生時に、レーザ出力電流駆動手段１から出力
される信号変調電流に重畳される高周波電流を発振する
高周波発振回路２が設けられている。レーザ出力電流駆
動手段１の信号変調電流の出力には、コイルＬ及びコン
デンサＣにより構成された電波濾洩防止フィルタ４と、
スイッチ６とが並列に接続され、そのスイッチ６はＯＮ
状態で電波濾洩防止フィルタ４をバイパスするためのバ
イパス回路５に接続されている。

【００２２】前述のバイパス回路５、電波濾洩防止フィ
ルタ４及び、高周波発振回路２は半導体レーザ７側で合
流するように接続されている。更に、再生時に高周波発
振回路２を作動させるためのスイッチ３が設けられ、そ
のスイッチ３の制御ゲートはインバータ１０４を介して
レーザ出力電流駆動手段１の制御信号の出力に接続さ
れ、又、スイッチ６の制御ゲートが、同様にレーザ出力
電流駆動手段１の制御信号の出力に接続されている。

【００２３】前述のレーザ出力電流駆動手段１が駆動電
流出力手段を構成し、高周波発振回路２、スイッチ３及
び、インバータ１０４が高周波重畳手段を構成し、電波
濾洩防止フィルタ４が電波濾洩防止手段を構成し、バイ
パス回路５及びスイッチ６がスイッチ手段を構成し、半
導体レーザ７が光源を構成している。又、高周波発振回
路２が高周波発振手段であり、スイッチ３及びインバー
タ１０４が重畳制御手段を構成している。

【００２４】ここで、電波濾洩防止フィルタ４は、高周
波発振回路２から出力される高周波電流がレーザ出力電
流駆動手段１に逆流するのを防止する。バイパス回路５
は、記録時に、レーザ出力電流駆動手段１から出力され
る信号変調電流が電波濾洩防止フィルタ４に流れないよ
うにする。スイッチ６は、記録時にバイパス回路５にレ
ーザ出力駆動手段１からの信号変調電流を出力する。半
導体レーザ７は再生あるいは記録を行うレーザ光を出射
する。又、インバータ１０４は制御信号を反転させる回
路である。

【００２５】次に、上記実施例の高周波重畳制御装置の
動作について、図２、図３及び、（表１）を参照しなが
ら説明する。

【００２６】図２は、本実施例におけるレーザ出力電流
駆動手段１から出力される信号変調電流と制御信号の波
形を示している。すなわち、図２（ａ）は、信号変調電
流の波形を示し、図２（ｂ）は、制御信号の波形を示し
ている。

【００２７】図２（ａ）において、再生時は信号変調電
流として一定電流を流し、記録時は記録データを変調し
た矩形波電流を流す。また、図２（ｂ）において、制御
信号は再生時「Ｌ」、記録時「Ｈ」となるデジタル信号
を出力し、それぞれ再生制御信号、記録制御信号として
出力する。

【００２８】（表１）は、再生時及び記録時における、
制御信号によるスイッチ３とスイッチ６の状態を示すも
のである。ＯＮ状態は、回路接続状態及び、作動状態を
表すものとする。

【００２９】

【表１】

【００３０】まず、再生時には、レーザ出力電流駆動手
段１から、再生用の信号変調電流と、再生状態を示す再
生制御信号が出力され、再生制御信号によりスイッチ３
とスイッチ６が（表１）に示すように、スイッチ３がＯ
Ｎ状態、スイッチ６がＯＦＦ状態となり、レーザ出力電
流駆動手段１から出力された信号変調電流は、バイパス
回路５を通過せずに電波濾洩防止フィルタ４を通過す
る。一方、高周波発振回路２が作動して高周波電流が出
力され、信号変調電流に高周波電流が重畳されて半導体
レーザ７に出力される。

【００３１】このように、再生用の信号変調電流と高周
波電流を重畳することにより、レーザの戻り光によるノ
イズを低減し、忠実な信号再生を行えるようにする。

【００３２】次に、記録時には、レーザ出力電流駆動手
段１から記録用の信号変調電流及び、記録状態を示す記
録制御信号が出力され、記録制御信号によりスイッチ３
とスイッチ６の状態が（表１）に示すように、スイッチ
３がＯＦＦ状態、スイッチ６がＯＮ状態となる。

【００３３】スイッチ６がＯＮ状態となることで、レー
ザ出力駆動手段１と半導体レーザ７間が短絡されること
になり、レーザ出力電流駆動手段１から出力された信号
変調電流は、電波濾洩防止フィルタ４を通過せずに、並
列に設けられたバイパス回路５を通過する。一方、スイ
ッチ３がＯＦＦ状態となることで、高周波発振回路２の
作動が停止されて高周波電流の発生が停止し、記録時の
信号変調電流のみが半導体レーザ７に出力される。

【００３４】このことにより、記録データの信号変調電
流の波形の立ち上がり、立ち下がり部分で、信号変調電
流が電波濾洩防止フィルタ４を通過する場合と比べて、
波形のなまりを低減することができ、記録信号波形の劣
化を防ぎ、レーザ出力電流駆動手段１から出力される記
録波形を忠実に出力することができる。

【００３５】図３は、本実施例における高周波電流の周
波数とレーザ雑音レベルとの関係を示す図である。例え
ば、周波数が２０ＭＨｚ以上でレーザの雑音が抑えられ
ている。従って、出力する周波数を２０ＭＨｚ以上に設
定すれば、レーザの雑音を低く抑えることができる。

【００３６】また、記録波形の立ち上がりと立ち下がり
部分で２０ＭＨｚ以上の周波数成分があれば、記録時に
おいてもレーザによる雑音を同様に低減することができ
る。本実施例のように、バイパス回路５をもうけること
により、立ち上がりと立ち下がり部分で２０ＭＨｚ以上
の周波数成分をもつ信号変調電流をレーザに流すことが
でき、記録時にもレーザの雑音を低減することができ
る。

【００３７】また、本実施例では再生時に重畳する高周
波電流の周波数は、再生系の周波数特性の制限により再
生信号に高周波信号が現れてこないようにするため例え
ば７００ＭＨｚに設定して再生時のレーザノイズの低減
を行っている。

【００３８】図４は、記録時にレーザへ出力する場合の
信号変調電流の波形の変化を示したものである。図４
（ａ）は、レーザに出力する記録データの信号変調電流
の矩形波である。矩形波の立ち上がり立ち下がり部は、
５０ｎＳ以内つまり２０ＭＨｚ以上の出力に調整してい
る。

【００３９】図４（ｂ）は、図４（ａ）の信号変調電流
を、従来の高周波重畳制御装置と同様に電波漏洩防止フ
ィルタを通過させてレーザから出力した場合の波形、図
４（ｃ）は本実施例におけるレーザからの出力波形を示
すものである。

【００４０】ここで、縦軸は記録用の信号変調電流のレ
ベル、横軸は時間軸である。従来例と同様に出力される
矩形波は、電波濾洩防止フィルタを通過することによ
り、図４（ｂ）に示すように、矩形波の立ち上がりと立
ち下がり部分で大きく波形がなまり、そのなまった波形
の信号変調電流がレーザに出力される。

【００４１】これは、高周波発振回路２から出力される
高周波電流が、レーザ出力電流駆動手段１へ流れ込むこ
とを防ぐために設けられた電波濾洩防止フィルタ４がロ
ーパスフィルタであるため、立ち上がり部分と立ち下が
り部分の高周波成分が減衰するからである。

【００４２】一方、電波濾洩防止フィルタ４と並列に設
けられたバイパス回路５をＯＮ・ＯＦＦするスイッチ３
と高周波発振回路２を作動させるスイッチ６を付加する
ことによって、記録時に信号変調電流を、電波濾洩防止
フィルタ４を通過させず、バイパス回路５により直接半
導体レーザ７に出力すると、図４（ｃ）に示すように、
矩形波の立ち上がり部と立ち下がり部分での高周波成分
が保存され、上述の図４（ｂ）におけるような波形のな
まりは低減される。

【００４３】以上のように本実施例によれば、電波濾洩
防止フィルタ４と並列にバイパス回路５と、バイパス回
路５をＯＮ・ＯＦＦするスイッチ６を設けることによ
り、記録時において信号変調電流を電波濾洩防止フィル
タ４に通さないので、信号変調電流の矩形波の立ち上が
りと立ち下がりにおける波形のなまり、つまり高周波成
分の減衰による波形の劣化を低減することができる。

【００４４】更に、出力波形の立ち上がりと立ち下がり
部分が、高い周波数成分を保っているため、記録時にお
いてもレーザノイズを低減する効果を持つことができ
る。

【００４５】図５は、本発明にかかる第２の実施例の高
周波重畳制御装置の回路図を示し、図１と同じ番号のも
のは、第１の実施例と同一の機能を有するものであり、
それらの説明は省略する。

【００４６】図５において、図１に示す第１の実施例と
異なる点は、高周波発振回路２のＯＮ・ＯＦＦ制御を行
うスイッチの接続場所であり、高周波発振回路２の電源
側に設けたスイッチ３に代えて、高周波発振回路２の出
力側にスイッチ８を設けた点である。従って、スイッチ
８は、再生時、再生制御信号によって、常時作動状態に
ある高周波発振回路２から出力される高周波電流を、半
導体レーザ７に出力したり、出力しなかったりすること
ができる。

【００４７】以上のように構成された高周波重畳制御装
置について、以下（表２）を用いてその動作を説明す
る。

【００４８】まず、（表２）は、記録時と再生時におけ
るスイッチ８とスイッチ６の状態を示すものである。Ｏ
Ｎ状態は、回路接続状態を表すものとする。

【００４９】

【表２】

【００５０】ここで、高周波発振回路２の電源は常時接
続されているため、再生あるいは記録時に関わらず常に
作動している。

【００５１】まず、再生時には、レーザ出力電流駆動手
段１から再生用の信号変調電流及び再生状態を示す再生
制御信号が出力され、再生制御信号によりスイッチ８と
スイッチ６が（表２）に示すように、スイッチ８がＯＮ
状態、スイッチ６がＯＦＦ状態となる。そうすると、レ
ーザ出力電流駆動手段１から出力された信号変調電流
は、電波濾洩防止フィルタ４を通過する。一方、高周波
発振回路２から出力された高周波電流が、ＯＮ状態のス
イッチ８を介して出力され、信号変調電流に高周波電流
が重畳されて半導体レーザ７に出力される。

【００５２】このように、再生用の信号変調電流に高周
波電流を重畳することにより、半導体レーザ７の戻り光
によるノイズが低減され、忠実な信号再生を行えるよう
にすることができる。

【００５３】次に、記録時には、レーザ出力電流駆動手
段１から記録用の信号変調電流及び記録状態を示す記録
制御信号が出力され、記録制御信号によりスイッチ８と
スイッチ６が（表２）に示すように、スイッチ８がＯＦ
Ｆ状態、スイッチ６がＯＮ状態となる。

【００５４】スイッチ６がＯＮ状態となることで、レー
ザ出力駆動手段１と半導体レーザ７間がバイパス回路５
により短絡され、レーザ出力電流駆動手段１から出力さ
れた信号変調電流は、電波濾洩防止フィルタ４を通過せ
ず、それと並列に設けられたバイパス回路５を通過す
る。一方、スイッチ８がＯＦＦ状態となることで、高周
波発振回路２から出力される高周波電流が半導体レーザ
７側へ流入せず、バイパス回路５を通過した信号変調電
流のみが半導体レーザ７に出力される。

【００５５】このことにより、信号変調電流の波形の立
ち上がり、立ち下がり部分で、電波濾洩防止フィルタ４
を通過する場合に生じるべき波形のなまりを低減するこ
とができ、記録信号波形の劣化を防ぎ、レーザ出力電流
駆動手段１から出力される記録波形を忠実に出力するこ
とができる。

【００５６】本実施例での記録状態における効果は、第
１の実施例と同様であるが、記録状態から再生状態に変
化する際、第１の実施例では高周波発振回路２自体の作
動状態を制御していたため、記録から再生状態に変化す
るとき、スイッチ３が作動する時間以外に、高周波発振
回路２から安定した高周波電流が得られるまでの時間が
更に生じるが、本実施例では、高周波発振回路２を常に
作動状態にして、高周波電流の出力をＯＮ・ＯＦＦする
ことにより、高周波発振回路２が安定するまでの時間を
少なくし、記録再生の変化にすばやく対応できる。

【００５７】又ここで、上記第１、及び第２の実施例に
おいて、レーザ出力電流駆動手段１以外の部分をシール
ドすることにより、外部における高周波電流によるノイ
ズを防ぐことができる。

【００５８】なお、上記実施例では、いずれもバイパス
回路５にスイッチ６を設けたが、これに代えて、例えば
レーザ出力電流駆動手段１からの出力を、電波濾洩防止
フィルタ４あるいは、バイパス回路５へ出力する切り換
え器を用いて、半導体レーザ７へ出力する構成としても
よい。

【００５９】また、上記実施例では、いずれも電波濾洩
防止フィルタ４と並列に設けたバイパス回路５をＯＮ・
ＯＦＦする構成としたが、これに代えて、電波濾洩防止
フィルタ及びバイパス回路と、半導体レーザとの間に切
り換え器を設け、半導体レーザへの出力を切り換える構
成としてもよい。この場合、高周波発振回路は電波濾洩
防止フィルタに直接接続しても、高周波発振回路は電波
濾洩防止フィルタとともに切り換え器により半導体レー
ザから切り放されるので、電波濾洩防止フィルタにより
レーザ出力電流駆動手段側に流入する高周波電流を阻止
することができるため、重畳制御手段を特に必要としな
いが、上記実施例と同様、インバータ及びスイッチで構
成される重畳制御手段を設けても勿論よい。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、記録時は直接駆動電流出力手段の記録用信号電
流が電波濾洩防止手段をバイパスして光源に入力される
ようにするスイッチ手段を備えているので、なまりの少
ない忠実な信号波形を出力でき、波形長が短い信号を安
定して記録再生することができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施例の高周波重畳制御
装置の回路図である。

【図２】同図（ａ）は、信号変調電流の波形を示す図、
同図（ｂ）は、制御信号電圧の波形を示す図である。

【図３】同実施例の半導体レーザの雑音レベルと高周波
電流の周波数の関係を示す図である。

【図４】同図（ａ）は、変調電流出力駆動手段から出力
される信号変調電流の出力波形を示す図、同図（ｂ）
は、従来の構成におけるレーザに出力される出力波形を
示す図、同図（ｃ）は、第１の実施例におけるレーザに
出力される出力波形の波形を示す図である。

【図５】本発明にかかる第２の実施例の高周波重畳制御
装置の回路図である。

【図６】従来の高周波重畳制御装置の回路図である。

【符号の説明】

１ レーザ出力電流駆動手段 ２ 高周波発振回路 ３ スイッチ ４ 電波濾洩防止フィルタ ５ バイパス回路 ６ スイッチ ７ 半導体レーザ ８ 出力スイッチ １００ 半導体レーザ １０２ 再生用電流源 １０３ 記録用電流源 １０５、１０６ アナログスイッチ １０７ 高周波発振器

フロントページの続き (72)発明者 東海林 衛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を記録再生する光源を駆動するため
   に、再生時には再生用信号電流を、また記録時には記録
   用信号電流を前記光源へ出力する駆動電流出力手段と、
   再生時に前記再生用信号電流に高周波電流を重畳させる
   高周波重畳手段と、再生時に前記高周波電流が前記駆動
   電流出力手段に流入することを防止するための電波濾洩
   防止手段と、記録時は直接前記駆動電流出力手段の前記
   記録用信号電流が前記電波濾洩防止手段をバイパスして
   前記光源に入力されるようにするスイッチ手段とを備え
   たことを特徴とする高周波重畳制御装置。
2. 【請求項２】 高周波重畳手段は、前記高周波電流を発
   振する高周波発振手段と、その高周波発振手段の出力
   を、再生及び記録に応じて、起動・停止又は接続・遮断
   する重畳制御手段とを有することを特徴とする請求項１
   記載の高周波重畳制御装置。