JPS6329331A - レ−ザの高周波重畳動作確認回路 - Google Patents

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】 １産業上の利用分野コ 本発明は、雑音を減らまためにレーザの駆動電流に高周
波を１丑さ往る高周波重畳回路に対し、その動作確認を
行うレーザの高周波重畳動作確認回路に関する。

［従来の技術１ 近年、情報の記録又は再生を磁気ヘッドで行う代りに、
光ビームを集光照射することによって、高密度に記録又
は再生することのできる光学式の記録再塗装δが実用化
されている。

上記記録又ｔま再生に用いられる光ビームの発生源とし
ては、コ・ヒーレント性に優れたレーザが用いられ、特
に小り１化及び変調が容易な半導体レーザ（シー１１ダ
イオード）が広く用いられる。

ところＣ１上記再生を行う場合には記録を行う揚含まり
もレーザビームの強度が小さいため、記録媒体からの戻
り光の強度ら弱くなる。従って、読取り誤りを防止する
には信号対雑潟比（Ｓ／へ）を向上づることが望ましい
。

上記Ｓ／Ｎを向上するために、例えば特公昭５９−９０
８６号に開始されているようにレーザ７の駆動電流に１
Ｇ）ｌｚ前後の高周波電流を重畳することにより、レー
ザの発振の縦モードをマルヂモード化し、レー１１の雑
音を減らし、再生信号のＳ／へを上げる方法が知られて
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記高周波電流を重畳する高周波重畳回路の動作が停止
すると、情報記録媒体からの戻り光がレーザに対し増え
た場合とか、特定の周囲温度とか環境によりレーデが雑
音を発生し、再生信号のＳ／へが悪化づる。しかしなが
ら、多くの場合、高周波重畳回路はレーザを直流バイア
ス点灯させる回路に並列に接続されているため、重畳回
路のみの動作が停止しても、レーザは自動出力制御回路
（△ＰＣ回路）により点灯し、Ｓ　／　Ｎが低くても装
置としては一応の動作を続行づる。従って、従来例では
Ｓ／へが悪化したという現象を装置で自己診断するのは
非常に難しい。また高周波重畳発振周波数も１　Ｇ　Ｈ
ｚ前後と高く、通常のオシロスコープ等−（゛は容易に
確認出来ない。

従って、高周波重畳回路の動作が停止して、Ｓ／への低
い状態で再生を行い、読取り誤りを起こしたり、読取り
誤りの発生レートの高い状態での再生を行い、装置の信
頼性を低めてしまうという問題があった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたちので、高周
波重畳回路の動作確認を簡単に（１い、再生信号に対し
て高いＳ／へを保持できるようにして装置の信頼性を高
く保証することのできるレーザの高周波重畳ＯＪ作確認
回路を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明ではレ
ーザ駆動電流に車砦される高周波重畳用発掘回路におけ
るレーザ駆動電流への重畳出力の可変手段と、この可変
手段によって異る重畳出力状態でのレーザ駆動電流の変
化量の大きさの判別手段とを設け、この判別手段の出力
によって高周波重畳発振出力の確認を行えるようにしで
ある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を長体的に説明する。

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の構成を示し、第２図は第１実施例を備
えた光デイスク装置の概略の構成を示し、第３図は高周
波重畳ありとなしの場合とではレーザ発光パワーに変化
があることを示し、第４図は第３図の変化が生じる理由
の説明図を示し、第５図はビンフォトダイオードの光電
流とレーザ発光パワーとの関係を示し、第６図は８周波
重畳の確認を行う場合に４３けるレーザ発光パワーに対
するレーザ駆動電流の関係を示し、第７図は第１実施例
の確認動作のプロセスを示す。

第１実施例を備えた光ディスク装置１は第２図に示１よ
うに記録媒体としての光ディスク２を紙面垂直方向に配
置したスピンドルモータ（図示せず）で回転駆動し、こ
のディスク２の一方の面に光学式ヘッド（ピックアップ
）３を対向配置し、ディスク２に光ビームを集光して照
ＤＩ　ｒきるようにしである。この光学式ヘッド３はキ
ャリッジ４に取付けられ、ボイスコイルモータ、送りね
じ機構等のヘッド送り機構によって、ディスク２の半径
方向に移ωＪＴｉＴ能にしである。

上記光学式ヘッド３には発光源としてレーザダイオード
５が収納されると共に、ディスク２の戻り光を受光する
例えば４分割光ディテクタ６が収納されている。

上記レーザダイオード５は、レーザパワーコントＩ］−
ル回路７の出力電流で発光出力が適正な値に自動制御さ
れる。つまりこのレーザパワーコントロール回路７は、
ＡＰＣ回路（自動出力制引１回路）である。又、このダ
イオード５は高周波型骨用発振回路（ｉ：１周波発娠回
路とも記づ）８から６高周波電流が供給される。つまり
レーザダイオード５は、レーザパワーコントロール回路
７から直流的（但しライトモードではパルス的に発光強
度が変化さ机るが、高周波発振回路８の発振周波数より
は十分低い）な駆動電流が供給されると共に、このレー
ザパワーコントロール回路７と並列な１テ五周波発振回
路８からこの駆８電流に高周波電流が千胃して供給され
る。

上記高周波発振回路８は、ＣＰＩＪ９からの発成停止指
令信号Ｏ５Ｔによってその発振動作（発振のオン、オフ
）がｉ、１１１２０可能である。又、このＣＰＵ９は、
上記高周波発振回路８の発振動作を停止した状態で、レ
ーザダイオード５内に一体封入されたモニタ用ビンフォ
トダイオード１１（第１図で示づ。）からレーザパワー
コントロール回路７に出力される電流に基づいてレーザ
ダイオード５の駆動電流の変化を調べ、高周波発振回路
８が動作しているか否かの確認を行えるようにしている
。

尚、この確認その他の動作を行う操作手段とか表示用Ｌ
ＥＤを設けたオペレーションパネル１２が設りである。

一方、上記光ディテクタ６で受光され、充電変換された
４つの光デイテクタ素子の出力は、情報再生回路１３に
入力されて、情報信りが生成されると共に、サーボ回路
１４に入力され、フォーカシング及びトラッキング制御
信号が生成される。

上記光学式ヘッド３の構成は次のようになっている。レ
ーザダイオード５のレーデビームはコリメータレンズ１
５で平行光束にされ、例えばＰ偏光で偏光ビームスプリ
ッタ１６に入）１され、殆んど１００％透過づる。この
透過ビームはλ／４板１板金７偏光のレーザビームにさ
れ、アクチュエータ１８によってフォーカシング方向Ｉ
：及び（第に移動自在の対物レンズ１９に入射される。

この２図では紙面に垂直方向の）トラッキング方向Ｔ対
物レンズ１つで集光されてディスク２に照射される。

上記ディスク２に集光照射されたレーザビームは、対物
レンズ１つ側に反射され、対物レンズ１９、λ／４板１
板金７て往路とは直交する偏光方向のＳ偏光になって偏
光ビームスプリッタ１６に入射する。しかして、偏光ビ
ームスプリッタ１６で殆んど１００％反射され、臨界角
プリズム２０に入射される。この臨界角プリズム２０の
斜面で反ｃ）４されｌζビームは出射側端面に対向配置
された光ディテクタ６で受光される。

ところで、上記高周波発振回路８の動作を確認する第１
実施例の高周波重畳動作確認回路２１は第１図に示す構
成にしである。

レーザダイオード（本体）５にはレーザパワーコントロ
ール回路７を形成する電流比制御回路２２及びレーザ駆
動回路２３を介してレーザ駆動電流が供給される。この
レーザ駆動回路２３のレーザ駆ｖＪ電流は、△／Ｄコン
バータ２４を経てディジタル値に変換されて、ＣＰＵ９
に取込み可能にしである。

上記レーザダイオード５は高周波発振回路８から、コン
デンサＣを介して上記レーザ駆動電流に重畳し−（高周
波電流が供給される。尚、この高周波発振回路８はＣＰ
Ｕ９から、発成停止指令信号ＯＳＴが印加されると、そ
の印加期間発振が停止されるようにしである。

一方、レーデダイオード５の発光出力を１ニタするため
のモニタ用ビンフォトダイオード１１は、シー１１ダイ
オード５の光出力を受光し、光電変換されたその光電流
やは先出力に応じてビンフォトダイオード１１と直列の
抵抗Ｒに流れる電流が変化づる。

このビンフォトダイオード１１の電流は電流−電圧（［
−Ｖ）変換回路２６を介して比較回路２７の一方の入力
端に印加される。又、この比較回路２７の他方の入力端
には発光パワー設定用デコーダ２８の発光パワー設定値
（ディジタル値）がＤ／Ａコンバータ２９でアナログ値
に変換されて印加される。尚、このデ」−ダ２８の発光
パワー設定値データは、ＣＰＵ９によって可変設定でき
るようにしである。

記比較回路２７は、発光パワー設定値である基準値に対
し、ビンフォトダイオード１１′ｃ受光した出力値を比
較して、その比較出力を電流制御回路２２に入力し、比
較出力が零になるようにレーザダイオード５に供給され
るレーザ駆動電流が制御される。このようにしてレーザ
ダイオード５に流れる電流は、発光パワー設定値に保持
されるよう自りＪ制御される。

ところで、第１実施例は、高周波発振回路８の発振動作
の確認を行う揚台、第３図に示り°ように、レーザ駆動
電流ＩＦ　　［ｍＡ］に対するシー１１発光パワーＰｏ
　［ｍＷ］が゛高周波重畳あり″の場合と゛高周波重畳
なし′の場合とで異ることを利用している。

つまりレーザ発光パワーＰｏは同じ値のレーザ駆動ｆｉ
ｉ流ＩＦに対し、゛高周波重畳あり′°の揚合の方が“
なし″の場合よりも大ぎい。この傾向は、特にシー１ｆ
駆肋電流ＩＦが小さい値の場合に顕著である。

上記“高周波重畳あり゛の場合と“高周波重畳なし″の
場合とで異る理由をレーザ駆動電流ＩＦに対するレーザ
発光パワーＰＯ（’ＩＦ−Ｐｏ特性と略記する。）を参
照して説明づる。

レーザ駆動電流ＩＦに対するレーザ発光パワーＰＯの特
性はｉｆぼ第４図に示りように、しぎい値電流１ｔｌ＋
を越えると、リニアに立上がる特性を示Ｊ０ ところで、今“高周波重畳なしパの場合におけるレーザ
ダイオード５に供給される直流バイアス電流ＩＡＶに対
し、シー１１発光パワーＰｏは、Ｉ＋；−Ｐｏ特性を利
用づることによって、符号Ｐ。

ＡＶで示づ値になる。

一方、上記直流バイアス電流ＩＡＶに高周波゛電流ＩＨ
Ｆが重畳されると、レーザ駆ｆｌｌ電流ＩＦの平均値は
変化しないが、瞬時値は正弦波状に変化する。この正弦
波状に変化するため、ＩＦ　−Ｐ。

特性を用いてレーザ発光パワーｐｏを求めると、第４図
の右側部分で符号ＰＯＨ−１’示づものとなり、その平
均発光パワーは符号Ｐｏ＋＋Ａｖで示ずものとなる。

つまり平均値が同一のレーザ駆動電流ＩＦに対し“高周
波重畳なし”の場合よりも“°高周波重畳あり″の場合
の方がレーザ発光パワーＰｏは大きクイ蒙る。　上記“
高周波重畳なし′°の場合が自動出力制御の平衡値であ
るとし、その状態で“高周波Ｔ１１Ｈあり′°にすると
、レーザ発光パワーＰｏの平均値はＰＯＡＶからＰＯＨ
ＡＶに増大するため、ビンフォトダイオード１１を経た
ＡＰＣ芸能によって、レーｌ、１′発光パワーＰｏが減
り、Ｐｏ　Ａ　Ｖの値になるように、レーザ駆動電流１
．が矢印へで示す方向に減少するように作用することに
なる。

（尚、第５図に示１ようにモニタ用ビンフォトダイオー
ドの光電流Ｉｓと、レーザ発光パワーＰＯとはほぼ比例
する関係となる。） 逆に、“高周波ｆｆｌ　Ｗあり”の状態でＡＰＣが機能
した平衡状態における平均のレーザ発光出力Ｐ０が第４
図のＰｏ　）ｌ　Ａ　Ｖであるとし、゛高周波重畳なし
′”の状態にすると（例えば高周波発振回路８の発振を
停止させる）、レーザ発光パワーＰ。

の平均値はＰＯＡＶからＰＯＡＶに減少するためビンフ
ォトダイオード１１で検出される電流は第４図のｌ０Ｈ
ＡＶの値からＩＡＶの値に減少する。

従って、ＡＰＣが機能して、レーザ駆動電流ＩＦがｌ０
ＨＡＶになるように増大する。

つまり、゛高周波重畳なし′°の状態でレーザパワーコ
ントロール回路が動作している場合において、高周波発
振回路８を発振動作させ、その場合におけるレーザ駆！
７１電流ＩＦの変化を調べることによって、高周波発振
回路８が動作していたか否か確認でさることになる。又
は、逆に、゛高周波重畳ありパの状態で動作させ、その
後“Ｆ５周波川用なしパに切換えて、レーザ駆動゛七流
ＩＦの変化を調べても良い。

第１図に示す第１実施例は、上記原理を利用したもので
、次のようにし−Ｃ高周波発振回路８の動作の確認を行
う。以下の動作を行うプログラムをＲＯＭ等に吉込んで
おき、確認用スイッチを操作りるとそのプログラムルー
チンを行うようにしても良いし、確認動作をマニュアル
で行っても良い。

高周波発振回路８の動作確認を行う場合、ディスク２が
回転されたことを検出後、レーザダイオード５にレーザ
駆動゛心流が流れるようにυる。この場合のレーザ駆動
電流ＩＦはしきい値１ｔｈよりは大きく、且つレーザ発
光パワーＰｏがあまり大きくならない適宜伯にする。例
えば、ＣＰＵ９は発光パワー設定用デコーダ２８に適当
な設定用データを出力し、平衡状態ではこのデータ（の
アナログ）値に設定されるようにＪる。しかして、情報
再生回路１３のＤＣ−３ＵＭ信号をＡ／Ｄ変換して取込
み、その幀がディスク２にＥ’４込みを行う可能性のな
い所定のディフォーカス領域にあるか否か判断する。デ
ィスク２が回転されたい−ヂれの場合においても所定の
ディフォーカス領域にない場合には、ＣＰ　Ｕ　９　Ｌ
；Ｌサーボ回路１４のフォーカシングｌナール系を形成
するフォー力シングアクヂュエータのコイルにディフォ
ーカス用電流を重畳させる等して、所定のディフォーカ
ス領域に設定する。尚、ディフォーカス領域に設定する
手段は、本出願人によるドｒ願昭６ｌ−３９８８＝１３
に詳しい。

しかして、ＣＰＵ９から高周波発成回路８に発振停止指
令信号Ｏ８１が出力され、高周波発振回路８の発振は止
めた状態に設定される。この状態で、ＣＰＵ９からレー
ザパワーコントロール回路７の発光パワー設定用デコー
ダ２８に、第６図に示１ような０３作確認のための発光
パワー値ＰＣｈｌドのデータを送り、レーザダイオード
５を（再び）点灯させる。

第２図に示すように上記レーザダイオード５の発光出力
はモニタ用のピンフォトダイオード１１の光電流となり
、°１圧変換されて比較回路２７に入力され、ＣＰＵ９
によって設定され、Ｄ／Ａコンバータ２９を経た出力電
圧と比較され、誤差が無くなる様に、レーザ駆動電流■
ｆ；が制御Ｔ’Ｄされ、発光パワーＰＯは上記ｔｉ１Ｍ
Ｐｃ＋にに保持されることになる。この発光パワー値Ｐ
ＣＨにに対するレーザ駆動電流ＩＦの電流１＋ｆ−ｆ　
（第６図でＩ　ｔで示す）は、Ａ／Ｄコンバータ２４を
経てＣＰＵ９に取込まれ、レジスタ又は付設のメモリ簀
に格納される。

上記電流値１１のデータの格納が済むと、次に、ＣＰＵ
９は上記発振停止指令信号Ｏ５Ｔを解除し、高周波発振
回路８を発振動作状態に設定覆る。この状態で上記高周
波発振回路８の発振動作を停止した状態と同様に、ＣＰ
Ｕ９は発光パワー設定用データをデコーダ２８に送り、
発光パワー値をＰＱＨにに設定し、レーザダイオード５
を点灯させてこのｌ＋ｔｆ　Ｐ　（、ＨＫに保持された
状態でのレーザ駆動電流ＩＦの電流ｉｉ１　（第６図に
示ずようにＩ２とづる。）をＡ／Ｄコンバータ２４を経
てＣＰＵＱ内に取込む。

しかして、ＣＰＵ９は上記雨雪流値＋１．１２のデータ
と、適宜定数Ａ１＜１．Ａ１２　＜１．Ａ１＜Ａ２とが
関係式 ％式％（１） の節回にあるか否かの演０処理を行う。

上記（１）式を満たす場合には８周波発振回路８は正常
に動作していると判断し、オペレーションパネル１２の
ＬＥＤ等で高周波発振回路８の動作は正常であると表示
し、確認動作を終了し、再生等の動作を行うことができ
る。

一方、上記（１）式関係を満たさない場合には、高周波
発成回路８の発Ｓ動作に異常ありと点灯あるいは芒告す
ることになり、動作確認の動作を終了する。この場合に
は、例えば再生モードに設定された場合、再生不能にな
るように設定しても良い。

尚、上記定数△１．Ａ２は、レーザダイオード５の特性
のばらつき、温度等による１１境変化等の条件を考慮し
、ばらつき、条件変化の場合にも動作の確認を行えるよ
うにづるためのものぐある。

上記第１実施例の動作はほぼ第７図に示すフローに従っ
て行われる。

この第１実施例によれば、レーザのＭ　’Ｇを減らす高
周波発振回路８の唄い動作の診断を（ｉうことができ、
使用時におけるレーザ雑音低減の効果を保証し、この第
１実施例をｄｖえた光ディスク装「）の信頼性を向上で
きる。

尚、上記第１実施例を動作させる時期としては、イニシ
マ・ル時とか、再生を行う操作で自動的に行わせるよう
にしても良い。又、適宜時間ごとに（マスク可能イ家）
刈込みで行わせても良い。

上記第１実施例では、高周波発振回路８の高周波をレー
ザ駆動電流に（完全に）重畳された状態と、単ｙＢされ
ない状態とに設定し、両状態におりるレーザ駆動電流の
変化沿を調べた。

これに対し、第８図に承り本発明の第２実施例の確認回
路３１では、例えばＣＰＵ８ｉ、ｔ（高周波発振回路８
の動作及び非動作状態による高周波重畳出力の変化でな
く）減衰器３２を制御して、その減衰塔変化によるレー
デ駆動電流へのｍ督励を変化できる様にしている。しか
して、この減衰量なしの場合と、減衰させた場合とで上
記第１実施例と同様に、レーザ駆８電流の変化を調べ、
高周波発振回路８の動作の確認を行っている。

この第２実施例は、その効果が第１実施例とｔよぼ同様
である。この他に減衰量なしの場合と減衰ｍありの場合
とで、その都度レーザダイオード５を点灯させることな
く、点灯状態に保持して、単に減衰量変化の切換信号を
出力し、（その後平衡時間を少なくともおいて）レーザ
駆動電流を取込み、変化ｆ７１を調べることができる。

つまり、高周波ｉ′ｌｌ！畳の確認を行うプロセスが簡
単になる。

尚、上記減衰ｍありとなしの場合で行うものに限らず、
減衰量の異る少なくとも２つの場合に対してレーデ駆動
電流の変化を調べて確認を行うよう、にじ、でも良い。

第９図は本発明の第３実施例を示す。

この第３実施例の確認回路４１においては局部発振回路
４２を設けている。しかして、高周波発振回路８のハウ
ジングに形成した小さ°な孔８ａを通して検出ループ４
３を配設し、この検出ループ４３は混合用ダイオード４
４を介装して局部発振回路４２のハウジング内も通し、
両発振回路８゜４２から混合出力を取込むにうにしであ
る。両ハウジングの間に結合窓を設けて発成出力を取込
む様にしても良い。このループ４３で取込まれた高周波
は、ローパスフィルタ４５を経て検波回路４６に入力さ
れ検波される。この検波出力は比較回路４７の一方の入
力端に印加され、この比較回路４７の他方の入力端には
基！＄電圧源から基準電圧４８が印加される。

しかして、検波回路４６側の出力が基準電圧４８以下に
なると、比較回路４７はＣＰＵ９に為周波発成ｎ路８の
動作が異常であると、表示又は警告する異常処理プロセ
スを行う割込みがかけられるようにしである。

尚、この割込みは、ＣＰＵ９が高周波発振回路８に、発
振停止指令信号Ｏ５Ｔを出力しない状態で行われる。（
少なくとも再生モード時又は再生動作を行う場合の高周
波発掘確認を行う時には上記信＠ＯＳ　Ｔは出力されな
い。又、記録モードで、品周波市警を必要としない場合
にはこの信号Ｏｓ丁が出力される。） 上記局部発振回路４２の発振周波数は、０周波発娠回路
８の発振周波数に近い周波数を発振し、ローパスフィル
タ４５はその差の周波数成分を通すごとのできる遮断周
波数に設定しである。

尚、局部発振回路４２の発振周波数は、その高調波が、
高周波発振回路８の発振周波数に近い値になるようにし
ても十分機能さ°せることができる。

上記異常処理プロセスへの割込みがかけられると、その
処理プロセスを解除させることを行わない限り、その割
込み以後における再生モードでの再生を行えないように
しても良い。

この第３実施例は、高周波発掘回路８を動作させる場合
には、常時作０Ｊさせることができ、その異常を直ちに
検出してその異常を表示又は再生モードでの再生を中断
させることがぐきる。

従って、読取りエラーレートの少ない再生を行うことを
保証でき、装置の信頼性を向上できる。

尚、本発明は光ビームによって記録モード時はビットを
形成し、再生モード時はピットの有無で反則による戻り
光示が異る光ディスクに限らず、光ｂｔ１気現象を利用
した光磁気方式のものとか、結晶状態とアモルファス状
態とで反射光ｍが異るディスク笠を用いた記録媒体に対
する少なくとも再生を行う装置に広く適用できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、高周波重畳用発振回
路の発掘動作の確認手段を設けであるので、読取りエラ
ーの少ない再生を行うことを保証でき、再生￥ｉ「９の
信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１
実施例を備えた光デイスク装置の概略を示づ構成図、第
３図は高周波型骨ありとなしの場合とではレーザ発光パ
ワーに変化があることを示す特性図、第４図は第３図の
変化が生じる理由の説明図を示ｉＪ特性図、第５図（ま
ピンフォトダイイードの光電流とレーザ発光パワーとの
関係を承り特性図、第６図は高周波重畳の確認を行う場
合にＪ３りるレーザ発光パワーに対するレーザ駆動電流
の関係を示１訳明図、第７図は第１実施例の確認動作の
プロレスを承り流れ図、第８図は本発明の第２実施）９
１の１１１１成を示リブロック図、第９図第２図 第４図 第５図　　　　　　第６図 Ｐｏ（ｍＷ）　　　　　　　　Ｐｏ（ｍＷ）九”Ｕえ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ駆動電流に重畳される高周波重畳用発振回路を備
   えたレーザの出力制御回路において、レーザ駆動電流に
   重畳される上記高周波重畳用発振回路の高周波重畳出力
   の可変手段と、この可変手段によつて零出力を含む異る
   高周波重畳出力時におけるレーザ駆動電流の変化量の検
   出手段とを有し、この変化量の大きさで高周波重畳用発
   振回路の発振動作の確認を行うことを特徴とするレーザ
   の高周波重畳動作確認回路。