JPS62114129A - レーザ制御装置 - Google Patents

レーザ制御装置

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JPS62114129A
JPS62114129A JP60255422A JP25542285A JPS62114129A JP S62114129 A JPS62114129 A JP S62114129A JP 60255422 A JP60255422 A JP 60255422A JP 25542285 A JP25542285 A JP 25542285A JP S62114129 A JPS62114129 A JP S62114129A
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彰 南
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    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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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    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
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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】 〔概要〕 光デイスク装置用レーザダイオードユニットのレーザ制
御方式であって、それぞれ特有の特性を有するレーザダ
イオードユニットから発光されるレーザ光量が略一定に
なるように調整すると共に、複数の抵抗器群をディプス
イッチ等で設定し、前記レーザダイオードユニットから
の発光パワーレベルの変動を元に復するような制御を複
数ディジタル/アナログ変換手段への設定値にもとづき
自動制御することにより、レーザ制御回路の試験の簡易
化及び自動化、試験工数の削減及びコストダウンが可能
となる。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学的にデータの書込み/読出しを行う光デ
イスク装置に係り、特にレーザダイオードから発光され
るレーザ光量を常に一定になるように制御するレーザ制
御方式に関する。
情報処理装置用大容量の外部記憶装置として期待されて
いる光デイスク装置は、従来から使用されている磁気デ
ィスク装置等と比較して士数倍の高密度記録が可能であ
る。
又、光デイスク装置に対するデータの記録は、例えば光
デイスク媒体上の記録膜にレーザダイオードから発光さ
れる強いレーザ光量(5〜1抛−相当の光量で、これを
ライトパワーレベルという)を光ビームとして照射して
、その熱反応により穴(ビット)を開ける(但し、記録
膜の結晶状態を変化させる方法もある)ことにより行わ
れる。
一方、光記録媒体に書込まれたデータはレーザダイオー
ドから発光される弱いレーザ光(約1IIW相当の光量
で、これをリードパワーレベルと称する)を光ビームと
して記録膜上に照射して得られる反射光量により読取る
ことが出来る。
このように使用されるレーザダイオードの発光量がより
安定したライトパワーレベル及びリードパワーレベルと
して得られるようにレーザダイオードの発光量をフォト
ダイオードにてモニタし、そのモニタ電流によりレーザ
ダイオードの発光パワーを制御するようにしている。
又、レーザダイオードには固有の特性があり、光デイス
ク装置用として使用するためには、その固有の特性に対
応する調整を行い、略一定のライトパワーレベル及びリ
ードパワーレベルが得られるように設定している。
かかる設定及び常に一定のライトパワーレベル及びリー
ドパワーレベルが得られるような制御が簡易な方法で容
易な制御方法で実現出来ることが期待される。
(従来の技術と発明が解決しようとする問題点)第3図
は従来例を説明するブロック図、第4図はレーザダイオ
ードの駆動電流と発光量の関係を説明する図、第5図は
モニタ電圧を説明する図をそれぞれ示す。
第3図は光デイスク装置のレーザダイオードユニット1
の駆動を制御する回路を示し、本回路図は、 駆動電流によりリードパワーレベル(約1mW相当の光
量)及びライトパワーレベル(5〜10s+W相当の光
量)の光量を発光するレーザダイオード(以下L(1と
称する)と、LDからの発光量をモニタするフォトダイ
オード(以下PDと称する)からなるLDユニット1、 PDに流すモニタ電流を所定電圧値にするように初期設
定時に調整するための可変抵抗器RVIからなるPD電
流調整部2、 オペアンプ31と固定抵抗器R1,R2及びコンデンサ
C1とからなり、P口電流調整部2から取出したPD電
圧を検出してディジタル/アナログ(以下D/Aと称す
る)コンバータ4に設定しであるリードパワーレベル相
当の電圧に設定して出力するリードパワーレベル検出部
3、 LDの出力パワーがリードパワーレベルを示すPD電圧
になるように予めマイクロプロセッサ(図示してない)
により設定されているD/Aコンバータ4、 トランジスタTRI、線輪り、固定抵抗器R3とからな
り、LDからリードパワーレベルの発光があるように駆
動電流を調整するリードパワーレベル電流調整部5. 2つのトランジスタTR2,3,固定抵抗器R4とから
なり、LDからライトパワーレベルの発光があるように
駆動電流を調整するライトパワーレベル電流調整部6、 LDの出力パワーがライトパワーレベルを示すPD電圧
になるように予めマイクロプロセッサ(図示してない)
により設定されているD/AコンバータトランジスタT
R4、固定抵抗器R5とからなり、D/Aコンバータ7
に設定されているライトパワーレベルをLDが出力する
ようにライトパワーレベル電流調整部6をセットするラ
イトパワーレベル設定部8、 トランジスタTR5,可変抵抗器RV2とからなり、D
/Aコンバータ7からの出力によりライトパワーレベル
電流差引部10をセットするライトパワーレベル電流差
明部設定部9. 2つのトランジスタTI?6,7.固定抵抗器R6とか
らなり、リードパワーレベル電流にライトパワーレベル
電流が重畳しているPD雷電流らライトパワーレベル電
流を差引くライトパワーレベル電流差引部10、 論理積回路AND、2つのツェナダイオードD1.2と
からなり、書込みデータ(以下ライトデータと称する)
に応じてライトパワーレベルがシフトするようにライト
パワーレベル電流調整部6及びライトパワーレベル電流
差引部10のトランジスタTI?2.3,6.7のバイ
アスを調整するレベルシフト部11とから構成されてい
る。
例え゛ば、データ書込み時にLDに流す電流は第4図に
示すようにパルス波形をなし印加される。尚、第4図の
縦軸はLDの発光量(単位1で示す)、横軸はLDへの
印加電流(ILD) 、符号(alはLDの特性曲線、
符号伽)はライトパワーレベル点、符号(C1はリード
パワーレベル点、符号−はデータ書込み時にLDに流れ
る電流レベル、符号Rはデータ読取り時にLDに流れる
電流レベルをそれぞれ示す。
この時、LDからの発光される光量をPDにてモニタし
て得られるPD電圧は第5図に示す波形をなす。
即ち、リードパワーレベル(cl ’にライトパワーレ
ベル(b)′のパルス波形が重畳した波形をなしている
一方、LDにはそれぞれ固有の特性があり、LDによっ
て出力するライトパワーレベル及びリードパワーレベル
に大幅の変動があるとデータ品質等に悪影響を与えるた
め、どのような特性を持つLDであっても常に略一定の
ライトパワーレベル及びり−ドバワーレベルが得られる
ようにPD電流調整部2にて初期設定を行う。
即ち、光学ヘッド(図示してない)として完成した状態
で校正されたパワーメータやシンクロスコープ等により
、LDが一定のパワーで発光した時のPDの出力電圧が
一定値になるように可変抵抗器RVlで調整し、その時
の状態に固定すべく可変抵抗器RVIをロックする。
又、第3図に示す回路は、例えばLDの劣化や周囲温度
の変動等によりLD特性が変化して出力パワーが変動し
た時、PDでモニタする時のPD電圧をリードパワーレ
ベルにして自動制御している。
そのために、ライトパワーレベルの成分があると、その
ライトパワーレベル相当分をライトパワーレベル電流差
引部10により除去し、D/Aコンバータ4及び7に設
定している設定値を基準にして発光パワーを自動調整す
る機能を有する。
この自動調整機能を所定機能通りにセットする場合にも
、ライトパワーレベル電流差明部設定部9内の可変抵抗
器RV2で調整し、その時の状態に固定すべく可変抵抗
器RV2をロックする工程が必要になる。
このため、第3図に示す従来例では、これらの試験(プ
リント板単位の試験)の自動化が困鐘となり、試験工数
の削減及びコストダウンを阻害する要因となると共に、
LDユニットlの変更が容易に出来ない等の問題点があ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の詳細な説明するブロック図を示す。本
原理ブロック図は第3図で説明した機能ブロック1〜1
1(但し、PD電流調整部2を除<5に対して、 PD電流調整部2に変わるもので、PDに流れる電流を
所定変換比率を持って電圧に変換するPD電流/電圧変
換部12と、 PD電流/電圧変換部12とリードパワーレベル検出部
3との間にあり、A/Dコンバータ16の出力(図示し
てないマイクロプロセッサに対して出力)値がリードパ
ワーレベルを示すPD電圧にD/Aコンバータ4が設定
される間、PD電流/電圧変換部12の出力をオフにし
てリードパワーレベル検出3等の機能を停止させるアナ
ログスイッチ13と、A/Dコンバータ16の出力値が
リードパワーレベルを示すようなPD電圧値になるよう
に決定する値をマイクロプロセッサ(図示してない)か
ら設定されるD/Aコンバータ14と、 ライトパワー設定部8とライトパワーレベル電流差明部
設定部9との間にあり、D/Aコンバータ14の設定値
をA/Dコンバータ16の出力値がリードパワーレベル
を示すPD電圧を示す間、ライトパワーレベル電流差明
部設定部9の動作をオンするアナログスイッチ15と、 その時々のPD電圧をセットしてマイクロプロセッサに
通知するA/ロコンバータ16等が追加され構成されて
いる。
尚、リードパワーレベル検出3及びリードパワーレベル
電流調整部5とで第1のオートパワーコントロールを、
ライトパワーレベル設定部8とライトパワーレベル電流
差明部設定部17とで第2のオートパワーコントロール
を形成するものとする。
〔作用〕
それぞれ特有の特性曲線を有するLDユニットから発光
されるレーザ光量を常に一定にするように制御するレー
ザ制御回路(第1.第2のオートパワーコントロール)
へ前記レーザダイオードユニットを初期設定する場合、
複数の抵抗器群をディプスイッチ等で予め設定した比率
になるように設定すると共に、ライトパワー発光時のP
D電圧がリードパワーレベルを示すような設定値を有す
るD/Aコンバータによりライトパワーレベル電流の差
引きを自動的に容易に制御するように構成することによ
り、前記レーザ制御回路の試験の自動化、試験工数の削
減及びコストダウンと、前記レーザ制御回路による制御
の自動化をより推進することが可能となる。
〔実施例〕
以下本発明の要旨を第2図に示す実施例により具体的に
説明する。
第2図は本発明の詳細な説明するブロック図を示す。尚
、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
本実施例におけるPD電流/電圧変換部12はPO電流
を所定比率で電圧変換するための固定抵抗器R9〜R1
3と、それぞれの固定抵抗器R9〜R12をショートす
るスイッチ21(例えば、ディップスイッチ。
ショートバー、アナログスイッチ等。但し、本実施例で
はディツブスイッチを使用するものとする)とから構成
されている。
PD電流/電圧変換部12の固定抵抗器R9〜R13は
設計時に設定されたものである。又、スイッチ21の設
定は装置の組立てや試験時に行われる。即ち、既述のよ
うにLDの発光パワーとPD電流はLDユニット1毎に
異なっているため、そのままでは誤差が多くて使用出来
ない。
そのため、この時の特性データを事前に測定し、この特
性データに基づき一定のパワーで発光した時の2口の出
力電圧(^/D変換して^/ロコンバータ16にセット
される値)が一定値になるように予め重みすけされた固
定抵抗器R9〜R12の抵抗値をスイッチ21で決定す
る。
これにより、LDの発光パワーとPD雷電圧関係が、例
えば1a+Hの発光パワーに対してPD電圧0.5vと
言うように決定される。又、発光パワーとPD電流とは
1:1の比例関係にあるので、発光パワーが変わるとそ
れに応じたPD雷電圧得られることになる。
以上は製品出荷までに処理する内容であるが、以下の処
理はユーザサイドでの使用時、例えば電源オン時或いは
光デイスク交換時等に行われる処理である。
PDの発光パワーをリードパワーレベルのフィードバッ
クにより自動的に調整する機能を有する第1のオートパ
ワーコントロール(以下へPCと称する)処理部分(例
えば、リードパワーレベル検出部3やリードパワーレベ
ル電流調整部5等)、即ちLDの発光パワーが温度上昇
等の原因で変化する(第5図の点線で示すように変化す
る)と、その変化を戻すように働く (第5図の点線が
実線に戻るように働く)第1の^pc処理部分の機能を
アナログスイッチ13でオフとする。
尚、アナログスイッチ13のオン/オフはマイクロプロ
セッサ(図示してない)の制御により行われる。又、第
1のAPC処理部分の機能をアナログスイッチ13でオ
フにして置く間、^/Dコンバータ16が読取り時の規
定パワー(約1mW)を示すPD雷電圧なるようにD/
Aコンバータ4の設定を行う。
D/^コンバータ4の設定値はボルテージホロワ−とし
て動作しているオペアンプ31を介してトランジスタT
RIのベースへ供給される。これにより、トランジスタ
TRIがオンされ、エミッタ電圧、電圧V[!F!1 
(尚、VEt!2も供給電圧を示す)、固定抵抗器R3
で決定される電流がLDへ流されことにより、第1の^
PC処理が実施される。
次に、ライトパワーレベルでのLDの発光パワー調整動
作を説明する。この場合は、データ書込み可能なパワー
レベルが出力されるため、データ書込みが出来ない程度
にデフォーカスして行う。
データ書込み時の発光は第4図に示すようにパ1フ ルス変調が掛けられているので、パルスのデユーティサ
イクルの比率でPD雷電圧決定される0例えば、10m
Wのパルス発光でデユーティ50%の場合(但し、リー
ドパ’7−1mW、 0.5V/mW)、(((1(1
++W −1slW)/2) +1mW ) xo、s
 =2.75Vとなる。
A/Dコンバータ16の出力がこの値になるように、D
/^コンバータ7の値をマイクロプロセッサ(図示して
ない)により設定する。尚、ライトパワーを変える時は
この値を比例的に変えて行う。
次に、ライトパワーレベル発光に相当するPD電流を差
引くライトパワーレベル電流差引部lOを動作させる。
即ち、アナログスイッチ15をオン(即ち、ライトパワ
ーレベル電流差中部設定部17等からなる第2のAPC
をオンとすること)にし、D/^コンバータ14の設定
値をA/Dコンバータ16の値がリードパワーレベルの
PD雷電圧示すように決定する。尚、本実施例の場合は
この電圧値は0.5vとなる。
最後に第1の^PC処理部分をオンして、再度D7Aコ
ンバータ4の設定値を調整し、A/Dコンバータ16の
出力値がリードパワーレベル0.5Vになるように調整
する。
〔発明の効果〕
以上のような本発明によれば、レーザ制御回路の試験の
自動化、試験工数の削減及びコストダウンが容易に出来
ると共に、LDユニットの交換が容易に出来しかもその
発光パワーは常に規定のパワーが得られるLD制御方法
が実現出来ると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するブロック図、第2図は
本発明の詳細な説明するブロック図、第3図は従来例を
説明するブロック図、第4図はレーザダイオードの駆動
電流と発光量の関係を説明する図、 第5図はモニタ電圧を説明する図、 をそれぞれ示す。 図において、 1はLDユニット、     2は1口電流調整部、3
はリードパワーレベル検出部、 4.7.14はD/Aコンバータ、 5はリードパワーレベル電流調整部、 6はライトパワーレベル電流調整部、 8はライトパワーレベル設定部、 9.17はライトパワーレベル電流差明部設定部、10
はライトパワーレベル電流差引部、11はレベルシフト
部、 12はPD電流/電圧変換部、 13、15はアナログスイッチ、 16はへ/ロコンバータ、  21はスイッチ、31は
オペアンプ、 し−プ“7゛)オー1y市りミラ虚−とイト光、lJイ
季3説幌■づ図y64図 τ モ二り電14と、?説日月T5図 第 5 図 手続補正書(自釦 昭和  年  月  日 61.10.14 昭和60年特許願第2ヶテナ22号 3 補正をする者 事件との関係     特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中1015番地’ 
 (522)名称富士通株式会社 4、代  理  人     住所 神奈川県用崎市中
原区上小田中1015番地8、補正の内芥別歇の、騰1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)データ記録媒体上のデータを読取るためのリードパ
    ワーレベルと、前記データ記録媒体上にデータを書込み
    するためのライトパワーレベルとを発光するレーザダイ
    オードユニット(1)の発光パワーに対するモニター用
    フォトダイオード(PD)の電流検出感度を補償するレ
    ーザ制御方式であって、それぞれ固有の特性を有する該
    レーザダイオードユニット(1)を使用しても所定値の
    発光パワーが得られるような重み付けを行うフォトダイ
    オード電流/電圧変換部(12)と、 所定フォトダイオード電圧値をマイクロプロセッサに通
    知するアナログ/ディジタル変換手段(16)がデータ
    読取り時の所定パワーを示すように発光パワーの自動制
    御を行う第1のオートパワーコントロール手段(3、5
    )をオン/オフする第1のアナログスイッチ(13)と
    、 前記レーザダイオードユニット(1)の発光パワーがラ
    イトパワーレベルの時、発光パワーの自動制御を行う第
    2のオートパワーコントロール手段(8、17)をオン
    /オフするアナログスイッチ(9)とを設け、 前記レーザダイオードユニット(1)の発光パワの制御
    は、前記第1のオートパワーコントロール手段(3、5
    )及び第2のオートパワーコントロール手段(8、17
    )を、前記第1、第2のアナログスイッチ(13、15
    )でオン/オフし、リードパワーレベル時は第1のディ
    ジタル/アナログ変換手段(4)で、ライトパワーレベ
    ル時は第2、第3のディジタル/アナログ変換手段(7
    、14)の設定値で制御することを特徴とするレーザ制
    御方式。 2)前記レーザダイオードユニット(1)の発光パワー
    のレベル制御は、前記第1のオートパワーコントロール
    手段(3、5)を前記第1のアナログスイッチ(13)
    でオフにしておき、電圧変換された該フォトダイオード
    電流を前記アナログ/ディジタル変換手段(16)で検
    出し、前記レーザダイオードユニット(1)の発光パワ
    ーがリードパワーレベルになるように前記第1のディジ
    タル/アナログ変換手段(4)で制御することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のレーザ制御方式。 3)該データ書込み動作時のオートパワー制御は、前記
    第2のアナログスイッチ(15)をオフにして置き、規
    定レベルの発光が行われるように前記アナログ/ディジ
    タル変換手段(16)でフォトダイオード電流をモニタ
    しながら第2のディジタル/アナログ変換手段(7)で
    制御し、次に前記第2のアナログスイッチ(15)をオ
    ンにし、ライトパワーレベルに相当する分の該フォトダ
    イオード電流を分流し差引く差引手段(10)の電流制
    御を前記第3のディジタル/アナログ変換手段(14)
    で行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレ
    ーザ制御方式。 4)前記第3のディジタル/アナログ変換手段(14)
    の制御の目標として、前記アナログ/ディジタル変換手
    段(16)の検出値がリードパワーレベルになる点を与
    えることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレー
    ザ制御方式。 5)前記ライトパワーレベルを変える時は、前記第2の
    ディジタル/アナログ変換手段(7)の設定値を比例的
    に変えることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    レーザ制御方式。 6)前記レーザダイオードユニット(1)の発光パワの
    コントロールは、オフフォーカス或いはデフォーカスの
    状態で行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のレーザ制御方式。
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