JPS62129950A

JPS62129950A - 半導体レ−ザの光量制御装置

Info

Publication number: JPS62129950A
Application number: JP60270477A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Fujiwara; 恒夫藤原; Toshihisa Deguchi; 出口　敏久; Takashi Iwashiro; 貴志巌城; Shozo Kobayashi; 省三小林; Hiroshi Fuji; 寛藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1985-11-30
Filing date: 1985-11-30
Publication date: 1987-06-12
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH079710B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、レーザ光を記録媒体に照射することで情報の
記録・再生・消去等を実行する光メモリシステムにおい
て利用される半導体レーザの光量制御装置に関する。

（従来の技術）以下に、光メモリシステムのうち書き換え可能な光メモ
リとして注目されている光磁気ディスク装置を例にとっ
て説明する。光磁気ディスクの既に公知な構造は、ガラ
ス基板等の基体上に膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有
する磁性膜（希土類−鉄合金の非結晶質膜）をスパッタ
リングにて成膜して被覆して構成されるものである。こ
の光磁気ディスクにレーザビームを照射するヘッド等を
付加することで情報の記録・再生・消去を行なう光メモ
リシステムが構成される。

この光メモリシステムにおいて、情報の記録時は、まず
レーザビームを約１μｍφ程度に集光したものを上記磁
性膜面に照射する。すると該磁性膜の温度が局所的に上
昇し、その温度上昇部分の保持力が減少する。それと同
時に外部より補助磁場を印加することで、磁化の向きを
反転させることで記録が行なわれる。（消去も同様の方
法で可能である）。又、再生時は、記録された磁性膜面
に記録時より弱い先遣の半導体レーザによる直線偏光を
照射する。その反射光は、磁性膜による磁気光学効果（
カー効果）によって（福光面の傾きを生じる。これを検
光子により光の強弱に変え、それを光検出器で検出する
と、再生信号が得られろ。

以北の構造から、半導体レーザには記録時に高出力のレ
ーザ光、再生時に低出力のレーザ光を照射する構成が必
要となり、これら２つのレベルを速やかに切り換えるこ
とがその駆動装置に要求される。

また半導体レーザは温度特性を有し、周囲温度によりそ
のしきい値電流が変動するため、レーザ発振の出力光強
度が変化する。しかし、記録時にレーザの出力光強度か
変動すれば、記録媒体に対して情報の書き込み不足や過
多を生じさせ、システム全体の情報処理の信頼性を低下
させる。

このことは再生時のレーザの低出力発振（情報の再生時
）においても同様であり、出力光強度が変動すれば、信
頼性の低下が再生信号のＳ／Ｎ比の劣化として現われて
くる。

以上の理由で、高・低出力光強度においてレーザ光を安
定に発振させることが必要不可欠であることは明白であ
る。

以上の点に鑑みて、光量制御装置として第４図に示す如
き構成のものが既に実業された。これは半導体レーザ３
に駆動電流を供給する２つの電流ｉｔ、２が設けられた
ものである。再生時は、低出力電流源ｌによる駆動電流
工、のみにより半導体レーザ３を駆動し、低出力レーザ
光を得る。記録時は、もう一つの電流源である高出力分
電流源２からの駆動電流１ｔを１１に付加することによ
り高出力レーザ光を得ることができるものである。

ここで、低出力分電流源ｌに対してはレーザ光強度を安
定化させるために以下のように制御が行なわれる。まず
、半導体レーザ３の出力光の強度を光検出器４により検
出し、プリアンプ５を通してサンプルホールド回路６に
導入する。サンプルホールド回路６は、ホールドタイミ
ング信号ＳＴがハイレベルの時は、データを保時し、ロ
ーレベルでは、データをそのまま通過させる。このデー
タを、基準電圧源７と比較器８において比較する。

これを、ローパスフィルタ９を介してその低周波成分を
パワーアンプ１０に入力し、低出力分電流源１の出力Ｔ
ｉ流［、を制御する。従って、ホールドタイミング信号
ＳＴが常時ローレベルであれば、この制御により、低出
力光強度は、半導体レーザの温度特性に関係なく常に一
定に保持されることになる。尚、この様な自動光出力制
御をＡＰＣと呼ぶ。

次に高出力分電流（情報記録時）には、まずホールドタ
イミング信号ＳＴをハイレベルにして自動光出力制御を
凍結させる。なぜならば、自動光出力制御が高出力発振
に応答して低出力強度が下がることを避けるためである
。そして、アントゲ−）１１においてホールドタイミン
グ信号ＳＴを利用して、記録時のみ記録データ信号ＳＤ
をスイッチング回路１２に送る。記録データ信号ＳＤに
よって高出力分電流（記録電流）■、が低出力分電流■
１に付加され、媒体への記録が行なわれる。

ここで自動光出力制御の凍結時間を半導体レーザの温度
特性の変化の時間と比へて十分小さくすると、高出力時
も、見かけ上自動光出力制御が作動する。これを第５図
を用いて以下に説明する。

上記自動光出力制御の特徴は、半導体レーザ３の温度特
性として発振しきい値Ｉ。のみが変動し半導体レーザの
駆動電流−光出力カーブ（第５図のカーブａ、ｂ）にお
けるしきい値■。以上の線型部分の傾きは変化しないと
いうことを前提条件としている。従って、低出力光強度
ＰＬを一定に保つ様に１１を制御すれば（たとえば、第
５図のカーブｂにおいては、■、°）、高出力分の一定
電流Ｉ、を付加することで高出力光強度ＰＨも一定に保
持される。

（発明の解決すべき問題点）ところが、実際は、半導体レーザの駆動電流−光出力カ
ーブにおけるしきい値■。以上の線型部分における傾き
は、経時変化及び周囲温度によって変化してしまう。す
なわち、高出力分の第２電流源２による一定電流Ｉ、の
みの付加では、上記の理由により高出力光強度は変化し
てしまい、良好な記録（消去）特性を得ることはできな
い。

従って、高出力光強度を一定に保つために、高出力分電
流源２の出力電流値ｒ２を低出力分電流源ｌとは個別に
制御する必要がある。

本発明の目的は、上述の従来技術における問題点に鑑み
、安定した低出力光及び高出力光を夫々得ることが可能
な半導体レーザの光量制御装置を搗供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る光学的記録再生又は消去装置に組み込まれ
る半導体レーザの光量制御装置は、記録媒体から情報を
再生するのに必要な光量レベルまで半導体レーザを発振
するための電流を供給する第１電流源と、記録媒体からの情報の再生時に、半導体レーザの出力光
の光量レベルを検出し、該検出に基つくデータを記録媒
体への情報の記録・消去時に保持する第１保持手段と、記録媒体からの情報の再生時に、半導体レーザの出力光
強度を検出し、該出力強度に応じて第１電流源の出力電
流値を制御し、記録媒体への情報の記録・消去時に、第
１保持手段の出力に基づいて第１電流源の出力電流値を
制御する第１制御手段と、第１電流源に対する付加によって記録媒体に情報を記録
もしくは消去するのに必要な光量レベルまで半導体レー
ザを発振するための電流を供給する第２電流源と、記録媒体への情報の記録（消去）時に半導体レーザの出
力光の光量レベルを検出し該検出に基づくデータを記録
媒体からの情報の再生時及び記録・消去時の初期に保持
する第２保持手段と、記録媒体への情報の記録・消去時
に、半導体レーザの出力光の光量レベルを検出し、該検
出に基づくデータに応じて上記第２電流源の出力電流を
制御し、該第２保持手段の出方に基づいて記録媒体への
情報の記録・消去時の初期に第２ｍ流源の出力電流値を
制御する第２制御手段を具備したことを特徴とする。

（作　用）再生の際には、第１制御手段に上り第１’ｆｌｉ流源が
半導体レーザに供給する電流を制御して再生に必要な光
量レベルで半導体レーザを発振させる。

また、このときの光量レベルを第１保持手段に保持して
おく。

記録（又は消去）の際には、第１保持手段の保持するデ
ータにより第１電流源の半導体レーザに供給する電流を
一定にし、第２制御手段により第２電流源が半導体レー
ザに供給する電流を制御して、記録（又は消去）に必要
な光ｍレベルで半導体レーザを発振させる。ただし、記
録（又は消去）時の初期には、第２制御手段が安定にな
るまでの所定の期間は、第２保持手段に保持するデータ
により第２Ｔｉ流源の供給する電流を制御する。

（実施例）以下、本発明に係る半導体レーザの光量制御装置を、光
磁気ディスク装置に適用した場合を例に挙げて詳細に説
明する。

第１図は、本発明の実施例による光量制御装置を示すブ
ロック図である。第２図は、第１図の装置に必要な波形
タイミングを示している。

第１図において、半導体レーザ３は、低出力分電流源ｌ
と高出力分電流源２によって駆動される。

つまＣ）記録媒体から情報を再生する場合は、低出力分
電流源１からの電流１１のみにより、又情報を記録（消
去）する場合は、高出力分電流源２からの電流■２を■
。に付加して半導体レーザ３を駆動する。

低出力発振時（再生時）の低出力分電流源１に対する自
動光出力制御（ＡＩ’Ｃ）は、第４図に示した従来例と
同様に、以下の様にして実現される。まず、半導体レー
ザ３の出力光の強度は、光検出器４により検出され、プ
リアンプ５を通して、サンプルホールド回路６に導入さ
れる。ここで、サンプルホールド回路６は、ホールドタ
イミング信号Ｓ１がハイレベルのとき、その立ち上がり
時点のデータを保持し、ローレベルの時はデータをその
まま通過させる。第２図に示す様に、再生時の場合、ホ
ールドタイミング信号Ｓ１はローレベルであるから、サ
ンプルホールド回路６はデータをそのまま通過させる。

その出力は、基準電圧源７と比較器８において比較され
、ローパスフィルタ９を通過し、その低周波成分をパワ
ーアンプｌＯに導入し、半導体レーザ３の駆動電流を制
御する。

この制御により、低出力強度は、半導体レーザ３の温度
特性に関係なく常に一定に保持されることになる。

一方高出力発振時（記録時及びｌｉ）去時）の高出力分
電流源２に対する自動光出力制御は、以下の様にして実
現される。まず消去時におし）では、第２図に示す様に
、消去時直前にホールドタイミング信号Ｓ、をハイレベ
ルにして、低出力発振用の自動先出力制御を凍結させ、
低出力分電流■、を固定する。これは、高出力発振に応
答して出力強度を下げてしまうのを避けるためである。

次に消去信号ＳＥがハイレベルになり、それによってオ
アゲート１３を介してスイッチ１２か閉じられ、高出力
分電流■２が付加され、消去に必要な高出力を半導体レ
ーザ３が発振し、消去を行なう。ここで１１）去時の初
期はダイオード２１．コンデンサ２２゜オペアンプ２３
．ローパスフィルタ２４で構成される振幅ホールド回路
２５の過渡期Ｔ、（ローパスフィルタ２９等の影響によ
り回路構成上生じる）であるため、第２図に示す様にサ
ンプルホールド信号Ｓ、はハイレベルにし、サンプルホ
ールド回路２６は前回記録時のデータを保持する。その
出力は比較器２８と基準電圧源２７によって比較され、
そのデータがローパスフィルタ２９、パワーアンプ３０
に導入され、その出力で高出力分電流源２の出力電流値
が制御される。

過渡期Ｔ、が終った後は、サンプルホールド信号Ｓ、は
ローレベルになり、サンプルホールド回路２６は、振幅
ホールド回路２５の出力をそのまま通過させる。ここで
振幅ホールド回路２５は消去出力光の振幅に基づいたデ
ータを出力している。

そして、サンプルホールド回路２６の出力■）１はロー
パスフィルタ２９、パワーアンプ３０に導入され、その
出力で消去時における高出力分電流源２の出力電流値［
２が制御される。

記録時は、あらかじめ消去の終る直前にサンプルボール
ド信号Ｓ２がハイレベルになり、消去時の振幅ホールド
回路２５の出力を保持する。

記録時初期は、振幅ホールド回路２３のローパスフィル
タ２９等の影響により回路構成上生じる過渡期Ｔ、であ
るため、第２図に示す様に、サンプルボールド信号Ｓ２
をハイレベルにし、サンプルホールド回路は、消去時の
データをそのまま保持している。そして、そのデータは
、ローパスフィルタ２９、パワーアンプ３０に導入され
、その出力で高出力分電流源２の出力型Ｍ”を値が制御
される。

過渡期Ｔ２か終った後は、サンプルホールド信号Ｓ２が
ローレベルとなり、サンプルホールド回路２６は、振幅
ボールド回路２５の出力をそのまま通過させろ。ここで
振幅ホールド回路２５は、第３図に示す様に実線ＶＤで
示す信号を人力すると、破線■１（で示す出力を得ろ。

すなわち、振幅ボールド回路２５は、半導体レーザ３の
出力光パルスに振幅に基づいたデータを出力する。そし
て、ザンブルポール１−回路２６の出力は基準電圧源２
７と比較器２８によって比較され、そのデータはローパ
スフィルタ２９、パワーアンプ３０に導入され、その出
力で高出力分電流源２の出力電流値１゜が制（卸される
。又、記録時の終る直曲に、刊゛ンプルホールト信号Ｓ
、か再びハイレベルになり、記録時の振幅ボールド回路
２５の出力を保持し、そ、２）データは次の消去時のも
刀ｊすｌに用いられる。以上の様な制御により、半導体
レーザ３の高出力発振時（記録及び消去時）ら自動光出
力制御が実現され、高出力光強度は、半導体レーザ３の
温度特性に関係なく常に一定に保持される。

以上の様に本発明の半導体レーザ光１制御装置では、記
録（消去）時に、出力光パルスの振幅に基づいたデータ
で高出力分電ｔ、、１原の自動光出力制御が行なわれ、
次の記録（消去）時までこれを保持するので情報記録時
においても安定した出力光強度の制御を行なうことが可
能である。

尚、本実施例では、光メモリ装置として光磁気メモリ装
置について説明したが、他の光メモリ装置、例えば記録
再生のみ行なう光デイスクメモリ装置等の光量制御装置
にも適用可能である。

（発明の効果）本発明においては、高出力発振時（記録及び消去時）に
おいて乙、低出力発振時と同様にレーザ光強度を安定化
−・Ｐることができる。従って、レーザ光を記録媒体に
Ｈ＜（射して、記録、再生又は消去を行な一′）光メモ
リ装置におけろ良好な特性を持った１へ導体レーザの光
量制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による光量制御装置を示す
ブロック図である。第２図は、第１図の装置の動作に必要なタイミング波形
図である。第３図は、第１図の装置に用いられている振幅ホールド
回路の動作を説明する波形図である。第４図は、従来の光量制御装置のブロック図である。第５図は、半導体レーザの駆動電流−光出力カーブを示
す図である。１・・低出力分電流源、　　２・・・高出力分電流源、
３・半導体レーザ、　　４・・・光検出器、５・・プリ
アンプ、６．２６・・サンプルホールド回路、８．２８　比較器、　７．２７・・・基準電圧源、９．
２４．２９　−ローパスフィルタ、１０．３０・・・パ
ワーアンプ、１２・スイッチング回路、１３・オアゲート、２５・・
・振幅ボールド回路。特許出願人　　　　　ンヤープ株式会社代　　理　　人
　弁理士　前出　葆はが２名ｓ２”　　Ｉ＋　　　　ｈ
＋Ｉｚ　　　　　　１１＋Ｉ２　　　　ｈ第３図ｕ第４図第５図！ｖ、動も流１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録媒体から情報を再生するのに必要な光量レベ
ルまで半導体レーザを発振させるための電流を供給する
第１電流源と、記録媒体からの情報の再生時に、半導体レーザの出力光
の光量レベルを検出し、該検出に基づくデータを記録媒
体への情報の記録・消去時に保持する第１保持手段と、記録媒体からの情報の再生時に、半導体レーザの出力光
強度を検出し、該出力強度に応じて第１電流源の出力電
流値を制御し、記録媒体への情報の記録・消去時に、第
１保持手段の出力に基づいて第１電流源の出力電流値を
制御する第１制御手段と、第１電流源に対する付加によって記録媒体に情報を記録
もしくは消去するのに必要な光量レベルまで半導体レー
ザを発振させるための電流を供給する第２電流源と、記録媒体への情報の記録（消去）時に半導体レーザの出
力光の光量レベルを検出し該検出に基づくデータを記録
媒体からの情報の再生時及び記録・消去時の初期に保持
する第２保持手段と、記録媒体への情報の記録・消去時に、半導体レーザの出
力光の光量レベルを検出し、該検出に基づくデータに応
じて上記第２電流源の出力電流を制御し、該第２保持手
段の出力に基づいて記録媒体への情報の記録・消去時の
初期に第２電流源の出力電流値を制御する第２制御手段
を具備したことを特徴とする光学的記録再生又は消去装
置に組み込まれる半導体レーザの光量制御装置。