JPH11353684A - 半導体レーザ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体レーザが記録（消去）パワーのときに、
レーザ光に高周波信号が重畳され、半導体レーザを破壊
する虞がある。 【解決手段】ライトゲート信号に基づいて半導体レーザ
のレーザパワーを決定する基準電圧を発生して基準電圧
信号として出力する基準電圧発生回路と、基準電圧信号
の高周波成分を除去するローパスフィルタと、基準電圧
信号に基づいてレーザパワーを制御するＡＰＣ回路と、
ＡＰＣ回路の制御に基づいて半導体レーザを発光させる
レーザ駆動回路と、再生モード時に半導体レーザに重畳
させる高周波信号を発生する高周波重畳回路とを具備す
る半導体レーザ制御装置において、半導体レーザのレー
ザパワーをライトゲート信号により記録・消去モードか
ら再生モードに切り換えるとき、基準電圧信号が予め定
められたしきい値より低い電圧に達した後に高周波信号
を半導体レーザの駆動電流に重畳させるタイミング制御
回路を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク記
録再生装置において、再生及び記録・消去の半導体レー
ザのレーザパワーを制御し、再生レーザ発光時に高周波
重畳を行う半導体レーザ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】書き換え可能な光磁気ディスクへの信号
の記録方法は、磁性層に直流磁界を加えて、レーザ光を
記録信号で変調して信号を記録する光変調方法と、連続
発振しているレーザ光を磁性層に照射し、磁界を記録信
号で変調して信号を記録する磁界変調方法とがある。

【０００３】図５は、従来の光磁気ディスク記録再生装
置における磁界変調方法の記録方法を説明するための模
式図である。図５において、光磁気ディスク１４は、書
き換え可能な光ディスクであり、ポリカーボネイト等の
透明な基板１５上に、テルビウム（Ｔｂ）、鉄（Ｆ
ｅ）、コバルト（Ｃｏ）等の磁性材料からなる磁性層１
６がコーティングされている。磁性層１６は、初期状態
では一定の方向に磁化されており、図５においては上向
きに磁化されている。

【０００４】半導体レーザ１０から連続発振したレーザ
光１７が、対物レンズ１８により光磁気ディスク１４の
磁性層１６上に収束すると、磁性層１６の温度はレーザ
光１７によりキュリー温度又は補償温度以上に高くな
る。磁性層１６に照射されたレーザ光１７のスポット付
近に磁気ヘッド１９を配置し、磁気ヘッド１９のコイル
に供給する電流の向きを記録信号に対応させて変えるこ
とにより、磁性層１６の磁化方向が変化して記録が行わ
れる。

【０００５】このようにして信号が記録された光磁気デ
ィスク１４における信号の再生は、半導体レーザ１０か
ら発振するレーザ光１７のレーザパワーを、記録時のレ
ーザパワーより低くし、すなわち、磁性層１６のキュリ
ー温度又は補償温度よりも高くならないようにして、光
磁気ディスク１４の磁性層１６に照射する。つまり、光
磁気ディスク１４の再生時には、記録のレーザパワー
（以下、記録パワーという。）より低い再生のレーザパ
ワー（以下、再生パワーという。）のレーザ光１７が照
射される。

【０００６】光磁気ディスク１４の再生では、照射され
たレーザ光１７は、磁性層１６の磁化方向、すなわち、
記録信号に対応して偏光角度が変化する。光磁気ディス
ク１４における信号の読み取りの精度を向上させるため
には、レーザ光１７のノイズを低減させる必要がある。
レーザ光１７のノイズを低減させる方法としては、特公
昭５９−９０８６号公報に開示されているように、半導
体レーザ１０の駆動電流に高周波信号（高周波電流）を
重畳させる方法がある。

【０００７】半導体レーザ１０の駆動電流に高周波信号
を重畳すると、レーザ光１７のノイズは低減し、再生信
号のＳＮ比を上げることができる。しかし、記録時にお
いては、レーザ光１７のレーザパワーが高いため、重畳
させる高周波信号の電流のピーク値で半導体レーザ１０
が発光すると、半導体レーザ１０の規格値を越えたレー
ザパワーで発光し、半導体レーザが破壊したり、劣化し
て寿命が短くなったりする虞がある。

【０００８】そのため、特開昭６２−１１９７４３号公
報に記載されているように、再生時にのみ、高周波信号
を重畳させて半導体レーザ１０を発光させ、記録時又は
消去時には、高周波信号を重畳させない方法がある。す
なわち、記録（消去）モード信号のＯＮと同時に、高周
波信号をＯＦＦとし、記録（消去）モード信号のＯＦＦ
と同時に、高周波信号をＯＮとする方法がある。

【０００９】しかし、高周波信号がＯＮとなってから、
レーザパワー等が安定した発振状態となるまでには時間
を要する。つまり、再生モードから記録（消去）モード
に変わる場合、再生を終了すると同時に高周波信号をＯ
ＦＦとしても、高周波信号は同時にＯＦＦとはならず、
減衰時間を要する。そのため、減衰する前に記録（消
去）モードに変わると、半導体レーザ１０は、レーザパ
ワーが大きな発光時に高周波電流が重畳されるため、破
壊したり劣化する可能性がある。

【００１０】そのため、特開昭６４−７６４３２号公報
には、半導体レーザ１０の駆動回路の記録（消去）モー
ドと再生モードとを切り換えるタイミングを制御する光
学式情報記録再生装置が記載されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図６は、従来の半導体
レーザ制御装置の概略構成を示す模式図である。図６に
おいて、基準電圧発生回路４が発生した基準電圧に基づ
いて、半導体レーザ１０を駆動するレーザ駆動回路２を
制御するＡＰＣ（Auto Power Control）回路３と、半導
体レーザ１０を駆動する駆動電流に重畳させる高周波信
号ｅを発生する高周波重畳回路６とを備えた半導体レー
ザ制御装置１は、マイコン８により制御される。

【００１２】マイコン８は、レーザパワーの基準電圧を
記録（消去）モードと再生モードとに切り換えるための
ライトゲート信号ｂと、高周波重畳回路６のＯＮ／ＯＦ
Ｆを制御するためのレーザ制御信号ａとを出力する。図
６において、ローパスフィルタ５は、ＡＰＣ回路３に入
力する基準電圧信号ｃに突発的なスパイクノイズが発生
したり、再生モードから記録（消去）モードへの切り換
わりで基準電圧が急激に変化した場合に、半導体レーザ
が破壊したり劣化することを防止するために設けられて
いる。

【００１３】また、高周波信号ｅは、高周波であるため
追従性が悪く、レーザ制御信号ａがＯＦＦになっても、
それと同時にＯＦＦにはならず、減衰時間を要する。そ
のため、半導体レーザ１０の基準電圧が高周波信号ｅの
減衰途中で記録（消去）モードの電圧レベルに到達し、
半導体レーザ１０に過剰電流を流す虞がある。

【００１４】図７は、従来の半導体レーザ制御装置の制
御のタイミングを示す模式図である。そこで、図６にお
いて、基準電圧発生回路４で発生した基準電圧信号ｃ
を、抵抗Ｒ１及びンデンサＣ１からなるローパスフィル
タ５を通してＡＰＣ回路３に入力させる。そうすると、
図７に示すように、ライトゲート信号ｂが再生モードか
ら記録（消去）モードに切り換わるときに、高周波信号
ｅが完全に減衰した後（ｔ２の時間経過後）に、レーザ
パワーを記録（消去）パワーに切り換える。

【００１５】ところが、ライトゲート信号ｂを記録（消
去）モードから再生モードに切り換える場合に、基準電
圧信号ｃの電圧は、ローパスフィルタ５の抵抗Ｒ１とコ
ンデンサＣ１の時定数により、除々に再生パワーとな
る。しかし、高周波重畳回路６のＯＮ／ＯＦＦは、ライ
トゲート信号ｂの切り換えと同時にＯＮとなるため、ｔ
１の時間の範囲内で、半導体レーザ１０に高周波信号が
重畳され、半導体レーザ１０を破壊又は劣化させる虞が
ある。

【００１６】したがって本発明は、再生パワーに基づい
てレーザ光に高周波信号を重畳させる光磁気ディスク記
録再生装置において、半導体レーザが記録（消去）パワ
ーから再生パワーに、又は、再生パワーから記録（消
去）パワーに切り換わるときに、半導体レーザの破壊又
は劣化することを防止する半導体レーザ制御装置を提供
することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そのため本願の請求項１
記載の発明は、マイコンから出力される記録・消去モー
ドと再生モードとを切り換えるライトゲート信号に基づ
いて、半導体レーザのレーザパワーを決定する基準電圧
を発生し基準電圧信号として出力する基準電圧発生回路
と、基準電圧信号の高周波成分を除去するローパスフィ
ルタと、ローパスフィルタを通過した基準電圧信号に基
づいて、半導体レーザのレーザパワーを制御するＡＰＣ
回路と、ＡＰＣ回路の制御に基づいて、半導体レーザに
駆動電流を供給して半導体レーザを発光させるレーザ駆
動回路と、再生モード時に半導体レーザを駆動する駆動
電流に重畳させる高周波信号を発生する高周波重畳回路
とを具備する半導体レーザ制御装置において、半導体レ
ーザのレーザパワーをライトゲート信号により記録・消
去モードから再生モードに切り換えるとき、基準電圧信
号が予め定められたしきい値より低い電圧に達した後
に、高周波信号を半導体レーザの駆動電流に重畳するタ
イミング制御回路を備えたことを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の半導体レーザ制
御装置における一実施例の概略構成を示す模式図であ
る。図１において、半導体レーザ駆動装置１は、レーザ
駆動回路２、ＡＰＣ回路３、基準電圧発生回路４、ロー
パスフィルタ５、高周波重畳回路６、タイミング制御回
路７とを備えている。半導体レーザ制御装置１は、マイ
コン８から出力されるレーザ制御信号ａ及びライトゲー
ト信号ｂにより制御される。半導体レーザ部９は、半導
体レーザ１０とフォトディテクタ１１を備えている。

【００１９】レーザ駆動回路２は、半導体レーザ部９の
半導体レーザ１０に駆動電流を供給し、半導体レーザ１
０からレーザ光を発光させる。

【００２０】ＡＰＣ回路３は、半導体レーザ１０の温度
が変化しても、常に一定のレーザパワーを保ちレーザ光
を発光させるために、基準電圧に基づいてレーザ駆動回
路２の駆動電流の制御を行う。また、ＡＰＣ回路３は、
半導体レーザ部９のフォトディテクタ１１が検出したレ
ーザパワーを監視して、一定のレーザパワーとなるよう
にレーザ駆動回路２の駆動電流を制御する。

【００２１】基準電圧発生回路４は、ＡＰＣ回路３がレ
ーザ駆動回路２の駆動電流を制御するための基準電圧を
発生し、基準電圧信号ｃとして出力する。

【００２２】ローパスフィルタ５は、抵抗Ｒ１とコンデ
ンサＣ１により構成され、基準電圧発生回路４が発生し
た基準電圧信号ｃの高周波成分を除去してＡＰＣ回路３
に出力する。

【００２３】高周波重畳回路６は、再生時の再生信号の
ＳＮ比を向上させるために、半導体レーザ１０の駆動電
流に重畳させる高周波信号ｅを発生し出力する。

【００２４】タイミング制御回路７は、マイコン８から
出力されるライトゲート信号ｂと、半導体レーザ１０の
レーザパワーを決定する基準電圧信号ｃとに基づいて、
高周波重畳回路６における高周波信号を重畳させるＯＮ
／ＯＦＦのタイミングを制御する重畳制御信号ｄを出力
する。

【００２５】図２は、本実施例の半導体レーザ制御装置
におけるタイミング制御回路の概略構成を示す模式図で
ある。図３は、本実施例の半導体レーザ制御装置におけ
るタイミング制御回路のタイミングチャートを示す。図
２及び図３において、コンパレータ１２のしきい値ｆ
は、半導体レーザ１０の記録パワー発光時の最低値より
十分低い電圧（再生パワー発光値）に設定する。電圧し
きい値ｆは、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の抵抗値により決定
することができる。

【００２６】図３に示すように、ライトゲート信号ｂ
が、区間Ａの再生モードから区間Ｂ以降の記録（消去）
モードに切り換わると、基準電圧信号ｃは、ローパスフ
ィルタ５の時定数により、区間Ｂ及び区間Ｃのように、
除々に再生パワー設定値から記録（消去）パワー設定値
に変化する。コンパレータ１２の出力ｇは、基準電圧信
号ｃの電圧がしきい値ｆの電圧を越える区間Ｃから区間
Ｄで、ＨレベルからＬレベルに変化する。

【００２７】逆に、ライトゲート信号ｂが、区間Ｃの記
録（消去）モードから区間Ｄ以降の再生モードに切り換
わると、基準電圧信号ｃは、ローパスフィルタ５の時定
数により、区間Ｄ以降のように、除々に記録（消去）パ
ワー設定値から再生パワー設定値に変化する。コンパレ
ータ１２の出力ｇは、基準電圧信号ｃの電圧がしきい値
ｆの電圧より低くなる区間Ｅ以降で、ＬレベルからＨレ
ベルに変化する。

【００２８】そこで、コンパレータ１２の出力ｇとライ
トゲート信号ｂをＮＡＮＤ回路１３に入力する。ＮＡＮ
Ｄ回路１３からの出力をタイミング制御回路７の重畳制
御信号ｄとする。重畳制御信号ｄは、ライトゲート信号
ｂが、区間Ａの再生モードから区間Ｂの記録（消去）モ
ードに切り換わるときに、高周波重畳をＯＦＦとする。
また、逆に、区間Ｃの記録（消去）モードから区間Ｄ以
降の再生モードに切り換わる場合は、基準電圧信号ｃが
しきい値ｆの電圧レベルより低くなる区間Ｅで高周波重
畳をＯＮとする。

【００２９】図４は、本実施例の半導体レーザ制御装置
の動作を説明するためのタイミングチャートである。図
４において、レーザ制御信号ａがＯＦＦ状態（システム
の初期状態）では、ライトゲート信号ｂが再生モード、
基準電圧信号ｃが再生パワー設定値、重畳制御信号ｄが
ＯＦＦ状態である。

【００３０】レーザ制御信号ａをＯＮとすると、ほぼ同
時に重畳制御信号ｄがＯＮとなり、半導体レーザ１０の
発光モードは再生モード（高周波重畳ＯＮ）となる。さ
らに、ライトゲート信号ｂが再生モードから記録（消
去）モードに変わると同時に、重畳制御信号ｄをＯＦＦ
にすると、高周波信号ｅは、例えば約４μｓ程度の減衰
時間を経てＯＦＦとなる。

【００３１】また、基準電圧信号ｃの電圧は、抵抗Ｒ１
及びコンデンサＣ１の時定数により、４μｓより十分長
い時間ｔ２後に記録パワー最小値となり、時間ｔ３後に
記録パワー設定値に到達し、半導体レーザ１０の発光モ
ードが記録（消去）モード（高周波重畳ＯＦＦ）とな
る。

【００３２】さらに、ライトゲート信号ｂを記録（消
去）モードから再生モードに切り換えると、基準電圧信
号ｃは、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の時定数により、
除々に下がり始める。そして、時間ｔ１後に記録パワー
最小値を経て、時間ｔ３に再生パワー設定値に達する。

【００３３】重畳制御信号をＯＮとするタイミングは、
基準電圧信号ｃの電圧がしきい値ｆの電圧に到達した時
点ｔ４でＯＮとすると、高周波信号ｅは、ｔ４＋４μｓ
で安定する。

【００３４】以上のように、重畳制御信号ｄのＯＮ／Ｏ
ＦＦを、ライトゲート信号ｂと基準電圧信号ｃを用いて
制御することにより、基準電圧信号ｃが再生パワーから
記録パワーに切り換わるとき、ローパスフィルタ５の時
定数により、高周波重畳がＯＦＦになる時間より長い時
間でレーザパワーを記録パワーにすることができる。ま
た、記録パワーから再生パワーに切り換えるとき、レー
ザパワーが十分に再生パワーに達した後、高周波重畳回
路６をＯＮにすることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、半導体レーザが記録
（消去）パワーから再生パワーに切り換わるときに、レ
ーザパワーに基づいてレーザ光に高周波信号を重畳する
ことができるため、半導体レーザの破壊や劣化を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザ制御装置における一実施
例の概略構成を示す模式図である。

【図２】本実施例の半導体レーザ制御装置におけるタイ
ミング制御回路の概略構成を示す模式図である。

【図３】本実施例の半導体レーザ制御装置におけるタイ
ミング制御回路のタイミングチャートを示す。

【図４】本実施例の半導体レーザ制御装置の動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図５】従来の光磁気ディスク記録再生装置における磁
界変調方法の記録方法を説明するための模式図である。

【図６】従来の半導体レーザ制御装置の概略構成を示す
模式図である。

【図７】従来の半導体レーザ制御装置の制御のタイミン
グを示す模式図である。

【符号の説明】

１・・半導体レーザ制御装置、２・・レーザ駆動回路、
３・・ＡＰＣ回路、４・・基準電圧発生回路、５・・ロ
ーパスフィルタ、６・・高周波重畳回路、７・・タイミ
ング制御回路、８・・マイコン、９・・半導体レーザ
部、１０・・半導体レーザ、１１・・フォトディテク
タ、１２・・コンパレータ、１３・・ＮＡＮＤ回路、１
４・・光磁気ディスク、１５・・基板、１６・・磁性
層、１７・・レーザ光、１８・・対物レンズ、１９・・
磁気ヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイコンから出力される記録・消去モード
   と再生モードとを切り換えるライトゲート信号に基づい
   て半導体レーザのレーザパワーを決定する基準電圧を発
   生し基準電圧信号として出力する基準電圧発生回路と、
   前記基準電圧信号の高周波成分を除去するローパスフィ
   ルタと、前記ローパスフィルタを通過した前記基準電圧
   信号に基づいて前記半導体レーザのレーザパワーを制御
   するＡＰＣ（Auto Power Control）回路と、該ＡＰＣ回
   路の制御に基づいて前記半導体レーザに駆動電流を供給
   して前記半導体レーザを発光させるレーザ駆動回路と、
   再生モード時に前記半導体レーザを駆動する駆動電流に
   重畳させる高周波信号を発生する高周波重畳回路とを具
   備する半導体レーザ制御装置において、前記半導体レー
   ザのレーザパワーを前記ライトゲート信号により記録・
   消去モードから再生モードに切り換えるとき、前記基準
   電圧信号が予め定められたしきい値より低い電圧に達し
   た後に前記高周波信号を前記半導体レーザの駆動電流に
   重畳するタイミング制御回路を備えたことを特徴とする
   半導体レーザ制御装置。