WO2001059777A1 - Dispositif de commande laser - Google Patents

Dispositif de commande laser Download PDF

Info

Publication number
WO2001059777A1
WO2001059777A1 PCT/JP2001/000920 JP0100920W WO0159777A1 WO 2001059777 A1 WO2001059777 A1 WO 2001059777A1 JP 0100920 W JP0100920 W JP 0100920W WO 0159777 A1 WO0159777 A1 WO 0159777A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output
power
semiconductor laser
current
voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/000920
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Satoshi Miyagawa
Kazuo Manabe
Norio Imai
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to KR10-2001-7012828A priority Critical patent/KR100440834B1/ko
Priority to US09/958,342 priority patent/US6683836B2/en
Publication of WO2001059777A1 publication Critical patent/WO2001059777A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical 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
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G11B7/1263—Power control during transducing, e.g. by monitoring
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/006—Overwriting
    • G11B7/0062—Overwriting strategies, e.g. recording pulse sequences with erasing level used for phase-change media

Definitions

  • the present invention relates to a laser control device, and particularly to a device for controlling the power of a semiconductor laser used in an optical recording / reproducing device, which is stable even when output light is modulated at high speed during high-speed recording.
  • Optical power controllable Background art
  • Semiconductor lasers are used in optical pickups of optical recording and reproducing devices such as CD players, writable CD-R drives, and rewritable CD-RW drives.
  • optical recording and reproducing devices such as CD players, writable CD-R drives, and rewritable CD-RW drives.
  • a peak hold circuit that holds the level 19 is a control circuit that outputs first, second, and third digital signals corresponding to the bias reference voltage, erase power reference voltage, and peak power reference voltage, respectively, and 26 is a control circuit.
  • D / A converter for converting the first digital signal from 19 into a bias reference voltage 27 converts the second digital signal from control circuit 19 to an erase reference voltage DZA converter which, 2 8 from the control circuit 1 9
  • a D / A converter that converts the third digital signal into a peak power reference voltage 23 compares the bias reference voltage from the D / A converter 26 with the bottom level held by the bottom hold circuit 20
  • a servo amplifier that amplifies the error a servo amplifier that amplifies the error by comparing the erase reference voltage from the 0-to-8 converter 27 with the sample hold level held by the sample and hold circuit 21; 25 5 ttD / A converter 28 Servo amplifier that compares the peak power reference voltage from 8 with the peak hold level held by peak hold circuit 22 and amplifies the error.
  • a current source that generates a current according to the output of 3, 24, 25, 11 is a switch means for cutting between the current source 8 and the semiconductor laser 10 according to the data EFM 1, and 12 is a data EFM Current source 9 and This is switch means for cutting between the semiconductor lasers 10.
  • the semiconductor laser 1 0 power is modulated into three values of bias power P B and I race power P E and the peak power P P As shown in Figure 2, is recorded on the optical disk.
  • part of the output light from the semiconductor laser 10 is received by the photodiode 1, and a signal corresponding to the optical output is output from the monitor circuit 2.
  • the signal from the monitor circuit 2 is held by the bottom hold circuit 20, sample hold circuit 21, and peak hold circuit 22, and the bottom level, erase level, and peak level of the optical output are detected, respectively.
  • First bias power P b is the output of the ninth diagram of a reference voltage source and comprising DZA (R ead / B ias) converter 2 6 switches from the V R to the bias power P B equivalent bias power reference voltage V B Obtained by: Current and voltage held in the bias power reference voltage V B and the bottom hold circuit 2 0 is compared with the servo amplifier 2 3, it is controlled by this The source 7, so that the bias power reference voltage V B equivalent bias power P b is always output, current flows in the semiconductor laser 10.
  • DZA Rad ead / B ias
  • the erase power P E is calculated from the erase power reference voltage V E output from the D / A (E rase) converter 27 serving as a reference voltage source and the output of the sample-and-hold circuit 21. in are compared, thereby Ri by the current source 8 is controlled, the semiconductor laser 10 in a manner to be superimposed on the bias power current Iresupawa one current is applied, Iresupawa ⁇ P E is obtained.
  • the peak power P p is the output from the reference voltage source and comprising D / A (P eak) converter 2 8 reference peak power output from the voltage V P and the peak hold circuit 22 is compared with Sapoanpu 25
  • the current source 9 controlled by this, a peak power current is passed through the semiconductor laser 10 in a form superimposed on the above-mentioned erase current, and a peak power Pp is obtained.
  • a laser control device is a device for controlling the power of a semiconductor laser in an optical recording / reproducing device for performing recording / reproduction on an optical recording medium by using a semiconductor laser, Reproduction power monitoring means for monitoring the output of the semiconductor laser during reproduction of the data; and bias power, which is the minimum power output by the semiconductor laser when recording pits on the optical recording medium, is monitored by the reproduction power monitoring means.
  • a laser control device is a device for controlling the power of a semiconductor laser in an optical recording / reproducing device for performing recording / reproduction on an optical disk by using a semiconductor laser.
  • An error detecting means for detecting an error between the output voltage of the semiconductor laser and the reference voltage; and a current source for supplying a current to the semiconductor laser, wherein an output of the error detecting means is connected to the current source and the semiconductor
  • a reproduction power control system for controlling the reproduction power of the laser; a bias current setting means for determining a bias current flowing through the semiconductor laser; and the error detection means.
  • Output and the output of the bias current setting means are selectively switched. During reproduction, the output of the error detection means is connected to the current source to form the reproduction power control system. The output of the bias current setting means is used instead of the output.
  • the bias power is controlled by using the APC control value at the time of reproduction immediately before recording, the erase power is controlled by detecting the power by the sample hold, and the peak power is controlled by the erase power.
  • the control value By performing control based on the control value, it is possible to provide a laser control device that can stably realize power control even at the time of high-speed modulation, even if a low-speed monitoring photodiode or monitor circuit is used. effective.
  • a laser control device is a device for controlling the power of a semiconductor laser in an optical recording / reproducing device for recording / reproducing on / from an optical recording medium by using a semiconductor laser.
  • a semiconductor laser power monitoring means for monitoring the output of the semiconductor laser; an output power reference value to be output by the semiconductor laser at the time of reproduction immediately before recording; and an actual reproduction output power detected by the semiconductor laser power monitoring means.
  • Output error detection means for detecting an error with respect to a value
  • semiconductor laser power control means for setting an output power target value to the semiconductor laser driving means based on the detection result of the output error detection means
  • the output power target value Semiconductor laser after setting Output power target value correcting means for correcting the output power target value based on a monitor value of the output of the driving means.
  • a laser control device is a device for controlling the power of a semiconductor laser in an optical recording / reproducing device for performing recording / reproduction on an optical disk by using a semiconductor laser.
  • a photodiode for detecting the light of the photodiode, a current-voltage conversion circuit for converting the current of the photodiode into a voltage, and outputting the converted voltage; a reference voltage source for determining a reproducing power of the semiconductor laser; and the current-voltage conversion circuit
  • An error amplification amplifier for amplifying the difference between the output voltage of the semiconductor laser and the reference voltage; and a current source for supplying a current to the semiconductor laser.
  • the laser control device comprises: a reproduction power APC system for controlling the reproduction power to be constant during reproduction; and an A / D converter for detecting a current control voltage during reproduction.
  • a D / A converter for controlling a bias current at the time of recording; and a switching circuit for switching control from an APC system to the D / A converter at the time of recording.
  • An arithmetic circuit for calculating the D / A value based on the AZD conversion value is provided, and a bias current value for controlling one is made equal to a reproduction current value for controlling the reproduction power. It is possible to set the same as.
  • the bias current value for controlling the bias power can be made equal to the reproduction current value for controlling the reproduction power.
  • a laser control device is a device for controlling the power of a semiconductor laser in an optical recording / reproducing device for performing recording / reproduction on an optical disk by using a semiconductor laser.
  • An error amplifier for amplifying a difference from the reference voltage; a current source for flowing a current to the semiconductor laser; a D / A conversion circuit for determining a current to flow to the semiconductor laser; and a control signal for the current source.
  • Switch means for selectively switching between the output of the error amplification amplifier and the output of the D / A conversion circuit; and the analog output from the current / voltage conversion circuit.
  • An AZD conversion circuit that converts a signal into a digital signal and outputs the digital signal; and outputs a digital signal to the DZA conversion circuit during a non-recording period to read a change in the output signal of the AZD conversion circuit and change the current of the semiconductor laser.
  • an arithmetic circuit for acquiring the amount of change in power with respect to the amount and outputting the digital signal value obtained above during recording to the DZA conversion circuit.
  • the laser control device includes a reproduction power APC system that controls the reproduction power to be constant during reproduction, an AZD converter that detects a current control voltage during reproduction, and a recording device.
  • a DZA converter that controls the bias current at the time of recording, a switching circuit that switches control from the reproduction power APC system to the DZA converter at the time of recording, and an arithmetic circuit that calculates the DZA value based on the A / D conversion value
  • a bias current value for controlling the bias power is determined using a reproduction current value for controlling the reproduction power, and the bias power can be freely set. As described above, the bias power with respect to the bias power current value can be obtained in advance, and it is possible to provide a laser control device capable of freely setting the bias power.
  • a D / A conversion circuit for determining a current flowing through the semiconductor laser; and an output of the error amplifier and an output of the D / A conversion circuit.
  • Switch means for selectively switching the current source control signal, an AZD conversion circuit for digitally converting the output of the error amplifier, and a digital signal output to the DZA conversion circuit during a non-recording period.
  • a change in the output signal of the AZD conversion circuit is read to obtain a change in the amount of change in the current of the semiconductor laser, and a digital signal value obtained during the non-recording period during recording is output to the DZA conversion circuit.
  • an arithmetic circuit is performed by the current source control signal, an AZD conversion circuit for digitally converting the output of the error amplifier, and a digital signal output to the DZA conversion circuit during a non-recording period.
  • a laser controller performs calibration between an AZD converter that detects a current control voltage during reproduction and a D / A converter that controls a bias current during recording.
  • the AZD converter and the DZA converter can set the bias power with high accuracy even if the full scale differs or an offset occurs.
  • the laser control device is a semiconductor laser device.
  • a semiconductor laser power control device for controlling the semiconductor laser power in an optical recording / reproducing device for recording / reproducing on / from an optical recording medium, comprising: a semiconductor laser power monitoring means for monitoring an output of a semiconductor laser; Output error detection means for detecting an error between an output power reference value that should be output by the semiconductor laser and an output power value at the time of actual reproduction detected by the semiconductor laser power monitoring means, and an output error detection means.
  • a semiconductor laser power control means for setting an output power target value to the semiconductor laser driving means based on the detection result; and an off state between the semiconductor laser power monitoring means and the output error detection means during recording and an on state during reproduction.
  • Switch means for setting a state, and an output of the output error detecting means at the time of recording being set to be equal to the output power reference value.
  • Output error setting means for determining the output error.
  • the laser control device is configured as described above, and obtains an error between the actual output of the semiconductor laser and the output reference value when entering the recording state from the reproduction state.
  • the output power target value is set in the semiconductor laser driving means according to this error, the monitoring result of the semiconductor laser power monitoring means is not transmitted to the output error detection means during recording, and the output error is set to the output power reference value. Since it is set to be equal to, it is possible to prevent a transient response when switching from recording to reproduction.
  • a laser control device is a device for controlling the power of a semiconductor laser in an optical recording / reproducing device for recording / reproducing on / from an optical disk by using a semiconductor laser.
  • a current-voltage conversion circuit that converts the current of the photodiode into a voltage and outputs the converted voltage; a reference voltage source that determines the reproduction power of the semiconductor laser; and a current-voltage conversion circuit.
  • An error amplification amplifier for amplifying a difference between an output voltage and the reference voltage; and a current source for supplying a current to the semiconductor laser, wherein an output of the error amplification amplifier is connected to the current source and a reproduction power supply is connected.
  • a DPA conversion circuit that determines a current flowing through the semiconductor laser; and a control signal of the current source and an output of the error amplifier.
  • Suitsuchi means selectively switches between the output of the serial DZA converter, Switch means for cutting off the input from the current-voltage conversion circuit to the error amplifier, and controlling the current of the current source by switching from the output of the error amplifier to the output of the D / A converter during recording.
  • the input from the current-voltage conversion circuit to the error amplifier is cut off, and at the time of reproduction, the output of the D / A conversion circuit is switched to the output of the error amplifier to control the current of the current source.
  • the output of the current-voltage conversion circuit is connected to the input of the error amplifier, and the voltage of the reference voltage source that determines the reproduction power during recording and during reproduction is set to different values, thereby switching from recording to reproduction.
  • the voltage of the reference voltage source is changed via one or more intermediate values.
  • the laser control device is characterized in that, during recording, a means for cutting off an input from the monitor circuit to the servo amplifier, and a reference voltage of the reproduction APC when returning from the recording state to the reproduction state. Means to change the reference voltage of the playback APC when switching from recording to playback.This prevents abnormal output light from being emitted due to the transient response of the raw APC. Make it possible.
  • FIG. 1 is a block diagram of a laser control device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between laser current and light output.
  • FIG. 4 is a block diagram of a laser control device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of power control by the laser control device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a conventional laser control circuit. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the first embodiment corresponds to the invention described in claims 1 and 2 of the present invention, and the bottom power is obtained by using the APC value at the time of reproduction immediately before recording. Since the erase power has a relatively long period, the APC control is performed directly by detecting the power by the sample hold, and the peak power is controlled based on the control value of the erase power. It is what it was.
  • FIG. 1 shows a laser control device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • reference numeral 10 denotes a semiconductor laser for irradiating the optical disk with laser light
  • 1 denotes a photodiode for receiving the irradiation light of the semiconductor laser
  • 2 denotes a monitor circuit for monitoring the output of the photodiode 1
  • 4 is a sample-and-hold circuit (sample-and-hold means) for sampling and holding the output of the monitor circuit 2
  • 17 is the output of the sample-and-hold circuit 4 or the servo amplifier 5 to be described later.
  • An A / D converter (A_D conversion circuit) that performs AZD conversion of the output
  • 3 is a calculation circuit (calculation means) that calculates the output of this A / D converter 17, and 6 is an output of this calculation circuit 3
  • a DZ A converter reference voltage source
  • 5 is a servo amplifier that compares the output of this D / A converter 6 with the output of the monitor circuit 2 and amplifies the error (error detection means, error amplification Amp)
  • 1 4 is D / A converter laser current setting means for DZA converting the output of the arithmetic circuit 3
  • 13 is switch means (switching means) for switching between the output of the servo amplifier 5 and the output of the D / A converter 14; Is a current source controlled by the output of the switch means 13, 15 is a D / A converter (erase current setting means) for D / A converting the output of the arithmetic circuit 3, and 16 is the output of the arithmetic circuit 3.
  • DZA converter peak current setting means
  • DZA converter peak current setting means
  • DZA peak current setting means
  • 8 and 9 are current sources controlled by the outputs of D / A converters 15 and 16, 11 is current source 8 and semiconductor laser 10
  • Switch to disconnect between Means 12 are switch means for cutting between the current source 9 and the semiconductor laser 10;
  • the output of the semiconductor laser 10 during reproduction is reproduced by the semiconductor laser 10 , the photodiode 1, the monitor circuit 2, the servo amplifier 5, the D / A converter 6, the arithmetic circuit 3, the switch means 13, and the current source 7.
  • a reproduction power control system that stabilizes the power is constructed.
  • a reproduction power monitoring means 10 for monitoring the output of the semiconductor laser at the time of reproduction immediately before recording is performed by the photodiode 1, the monitor circuit 2, the servo amplifier 5, the D / A converter 6, the arithmetic circuit 3, and the AZD converter 17. 0 is configured.
  • the arithmetic circuit 3 calculates the bias power, which is the minimum power output by the semiconductor laser when recording a pit on the optical recording medium, based on the monitored value of the reproduction power monitoring means 100, and drives the semiconductor laser.
  • the peak power which is the maximum power output by the semiconductor laser when recording a pit on the medium, is calculated by the monitor value of the erase power monitoring means 300, and the peak power setting means 5 for setting the semiconductor laser driving means 600 to the semiconductor laser driving means 600. 0 0 is configured.
  • a semiconductor laser driving means 600 for driving the semiconductor laser 10 is constituted.
  • the bias power P B is determined by the bias current lb alone
  • the erase power P E is determined by the sum of the bias power current I b and the erase power current I e
  • the peak power P P is determined by the bias power current lb and the erase power current I
  • the modulation of the semiconductor laser 10 is performed by switching on and off the addition of the erase power current Ie to the bias current Ib by switch means 11 switched by data EFM1, and by switch means 12 switched by data EFM2. Further addition of the peak power current Ip is performed by turning on and off.
  • a DZA (lb) converter 14 During recording, the output of a DZA (lb) converter 14 is supplied to a current source 7 by a switch means 13 which is switched by a WG ATE signal indicating a recording Z reproduction state, to control a bypass power current lb.
  • the erase power current Ie is provided by a current source 8 controlled by a DZA (Ie) converter 15.
  • the peak power current Ip is provided by a current source 9 controlled by a D / A (Ip) converter 16.
  • the semiconductor laser 10 is modulated, a signal corresponding to the optical output is output from the monitor circuit 2, and the sample / hold circuit 4 and the A / D converter 17 detect the erase level.
  • FIG. 3 shows the optical output waveform of the semiconductor laser 10, the output waveform of the monitor circuit 2, and the waveform of the sample hold control signal.
  • the semiconductor laser modulates the peak power and the bias power with a pulse waveform that oscillates at a very short time interval according to the data EFM1 and EFM2.
  • certain I race power P E is output.
  • the laser is modulated at a high speed, and the optical output waveform is a high-speed square wave.However, since the signal is delayed or dulled in the photodiode 1 and the moeta circuit 2, the output waveform of the monitor circuit 2 is dull.
  • the level of the peak power or bottom power has not been reached, and the optical output waveform cannot be accurately reflected.However, since the erase section is long in time, the output waveform of the monitor circuit 2 is dull. Even when the monitor output waveform reaches the level of the erase power, it rises when a predetermined time elapses after the monitor output waveform becomes constant, and rises when the level exceeds the certain level, as shown in Fig. 3. generates a down sample hold control signal ES PM, by performing a sample-and-hold, it is possible to detect the level of the I race power P E.
  • the sampled and held erase power level is converted into a digital value by the A / D converter 17 and is processed by the arithmetic circuit 3, which calculates the DZA (Ie) converter 14, By setting digital values in the D / A (I p) converter 15 and the D / A (lb) converter 16 respectively, the bias power current Ib, the erase power current Ie, and the peak power current Ip are set, and the bias is set.
  • the power P B , the erase power P E , and the peak power P P are controlled.
  • the control of the D / A (lb) converter 14, the D / A (Ie) converter 15, and the D / A (Ip) converter 16 are performed as follows. First, just before entering the recording state, the seek operation of the pickup equipped with the semiconductor laser is performed. The arithmetic circuit 3 converts the output of the servo amplifier 5 by the AZD conversion by the reproduction operation when the seek operation is completed. (17) and set the DZA (lb) converter 14 to the same output voltage. As a result, the bias power P B is set. The arithmetic circuit 3 levels I race power P P output from a sample-one hold circuit 4 is detected by AZD converter 17, to a predetermined I race power P E D / A (Ie) conversion Increase or decrease the output of container 15.
  • the erase power current I e is equal to the erase power P E
  • the peak power current Ip is the current required to increase the power of only the peak power P P —the erase power P E
  • the recording speed becomes faster, even if the modulation rate of the laser is fast, the peak power P P, can I race power P E, to a predetermined Pawa one ⁇ "controls the bias power P B.
  • Embodiment 2 will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment.
  • the second embodiment corresponds to the invention described in Claims 3, 4, 5, and 6 of the present invention. This makes it possible to set the power exactly the same as the reproduction power, and to set the bias power freely or with high precision.
  • FIG. 4 shows a laser control device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding components.
  • the photodiode 1 and the monitor circuit 2 constitute a semiconductor laser power monitoring means 700 for monitoring the output of the semiconductor laser 10.
  • the arithmetic circuit 3, the D / A converter 6, the servo amplifier 5, and the AZD converter 17 detect the output power reference value that the semiconductor laser should output during reproduction immediately before recording and the semiconductor laser power monitoring means 700. Further, output error detecting means 800 for detecting an error from the output power value at the time of actual reproduction is configured.
  • the arithmetic circuit 3 sets a target output power value in the semiconductor laser driving means 600 based on the detection result of the output error detecting means 800.
  • Means 900 are configured.
  • the A / D converter 17 and the arithmetic circuit 3 provide output power target value correcting means 1000 for correcting the output power target value based on the output monitor value of the semiconductor laser driving means after setting the output power target value. It is configured.
  • the output of the D / A (lb) converter 14 is supplied to the current source 7 by the switch means 13 which is switched by the WG ATE signal indicating the recording / reproducing state, thereby controlling the bias power current Ib.
  • Circuit 3 detects the output of the servo amplifier 5 immediately before entering the recording state with the AZD converter 17 so that the output voltage becomes the same as this! ) / A (lb) Set the converter 14.
  • the bias current value lb by the current source 7 to control the Baiasupawa -P B can be, the bias current value lb by the current source 7 to control the Baiasupawa -P B, it is possible to be equal to the reproduction current value Ir that controls the reproducing power P R, the value of the bias power P B, the most the value of the standard bias power, i.e., can be set to the same value as the reproduction power [rho beta.
  • the arithmetic circuit 3 Controlling a bias current lb using D / A (lb) converter 14, the output power of the semiconductor laser 10 is set so that the power equal to the reproducing power P R.
  • the relationship between the set value of the D / A (lb) converter 14 and the bias power P B is obtained in advance, so that the output of the servo amplifier 5 can be used when entering the recording state from playback.
  • the Baia scan current value lb for controlling the bias power P B, the reproduction power it is possible to increase or decrease relative to P R and controls the reproduction current value Ir, freely set the bias power P B be able to.
  • FIG. 5 shows an optical output waveform when the bias power is changed.
  • a bias current value lb for controlling the bias power P B may be equal to the reproduction current value Ir for controlling the reproducing power P R since, or different full scale and D / a (lb) converter 14 and the a / D converter 17, even these offsets has occurred, the same value as the reproducing power P R of Bruno Iasupawa one P B Can be set with high accuracy.
  • the third embodiment corresponds to the invention described in claims 7 and 8 of the present invention, and an abnormal output light is emitted due to the transient response of the reproduction APC. It is possible to avoid that.
  • FIG. 6 shows a laser control device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • Reference numerals 51 and 52 denote resistors for turning the servo amplifier 5 into a voltage follower amplifier.
  • Reference numeral 18 denotes a switch means for disconnecting the monitor circuit 2 from the resistance 51 of the servo amplifier 5, which indicates a recording or playback state. It is turned on during reproduction and turned off during recording by the ATE signal.
  • the arithmetic circuit 3 and the D / A converter 6 constitute output error setting means 1100 for setting the output of the output error detecting means 800 to be equal to the output power reference value during recording.
  • the monitor circuit 2 outputs a modulation waveform based on the laser modulated light from the servo amplifier 5 during recording.
  • the gain of the servo amplifier 5 is high and the band is narrow, so the output of the servo amplifier 5 saturates to the + side or the ⁇ side, and the output voltage is set by the D / A (Read) converter 6 setting. It cannot be kept constant. If during recording, the state is switched from + Then, as shown in FIG.
  • the switch 18 when the switch 18 is turned off during recording, the servo amplifier 5 is in a voltage follower state, the output voltage becomes equal to the voltage of the + input terminal, and the DZA (R ead ) The voltage of converter 6 is output as it is.
  • the arithmetic circuit 3 sets the output voltage of the D / A (Lead) converter 6 to be equal to the output voltage of the D / A (lb) converter 14 during reproduction.
  • the control signal of the current source 7 is switched by the switch means 13.By setting as described above, the control voltage of the current source 7 is substantially changed before and after the switching. Can be equal.
  • the switch means 18 is turned on, and a voltage based on the optical output of the laser is input from the monitor circuit 2 to the servo amplifier 5, but usually the servo amplifier 5 has a narrow band.
  • the output of boamplifier 5 does not change immediately after switching.
  • gradually D / A (R ead) with the output voltage of the converter 6 is changed to a reference level of the reproduction power P R, it can be shifted to a steady state of reproducing power control. In this way, the transient response at the time of switching can be minimized, and abnormal output light due to the transient response can be suppressed.
  • the laser control device is useful for controlling the know-how of a semiconductor laser of an optical pickup for recording and reproducing on an optical recording medium such as an optical disk, and is particularly useful for an output light. It is suitable for use in controlling the optical power stably when the light is modulated at high speed.

Description

明 細 書 レーザ制御装置 技術分野
本発明は、 レーザ制御装置に関するものであり、 特に光学的記録再生装置に用 いる半導体レーザのパワー制御を行うものにおいて、 高速記録時における， 出力 光が高速に変調される場合においても、 安定して光パワーを制御可能にしたもの に関する。 背景技術
半導体レーザは、 C Dプレーヤや書き込み可能な C D— Rドライブ， 書き換え 可能な C D— R Wドライブ等の光学的記録再生装置の光ピックアツプ等に用レヽら れているが、 半導体レーザのパワーは温度や経時変化 （寿命） により大きく変動 するため、 光ディスク等の光学的記録媒体に記録再生する装置の光源として用い る場合、 パヮ一を安定させるためのパヮ一制御を行う必要がある。 ， 従来のこの種の半導体レーザパワー制御装置の詳細が特開平 1一 2 0 4 2 2 4 号公報に記載されている。
第 9図にこの従来の半導体レーザパワー制御装置のプロック図を示す。 図にお いて、 1 0は光ディスクに対しレーザ光を照射する半導体レーザ、 1はこの半導 体レーザ 1 0の照射光を受光するフォトダイオード、 2はこのフォトダイオード 1の出力をモニタするモニタ回路、 2 0はこのモニタ回路 2の出力のボトムレべ ルをホールドするボトムホールド回路、 2 1はモニタ回路 2の出力をサンプルホ ^"ルドするサンプルホールド回路、 2 2はモニタ回路 2の出力のピークレベルを ホールドするピークホールド回路、 1 9はそれぞれバイァス基準電圧， ィレース パワー基準電圧， ピークパワー基準電圧に対応する第 1 , 第 2， 第 3のデジタル 信号を出力する制御回路、 2 6は制御回路 1 9からの第 1のデジタル信号をバイ ァス基準電圧に変換する D/A変換器、 2 7は制御回路 1 9からの第 2のデジタ ル信号をィレース基準電圧に変換する DZA変換器、 2 8は制御回路 1 9からの 第 3のデジタル信号をピークパワー基準電圧に変換する D/A変換器、 2 3は D /A変換器 2 6からのバイアス基準電圧とボトムホールド回路 2 0でホールドし たボトムレベルとを比較し、 その誤差を増幅するサーボアンプ、 2 4は0 八変 換器 2 7からのィレース基準電圧とサンプルホールド回路 2 1でホールドしたサ ンプルホールドレベルとを比較し、 その誤差を増幅するサーボアンプ、 2 5 ttD /A変換器 2 8からのピークパワー基準電圧とピークホールド回路 2 2でホール ドしたピークホールドレベルとを比較し、その誤差を増幅するサーボアンプ、 7， 8 , 9はそれぞれサーポアンプ 2 3， 2 4 , 2 5の出力に応じた電流を発生する 電流源、 1 1はデータ E F M 1に応じて電流源 8と半導体レーザ 1 0の間を切断 するスィッチ手段、 1 2はデータ E FM 2に応じて電流源 9と半導体レーザ 1 0 の間を切断するスィツチ手段である。
次に動作について説明する。 半導体レーザ 1 0からの出力光の一部がフォトダ ィオード 1で受光され、 発生した光電流はモニタ回路 2で電圧に変換される。 光ディスクの再生時には基準電圧源となる D/A (R e a d /B i a s ) 変換 器 2 6から出力される再生パワー基準電圧 VRと前記モニタ回路 2からの出力を ボトムホールド回路 2 0でホールドした電圧がサーボアンプ 2 3で比較され、 こ れにより制御される電流源 7により、 再生パワー基準電圧 VR相当の再生パワー P Rが常に出力されるように、 半導体レーザ 1 0に電流が流される。
光ディスクへの記録時には、 半導体レーザ 1 0のパワーは第 2図に示すように バイアスパワー P Bとィレースパワー P Eとピークパワー P Pとの 3値に変調され、 光ディスク上に記録される。 この時、 半導体レーザ 1 0からの出力光の一部がフ ォトダイォード 1で受光され、 モニタ回路 2から光出力に対応した信号が出力さ れる。 モニタ回路 2からの信号を、 ボトムホールド回路 2 0、 サンプルホールド 回路 2 1、 ピークホールド回路 2 2にてホールドし、 光出力のボトムレベル、 ィ レースレベル、 ピークレベルをそれぞれ検出する。 まずバイアスパワー P bは、 第 9図の基準電圧源となる DZA (R e a d /B i a s ) 変換器 2 6の出力を、 前記 VRからバイアスパワー P B相当のバイアスパワー基準電圧 VBに切り換える ことで得られる。 このバイアスパワー基準電圧 VBとボトムホールド回路 2 0で ホールドした電圧とがサーボアンプ 2 3で比較され、 これにより制御される電流 源 7により、 バイアスパワー基準電圧 VB相当のバイアスパワー P bが常に出力 されるように、 半導体レーザ 10に電流が流される。
次に、 ィレースパワー PEは、 基準電圧源となる D/A (E r a s e) 変換器 27から出力されるィレースパワー基準電圧 VEとサンプルホールド回路 21力 らの出力とがサーボアンプ 24で比較され、 これにより制御される電流源 8によ り、 前記バイアスパワー電流に重畳される形で半導体レーザ 10にィレースパヮ 一電流が流され、 ィレースパヮ ^PEが得られる。
さらに、 ピークパワー Ppは、 基準電圧源となる D/A (P e a k) 変換器 2 8から出力されるピークパワー基準電圧 VPとピークホールド回路 22からの出 力とがサーポアンプ 25で比較され、 これにより制御される電流源 9により、 前 記ィレースパヮ一電流にさらに重畳される形で半導体レーザ 10にピークパワー 電流が流され、 ピークパワー Ppが得られる。
その際、前記ィレースパワー PEとピークパワー PPはそれぞれデータ EFM1、 EFM2により切り換えられるスィッチ手段 1 1、 1 2でオン，オフされており、 このため半導体レーザのパワーはバイアスパワー PBとィレースパワー PEとピ ークパワー PPとの間で変調される。 第 3図に示すように、 バイアスパワー PBと ピークパワー Ppとの間で変調されるのは、 トラック上にピットを形成する区間 であり、 スィッチ手段 1 1、 12がそれぞれオン， オフ状態とされてィレースパ ヮー P Eの値が保たれるのはピット間を消去しスペースを形成する区間である。 これら 3つのパワー値 （バイアスパワー PBの値， ィレースパワー PEの値， ピー クパワー PPの値） は、 基準電圧源となる D/ A変換器 26、 27、 28の各々 の基準電圧を変えることで所要のパワー値を得ることができる。
従来の半導体レーザパワー制御装置は以上のように構成されており、 半導体レ 一ザのピーク， ボトムのパワーを検出することにより、 そのパワーが所定の値と なるように制御を行うことができる。
ところで、 CD— Rや CD— RWドライブ等では、 音楽用 CDプレーヤの再生 回転速度を基準としてその N倍 （Nは 2以上の整数） の平均回転速度で記録を行 う、 いわゆる倍速記録等により、 光ディスクに対するデータの記録を高速に行う ことが行われており、 これに対応して、 レーザの変調速度を高速化する必要があ るが、 このような高速変調下において、 レーザパワーの制御を行うためには、 従 来の構成では、 バイアスパワー P B、 ィレースパワー P E、 ピークパワー P F、 を それぞれ検出する必要があるため、 モニタ回路、 ボトムホールド回路、 ピークホ 一ルド回路にも高速応答の可能なものが必要になり、 コストアップにつながると いう問題があった。
つまり、 レーザが高速に変調され、 モニタ用のフォトダイオードに高速な変調 光が入射したとしても、 フォトダイオードやモニタ回路に応答速度が低いものを 用いていれば、 これらで信号のディレイや鈍りが生じるため、 モニタ出力信号に も鈍りが生じて、 第 3図に示すように、 光出力波形を正確に反映できないと言う 問題や、 仮えモニタ回路の出力信号が高速になったとしても、 信号が高速になる ほど、 ボトムホールド回路、 ピークホールド回路の検波効率が低下するため、 そ のピーク出力レベル、 バイアス出力レベルを正確に検出することが難しくなると いう問題があった。 また、 これらの問題を回避しょうとすれば、 モニタ回路、 ボ トムホールド回路、 ピークホールド回路に高速応答が可能なものが必要となり、 コストが上昇するという問題があった。
本発明は、 上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、 比較 的低速なモニタ用フォトダイオード、 モニタ回路を用いるにもかかわらず、 高速 変調時にも安定したパワーの制御が可能なレーザ制御装置を提供することを目的 としている。 発明の開示
本願の請求の範囲第 1項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザにより 光学的記録媒体に記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レーザの パワーを制御する装置であって、 記録直前の再生時の半導体レーザの出力をモニ タする再生パワーモニタ手段と、 光学的記録媒体のピットの記録時に半導体レー ザが出力する最小のパワーであるバイアスパワーを、 前記再生パワーモニタ手段 のモニタ値に基づき半導体レーザ駆動手段に設定するバイアスパワー設定手段と、 光学的記録媒体のピット間の消去時に半導体レーザが出力するパワーであるィレ ースパワーをサンプルホールドによりモニタするィレースパワーモニタ手段と、 前記ィレースパワーモニタ手段のモニタ値に基づいてィレースパワーを前記半導 体レーザ駆動手段に設定するィレースパワー設定手段と、 光ディスクのピットの 記録時に半導体レーザが出力する最大のパワーであるピークパワーを、 前記ィレ ースパワーモニタ手段のモニタ値を演算して前記半導体レーザ駆動手段に設定す るピークパワー設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 1項に記載のレーザ制御装置は、 上述のように構成した ことにより、 記録直前の再生時のパワーを検出してバイアスパワーを演算し、 ィ レースパワーは、 サンプルホールドによってパワーを検出し、 ピークパワーは、 ィレースパワーの検出値に基づいて演算を行うことを特徴としたものであり、 低 速なモニタ用フォトダイオード、 モニタ回路を用いても、 ィレースパワーが出力 されている時間は比較的長いので、 サンプルホールドによって正確に検出するこ とが可能であることより、 高速変調時にもパワーの制御を安定に実現しうるもの となる。
このように、 ィレースパワーが出力されている時間は比較的長く、 サンプルホ 一ルドによって正確に検出することが可能であることを利用して、 低速なモニタ 用フォトダイオード、 モニタ回路を用いても、 高速変調時にもパワーの制御を安 定に実現しうるレーザ制御装置が得られる効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 2項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レーザ のパワーを制御する装置であって、 前記半導体レーザの光を検出するフォ トダイ ォードと、 前記フォトダイォードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換手 段と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、 前記電流電圧変 換手段の出力電圧と前記基準電圧との誤差を検出する誤差検出手段と、 前記半導 体レーザに電流を流す電流源とを有し、 前記誤差検出手段の出力を前記電流源に 接続して前記半導体レーザの再生パワーを制御する再生パワー制御系と、 前記半 導体レーザに流すバイアス電流を決定するバイアス電流設定手段と、 前記誤差検 出手段の出力と前記バイアス電流設定手段の出力とを選択的に切り換え、 再生時 は前記誤差検出手段の出力を前記電流源に接続して前記再生パワー制御系を形成 させ、 記録時は前記誤差検出手段の出力に代えて前記バイァス電流設定手段の出 力を前記電流源に接続する切り換え手段と、 記録時に前記電流電圧変換手段の出 力電圧をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、 前記半導体レーザに流 すィレース電流を決定するィレース電流設定手段と、 前記半導体レーザに流すピ ーク電流を決定するピーク電流設定手段と、 前記サンプルホールド手段の出力値 に基づいて前記ィレース電流設定手段と前記ピーク電流設定手段の設定値を演算 する演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 2項に記載のレーザ制御装置は、 上述のように構成した ことにより、バイアスパワーは、記録直前の再生時の自動パワー制御（Automatic Power Control；以下、 A P Cと称す） 値を用いて制御を行い、 ィレースパワーは、 サンプルホールドによってパワーを検出して直接 A P Cを行い、ピークパワーは、 ィレースパワーの制御値に基づいて制御を行うことを特徴としたものであり、 低 速なモニタ用フォトダイオード、 モニタ回路を用いても、 ィレースパワーが出力 されている時間は比較的長いので、 サンプルホールドによって正確に検出するこ とが可能であることより、 高速変調時にもパワーの制御を安定に実現しうるもの となる。
このように、 バイアスパワーは、 記録直前の再生時の A P C制御値を用いて制 御を行い、 ィレースパワーは、 サンプルホールドによってパワーを検出して制御 を行い、 ピークパワーは、 ィレースパワーの制御値に基づいて制御を行うことに より、 低速なモニタ用フォトダイオード、 モニタ回路を用いても、 高速変調時に もパヮ"の制御を安定に実現できるレーザ制御装置を提供することが可能となる 効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 3項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光学的記録媒体に記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レ 一ザのパワーを制御する装置であって、 半導体レーザの出力をモエタする半導体 レーザパワーモニタ手段と、 記録直前の再生時に半導体レーザが出力すべき出力 パヮ一基準値と前記半導体レーザパヮーモニタ手段により検出された実際の再生 時の出力パワー値との誤差を検出する出力誤差検出手段と、 前記出力誤差検出手 段の検出結果に基づき、 出力パワー目標値を半導体レーザ駆動手段に設定する半 導体レーザパワー制御手段と、 前記出力パワー目標値を設定した後の半導体レー ザ駆動手段の出力のモニタ値に基いて前記出力パワー目標値を補正する出力パヮ 一目標値補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 3項に記載のレーザ制御装置は、 上述のように構成した ことにより、 再生状態から記録状態に入る際の半導体レーザの実際の出力と出力 基準値との誤差を求め、 この誤差に応じて出力パワー目標値を半導体レーザ駆動 手段に設定し、 この半導体レーザ駆動手段の出力をモニタして出力パワー目標値 を補正するようにしたので、 バイアスパワーを、 再生パワーを基準に適宜設定す ることを可能とする。
このように、 バイアスパワーを、 再生パワーを基準に適宜設定することが可能 なレーザ制御装置が得られる効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 4項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レーザ のパワーを制御する装置であって、 前記半導体レーザの光を検出するフォトダイ ォードと、 前記フォトダイォードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回 路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、 前記電流電圧変 換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァンプと、 前記半導 体レーザに電流を流す電流源とを有し、 前記誤差増幅アンプの出力が前記電流源 に接続されて再生パヮ一を制御する再生パヮ一制御系と、 前記半導体レーザに流 す電流を決定する D/A変換回路と、 前記誤差増幅アンプの出力と前記 D/A変 換回路の出力とを選択的に切り換えて前記電流源の制御信号とするスィツチ手段 と、 前記誤差増幅アンプの出力電圧と前記 D/A変換回路の出力電圧を選択して デジタル変換する AZD変換回路とを備え、 前記 DZA変換回路のデジタル値を 前記 A/D変換回路のデジタル値により決定し、 記録時は前記誤差増幅アンプの 出力から前記 DZA変換回路の出力に切り換えて前記電流源の電流を制御するこ とを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 4項に記載されたレーザ制御装置は、 再生時に再生パヮ 一を一定に制御する再生パワー A P C系と、 再生時の電流制御電圧を検出する A /D変換器と、 記録時にバイアス電流を制御する D/A変換器と、 記録時には再 生パワー A P C系から前記 D / A変換器へと制御を切り換える切換回路と、 前記 AZD変換値に基づいて前記 D/A値を演算する演算回路を設け、 一を制御するバイアス電流値を、 再生パヮ一を制御する再生電流値と等しくする ことを特徴とし、 バイアスパワーを再生パワーと同じに設定することを可能とす る。
このように、 再生電流値とバイアスパワー電流値を検出することにより、 バイ ァスパワーを制御するバイアス電流値を、 再生パヮーを制御する再生電流値と等 しくすることができ、 バイアスパワーを、 再生パワーと同じに設定することが可 能なレーザ制御装置が得られる効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 5項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レーザ のパワーを制御する装置であって、 半導体レーザの光を検出するフォトダイォー ドと、前記フォトダイォードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、 前記電流電圧変換回路 の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァンプと、 前記半導体レー ザに電流を流す電流源と、 前記半導体レーザに流す電流を決定する D/A変換回 路と、 前記電流源の制御信号を前記誤差増幅アンプの出力と前記 D/A変換回路 の出力とを選択的に切り換えるスィツチ手段と、 前記電流電圧変換回路より出力 されたアナログ信号をデジタル変換して出力する AZD変換回路と、 記録時でな い期間に前記 DZA変換回路にデジタル信号を出力して、 前記 AZD変換回路の 出力信号の変化を読み取って半導体レーザの電流の変化量に対するパワーの.変化 量を取得して、 記録時に前記で求めたデジタル信号値を前記 DZ A変換回路へ出 力する演算回路とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 5項に記載されたレーザ制御装置は、 再生時に再生パヮ 一を一定に制御する再生パワー A P C系と、 再生時の電流制御電圧を検出する A ZD変換器と、 記録時にバイアス電流を制御する DZA変換器と、 記録時には再 生パワー A P C系から前記 D Z A変換器へと制御を切り換える切換回路と、 前記 A/D変換値に基づいて前記 DZA値を演算する演算回路を設け、 バイアスパヮ 一を制御するパイァス電流値を、 再生パワーを制御する再生電流値を用いて決定 することを特徴とし、 バイアスパワーを自由に設定することを可能とする。 このように、 バイアスパワー電流値に対するバイアスパワーをあらかじめ求め ることができ、 バイアスパワーを自由に設定することができるレーザ制御装置を 提供することが可能となる効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 6項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レーザ のパワーを制御する装置であって、 前記半導体レーザの光を検出するフォトダイ オードと、 前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回 路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、 前記電流電圧変 換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァンプと、 前記半導 体レーザに電流を流す電流源とを有し、 誤差増幅アンプの出力が前記電流源に接 続されて再生パヮ一を制御する再生パヮ一制御系と、 前記半導体レーザに流す電 流を決定する D/A変換回路と、 前記誤差増幅アンプの出力と前記 D/A変換回 路の出力とを選択的に切り換え前記電流源の制御信号とするスィツチ手段と、 前 記誤差增幅ァンプの出力をデジタル変換する AZD変換回路と、 記録時でない期 間に前記 DZA変換回路にデジタル信号を出力して、 前記 AZD変換回路の出力 信号の変化を読み取って半導体レーザの電流の変化量に対するパヮ一の変化量を 取得し、 記録時に前記記録時でない期間に求めたデジタル信号値を前記 DZA変 換回路へ出力する演算回路とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 6項に記載のレーザ制御装置は、 再生時の電流制御電圧 を検出する AZD変換器と、 記録時にバイアス電流を制御する D/A変換器との 間で校正をとることを特徴としたものであり、 前記 AZD変換器と DZA変換器 間で、 フルスケールが異なったり、 オフセットが生じていても、 高精度にバイァ スパワーを設定することを可能にする。
このように、 再生時の電流制御電圧を検出する AZD変 と、 記録時にパイ ァス電流を制御する DZA変換器との間で校正をとることにより、 AZD変換器 と D/A変換器間で、 フルスケールが異なったり、 オフセットが生じていても、 高精度にパイァスパワーを設定することができるレーザ制御装置を提供すること が可能となる効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 7項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光学的記録媒体に記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レ 一ザのパヮ一を制御する装置であって、 半導体レーザの出力をモニタする半導体 レーザパヮーモニタ手段と、 記録直前の再生時に半導体レーザが出力すベき出力 パワー基準値と前記半導体レーザパワーモニタ手段により検出された実際の再生 時の出力パワー値との誤差を検出する出力誤差検出手段と、 前記出力誤差検出手 段の検出結果に基づき、 出力パワー目標値を半導体レーザ駆動手段に設定する半 導体レーザパヮ一制御手段と、 記録時に前記半導体レーザパヮーモニタ手段と前 記出力誤差検出手段との間をオフ状態にし再生時にオン状態にするスィッチ手段 と、 記録時に前記出力誤差検出手段の出力を前記出力パワー基準値に等しくなる ように設定する出力誤差設定手段とを備えたことを特徴とするものである。 本発明の請求の範囲第 7項に記載のレーザ制御装置は、 上述のように構成した ことにより、 再生状態から記録状態に入る際の半導体レーザの実際の出力と出力 基準値との誤差を求め、 この誤差に応じて出力パワー目標値を半導体レーザ駆動 手段に設定する際、 記録時には半導体レーザパワーモニタ手段のモニタ結果を出 力誤差検出手段に伝達しないようにして、 出力誤差を出力パワー基準値に等しく なるように設定したので、 記録時から再生時に切り換わる際の過渡応答を防止す ることを可能とする。
このように、 記録時から再生時に切り換わる際の過渡応答を防止することが可 能なレーザ制御装置が得られる効果がある。
また、 本願の請求の範囲第 8項の発明に係るレーザ制御装置は、 半導体レーザ により光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置における， 半導体レーザ のパワーを制御する装置であって、 前記半導体レーザの光を検出するフォトダイ オードと、 前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回 路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、 前記電流電圧変 換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅アンプと、 前記半導 体レーザに電流を流す電流源とを有し、 前記誤差増幅アンプの出力が前記電流源 に接続されて再生パヮ一を制御する再生パヮ一制御系と、 前記半導体レーザに流 す電流を決定する DZ A変換回路と、 前記電流源の制御信号を前記誤差増幅アン プの出力と前記 DZA変換回路の出力とで選択的に切り換えるスィツチ手段と、 前記電流電圧変換回路から前記誤差増幅アンプへの入力を遮断するスィッチ手段 とを備え、 記録時は前記誤差増幅アンプの出力から前記 D/A変換回路の出力へ 切り換えて前記電流源の電流を制御すると共に、 前記電流電圧変換回路から前記 誤差増幅アンプへの入力を遮断し、 再生時は前記 D/A変換回路の出力から前記 誤差増幅アンプの出力へ切り換えて前記電流源の電流を制御すると共に、 前記電 流電圧変換回路の出力を前記誤差増幅ァンプへの入力に接続し、 記録時と再生時 とで前記再生パワーを決定する基準電圧源の電圧を異なる値とし、 記録から再生 へ切り換わる際に 1つ以上の中間値を経由して前記基準電圧源の電圧を変更する ことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲第 8項に記載のレーザ制御装置は、 記録時は、 モニタ回路 からサーボアンプへの入力を遮断する手段と、 記録状態から再生状態へ復帰する 際に再生 A P Cの基準電圧を可変できる手段とを備え、 記録から再生へ切り換え る際に、 再生 A P Cの基準電圧を順次変更していくことを特徴とし、 生 A P C の過渡応答による異常な出力光が出射されるのを避けることを可能にする。
このように、 記録から再生へ切り換える際に、 再生 A P Cの基準電圧を順次変 更していくことができ、 再生 A P Cの過渡応答による異常な出力光が出射される のを避けることができるレーザ制御装置を提供することが可能となる効果がある。 図面の簡単な説明
第 1図は、本発明の実施の形態 1におけるレーザ制御装置のブロック図である。 第 2図は、 レーザの電流と光出力の関係を説明する図である。
第 3図は、 本発明の実施の形態 1におけるレーザ制御装置の動作の説明図であ る。
第 4図は、本発明の実施の形態 2におけるレーザ制御装置のプロック図である。 第 5図は、 本発明の実施の形態 2におけるレーザ制御装置によるパワー制御の 説明図である。
第 6図は、本発明の実施の形態 3におけるレーザ制御装置のブロック図である。 第 7図は、 本発明の実施の形態 3におけるレーザ制御装置によるパワー制御の 説明図である。 第 8図は、 本発明の実施の形態 3におけるレーザ制御装置によるパワー制御の 説明図である。
第 9図は、 従来のレーザ制御回路のプロック図である。 発明を実施するための最良の形態
(実施の形態 1 )
以下に、 本発明の実施の形態によるレーザ制御装置について説明する。
この実施の形態 1は、 本発明の請求の範囲第 1項， 請求の範囲第 2項に記載さ れた発明に対応するものであり、 ボトムパワーは、 記録直前の再生時の A P C値 を用いて制御を行い、 ィレースパワーは、 比較的期間が長いので、 サンプルホー ルドによってパワーを検出して直接 A P C制御を行い、 ピークパワーは、 ィレー スパワーの制御値に基づいて制御を行うことを特徴としたものである。
第 1図は， 本発明の実施の形態 1によるレーザ制御装置を示す。 第 1図におい て、 1 0は光ディスクに対しレーザ光を照射する半導体レーザ、 1はこの半導体 レーザ 1 0の照射光を受光するフォトダイオード、 2はこのフォトダイオード 1 の出力をモニタするモニタ回路 (電流電圧変換手段， 電流電圧変換回路）、 4はこ のモニタ回路 2の出力をサンプルホールドするサンプルホールド回路 （サンプル ホールド手段）、 1 7はこのサンプルホールド回路 4の出力もしくは後述するサー ボアンプ 5の出力を AZD変換する A/D変換器（A_ D変換回路）、 3はこの A /D変換器 1 7の出力を演算する演算回路（演算手段）、 6はこの演算回路 3の出 力を D/ A変換する DZ A変換器（基準電圧源)、 5はこの D/A変換器 6の出力 とモニタ回路 2の出力とを比較しその誤差を増幅するサーボアンプ （誤差検出手 段，誤差増幅アンプ)、 1 4は演算回路 3の出力を DZA変換する D/A変換器レ ィァス電流設定手段）、 1 3はサーボアンプ 5の出力と D/A変換器 1 4の出力と を切り換えるスィッチ手段（切り換え手段）、 7はこのスィッチ手段 1 3の出力に より制御される電流源、 1 5は演算回路 3の出力を D/A変換する D/A変換器 (ィレース電流設定手段)、 1 6は演算回路 3の出力を DZA変換する DZA変換 器（ピーク電流設定手段）、 8， 9はこの D/A変換器 1 5， 1 6の出力により制 御される電流源、 1 1は電流源 8と半導体レーザ 1 0との間を切断するスィッチ 手段、 1 2は電流源 9と半導体レーザ 1 0との間を切断するスィツチ手段である。 なお、 半導体レーザ 1 0， フォトダイオード 1， モニタ回路 2， サーボアンプ 5 , D/A変換器 6， 演算回路 3， スィッチ手段 1 3， 電流源 7により、 再生時 の半導体レーザ 1 0の出力を一定に安定させる再生パワー制御系が構成されてい る。
また、 フォトダイオード 1， モニタ回路 2， サーポアンプ 5， D/A変換器 6 , 演算回路 3， AZD変換器 1 7により、 記録直前の再生時の半導体レーザの出力 をモニタする再生パワーモニタ手段 1 0 0が構成されている。
また、 演算回路 3によ'り、 光学的記録媒体のピッ トの記録時に半導体レーザが 出力する最小のパワーであるバイアスパワーを、 前記再生パワーモニタ手段 1 0 0のモニタ値に基づき半導体レーザ駆動手段に設定するバイアスパワー設定手段 2 0 0、 ィレースパワーモニタ手段 3 0 0のモニタ値に基づいてィレースパワー を前記半導体レーザ駆動手段に設定するィレースパワー設定手段 4 0 0、 光学的 記録媒体のピットの記録時に半導体レーザが出力する最大のパワーであるピーク パワーを、 ィレースパワーモニタ手段 3 0 0のモニタ値を演算して半導体レーザ 駆動手段 6 0 0に設定するピークパワー設定手段 5 0 0が構成されている。
また、 モニタ回路 2， サンプ/レホーノレド回路 4 , AZD変換器 1 7により、 光 学的記録媒体のピット間の消去時に半導体レーザが出力するパワーであるィレー スパワーをサンプルホールドによりモニタするィレースパワーモニタ手段 3 0 0 が構成されている。
さらに、 D/ A変換器 1 4， スィッチ手段 1 3 , 電流源 7， DZA変換器 1 5， 電流源 8， スィッチ手段 1 1， D/A変換器 1 6， 電流源 9 , スィッチ手段 1 2 により、 半導体レーザ 1 0を駆動する半導体レーザ駆動手段 6 0 0が構成されて いる。
次に、 動作について説明する。 半導体レーザ 1 0からの出力光の一部がフォト ダイォード 1で受光され、 発生した光電流はモニタ回路 2で電圧に変換される。 光ディスク再生時は演算回路 3により設定され D/A (R e a d ) 変換器 6か ら出力される再生パワー基準電圧 VRと、 前記モニタ回路 2からの電圧がサーポ アンプ 5で比較されて再生電流制御信号が出力される。 スィッチ手段 1 3は記録 再生状態を示す WG A T E信号により切り換えられ、 光ディスク再生時にはこ の再生電流制御信号が電流源 7に供給され、 電流源 7は再生パワー基準電圧 VR 相当の再生パワー PRが常に出力されるように半導体レーザ 10に電流を流す。 —方、 光ディスク記録時は、 半導体レーザ 10のパワーは第 2図に示すように バイアスパワー PBとィレースパワー PEとピークパワー PPとの 3値に変調され 光ディスク上に照射される。バイアスパワー PBはバイアス電流 lbのみによって、 ィレースパワー P Eはバイアスパワー電流 I bとィレースパワー電流 I eとの加算 値によって、ピークパワー PPはバイアスパワー電流 lbとィレースパワー電流 I eとピークパワー電流 Ipとの加算値によって、それぞれ制御される。 この半導体 レーザ 10の変調は、 データ EFM1により切り換えられるスィッチ手段 11で バイアス電流 I bに対するィレースパワー電流 I e の加算がオン， オフされるこ と、 および、 データ EFM2により切り換えられるスィッチ手段 12でピークパ ヮー電流 Ipのさらなる加算がオン， オフされること、 によって行われる。
記録 Z再生状態を示す WG ATE信号により切り換えられるスイツチ手段 13 によって、記録時は DZA (lb) 変換器 14の出力が電流源 7に供給され、パイ ァスパワー電流 lbを制御する。 ィレースパワー電流 Ieは DZA (I e) 変換器 15によって制御される電流源 8によって供給される。 ピークパワー電流 Ip は D/A (Ip)変換器 16によって制御される電流源 9によって供給される。記録 時は半導体レーザ 10が変調され、 モニタ回路 2から光出力に対応した信号が出 力されて、 サンプルホールド回路 4および A/D変換器 17にて、 ィレースレべ ルを検出する。
第 3図に、 半導体レーザ 10の光出力波形、 モニタ回路 2の出力波形、 サンプ ルホールドコントロール信号の波形の様子を示す。 光ディスクに対しピットの形 成を行う区間では、 半導体レーザはデータ EFM1， EFM2により、 ピークパ ヮー、 バイアスパワー間をかなり短い時間間隔にて振動するパルス波形により変 調を行う。 これに対し、 ピットとピットの間のスペース区間ではピッ トの消去を 行うために、 一定のィレースパワー PEが出力される。 レーザが高速に変調され、 光出力波形は高速な方形波となっているが、 フォトダイオード 1ゃモエタ回路 2 で信号のディレイや鈍りが生じるため、モニタ回路 2の出力波形に鈍りが生じて、 ピットの形成を行う区間ではピークパワーやボトムパワーのレベルにまで到達し ておらず、 光出力波形を正確に反映できないが、 ィレースの区間は時間的に長い ので、 モニタ回路 2の出力波形に鈍りが生じても、 ィレースパワーのレベルにま で到達するので、 第 3図のように、 モニタ出力波形が一定となった後に所定時間 経過したところで立ち上がり、 その一定のレベルより大きくなつたところで立ち 下がるサンプルホールドコントロール信号 E S PMを生成し、 サンプルホールド を行うことにより、 ィレースパワー PEのレベルを検出することができる。
このサンプルホールドされたィレースパワーのレベルを A/D変換器 17によ つてデジタル値に変換し、 これを演算回路 3で演算処理を行い、 この演算回路 3 が DZA (Ie) 変換器 14、 D/A ( I p) 変換器 15、 D/A (lb) 変換器 1 6にそれぞれデジタル値を設定することで、バイアスパワー電流 Ib、ィレースパ ヮー電流 Ie、 ピークパワー電流 Ipを設定し、 バイアスパワー PB、 ィレースパ ヮー PE、 ピークパワー PPを制御する。
D/A (lb) 変換器 14、 D/A (Ie) 変換器 15、 D/A ( I p) 変換器 1 6の制御は次のようにして行う。 まず、 記録状態に入る直前に、 半導体レーザを 搭載したピックアップのシーク （頭出し） 動作を行うが、 演算回路 3はこのシー ク動作が完了した時の再生動作によるサーボアンプ 5の出力を AZD変換器 17 で検出し、 これと同じ出力電圧になるように DZA (lb)変換器 14を設定する。 これにより、 バイアスパワー PBが設定される。 また、 演算回路 3はサンプルホ 一ルド回路 4より出力されるィレースパワー PPのレベルを AZD変換器 17で 検出し、 所定のィレースパワー PEになるように D/A (Ie) 変換器 15の出力 を増減する。 例えば、 第 2図に示すようにピークパワーをィレースパワーの 2倍 のパワーに設定したい場合は、 D/A (I ) 変換器 16に DZA (Ie) 変換器 15と等しい値を設定すると、 Ip と Ieが等しくなり、 PP=2XPEとなる。 より厳密には、 PBがゼロではないことと、 一般に DZA (Ie) 変換器 15の設 定値に対するィレースパワー電流 Ieと DZA (Ip) 変換器 16の設定値に対す るピークパワー電流 Ip とが等しくならないので、 次のような演算により D/A (Ip) 変換器 16の設定値を求める。
即ち、第 2図より、ィレースパワー電流 I eはィレースパワー PE—バイアスパ ヮー P Bだけのパワーを増加させるために必要な電流であり、 ピークパヮ一電流 Ipはピークパワー PP—ィレースパワー PEだけのパワーを増加させるために必 要な電流であるから、
Ie： Ip= (PE-PB) ： (PP-PE)
Ip= (PP-PE) / (PE-PB) I e
つまり、 Ie の （PP— PE) / (PE-PB) 倍の値を計算して、 D/A ( I p) 変換器 16に設定すれば良い。
このような制御を行うことで、 ピークホールド、 ポトムホールドの必要がなく なり、 モニタ用のフォトダイオード 1、 モニタ回路 2にも高速対応可能な高価な 部品を用いる必要がない。 しかも、 記録速度が高速になって、 レーザの変調速度 が高速になる場合でも、 ピークパワー PP、 ィレースパワー PE、 バイアスパワー PBを所定のパヮ一^ "制御することができる。
(実施の形態 2)
つぎに、 実施の形態 2について、 第 4図を用いて説明する。 なお、 前述した実 施の形態 1と同じ構成については同じ符号を用いている。
この実施の形態 2は、 本発明の請求の範囲第 3項， 請求の範囲第 4項， 請求の 範囲第 5項， 請求の範囲第 6項に記載された発明に対応するものであり、 バイァ スパワーを再生パワーと全く同じに設定したり、 バイアスパワーを自由に、 ある いは高精度に設定することを可能にしたものである。
第 4図は， 本発明の実施の形態 2によるレーザ制御装置を示す。 第 4図におい て、 第 1図と同一符号は同一または相当するものを示す。 フォトダイオード 1お ょぴモニタ回路 2により、 半導体レーザ 10の出力をモニタする半導体レーザパ ヮーモニタ手段 700が構成されている。
また、 演算回路 3， D/A変換器 6， サーボアンプ 5および AZD変換器 17 により、 記録直前の再生時に半導体レーザが出力すべき出力パワー基準値と半導 体レーザパワーモニタ手段 700により検出された実際の再生時の出力パワー値 との誤差を検出する出力誤差検出手段 800が構成されている。
また、 演算回路 3により、 出力誤差検出手段 800の検出結果に基づき、 出力 パワー目標値を半導体レーザ駆動手段 600に設定する半導体レーザパワー制御 手段 900が構成されている。
さらに、 A/D変換器 17および演算回路 3により、 出力パワー目標値を設定 した後の半導体レーザ駆動手段の出力のモニタ値に基づいて出力パワー目標値を 補正する出力パワー目標値補正手段 1000が構成されている。
次に動作について説明する。 記録時は、 記録/再生状態を示す WG ATE信号 により切り換えられるスィヅチ手段 13により D/A (lb)変換器 14の出力が 電流源 7に供給されてバイァスパワー電流 I bを制御しており、 演算回路 3は記 録状態に入る直前のサ一ボアンプ 5の出力を AZD変換器 17で検出し、 これと 同じ出力電圧になるように！)/ A (lb)変換器 14を設定する。
請求の範囲第 4項の発明は、 この実施の形態 2において、 D/A (lb)変換器 14の出力を A/D変換器 17に入力し、 D/A (lb)変換器 14の出力電圧を 検出できるようにしたものに相当する。 そして、 記録状態に切り換わる前、 また は、切り換わった後にサ一ボアンプ 5の出力と Dノ A (lb)変換器 14の電圧を AZD変換器 17で検出して比較し、 演算回路 3が、 これらの値が等しくなるよ うに D/A (lb)変換器 14の設定値を補正するようにすることで、 D/A (I b)変換器 14の変換誤差やオフセット電圧を補正することができ、バイアスパヮ —PBを制御する電流源 7によるバイアス電流値 lbを、 再生パワー PRを制御す る再生電流値 Irと等しくすることができるので、 バイアスパワー PBの値を、最 も標準的なバイアスパワーの値、 即ち、 再生パワー Ρβと同じ値に設定すること ができる。
次に、 請求の範囲第 5項の発明は、 この実施の形態 2において、 ドライブ （光 学的記録再生装置）を立ち上げる際などの記録動作の前に、 D/A (lb)変換器 14の設定値とバイアスパヮ一 PBとの関係をあらかじめ求めておき、 再生状態 から記録状態に入る際にサ一ボアンプ 5の出力を Aノ: D変換器 17で検出し、 あ らかじめ求めた D/A (lb)変換器 14の設定値とバイアスパワー PBとの関係 より、 D/A (lb)変換器 14の設定値を決定するようにしたものに相当する。 より具体的には、バイアスパワー PBを再生パワー PRよりも低いパワーに設定 したい場合、 例えば PB = PRxO. 5にする場合は、 まず記録動作の前に前記請 求の範囲第 3項の発明に相当するものとして説明したのと同様に、演算回路 3は、 D/A (lb)変換器 14を用いてバイアス電流 lbを制御し、 半導体レーザ 10 の出力パワーが再生パワー PRと等しいパワーとなるように設定する。 次に演算 回路 3は D/A (lb)変换器 14の設定値を小さくして行き、モニタ回路 2の出 力をサンプルホールド回路 4を通して A/D変換器 17により検出し、 PB = PE X 0. 5となる時の！)/ A ( lb)変換器 14の設定値を求める。 これにより、 ノ ' ィァスパワーを半減するには再生電流値 Irに対していくら電流を小さくすれば 良いかを求めることができ、 実際の記録動作時は、 再生電流値 Irに対してバイ ァスパワー電流値 lbを常に先に求めた値だけ小さく設定することで、 PB = PR xO. 5とすることができる。 D/A (lb)変換器 14の設定値とバイアスパヮ 一 PBとの関係を求める際は必ずしも全設定値についてテーブルのように求める 必要は無く、 1つまたは複数のボイントより補間して求めることができる。
このように、 D/A (lb)変換器 14の設定値とバイアスパワー PBとの関係 をあらかじめ求めておくことにより、 再生から記録状態に入る際にサーボアンプ 5の出力を AZD変換器 17で検出して、 バイアスパワー PBを制御するバイァ ス電流値 lbを、 再生パワー： PRを制御する再生電流値 Irに対して増減すること ができるので、 バイアスパワー PBを自由に設定することができる。 これにより、 光ディスクの種類に応じて最適なバイアスパヮ一 PBを設定することが可能にな る。第 5図にバイァスパワーを変えた場合の光出力波形を示す。第 5 (a)図がバイ ァスパワー PB=再生パワー PRに設定した場合を、 第 5 (b)図がバイアスパヮ一 PBく再生パワー PRに設定した場合を、第 5 (c)図がバイァスパワー PB>再生パ ヮ一 PRに設定した場合を、 それぞれ示している。
次に、 請求の範囲第 6項の発明は、 この実施の形態 2において、 ドライブを立 ち上げる際などの記録動作の前に、 D/A (lb)変換器 14の設定値と A/D変 換器 17の変換値との関係をあらかじめ求めておくようにしたものに相当する。 より具体的には、 演算回路 3は、 再生から記録状態に入る際にサ一ボアンプ 5 の出力を A/D変換器 17で検出し、 あらかじめ求めた D/A (lb)変換器 14 の設定値と A/D変換器 17の変換値との関係より、 D/A (lb)変換器 14の 設定値を決定する。 D/A (lb)変換器 14の設定値と A/D変換器 17の変換 値との関係を求める際は必ずしも全設定値についてテーブルのように求める必要 は無く、 1つまたは複数ボイントょり補間して求めることができる。
このように、 D/A (lb)変換器 14の設定値と A/D変換器 17の変換値と の関係をあらかじめ求めておくことにより、 再生から記録状態に入る際に毎回 D /A (lb)変換器 14の出力を A/D変換器 17で検出することなく、バイアス パワー PBを制御するバイアス電流値 lbを、 再生パワー PRを制御する再生電流 値 Irと等しくすることができるので、 D/A (lb)変換器 14と A/D変換器 17とでフルスケールが異なったり、これらにオフセットが生じていたとしても、 ノ イァスパヮ一PBを再生パワー PRと同じ値となるように、精度良く設定するこ とができる。
(実施の形態 3)
つぎに、 実施の形態 3について、 第 6図を用いて説明する。 なお、 前述した実 施の形態と同じ構成については同じ符号を用い、 説明を省略する。
この実施の形態 3は、 本発明の請求の範囲第 7項， 請求の範囲第 8項に記載さ れた発明に対応するものであり、 再生 APCの過渡応答により異常な出力光が出 射されるのを避けることを可能にしたものである。
第 6図は， 本発明の実施の形態 3によるレーザ制御装置を示す。 第 6図におい て、 第 4図と同一符号は同一または相当する部分を示す。 51, 52はサーボア ンプ 5をボルテージフォロワアンプとするための抵抗、 18はモニタ回路 2とサ —ボアンプ 5の抵抗 51との間を切断するスィッチ手段であり、 記録あるいは再 生状態を示す/ WG ATE信号によって再生時はオンされ記録時はオフされる。 また、 演算回路 3および D/A変換器 6により、 記録時に出力誤差検出手段 8 00の出力を出力パワー基準値に等しくなるように設定する出力誤差設定手段 1 100が構成される。
次に動作について説明する。 仮にスィッチ手段 18がなく、 モニタ回路 2とサ —ボアンプ 5の抵抗 51との間が直結されているとすると、 記録時、 モニタ回路 2よりレーザの変調光に基づいた変調波形がサ一ボアンプ 5に入力され、 通常、 サーボアンプ 5のゲインは高く帯域は狭いので、 サ一ボアンプ 5の出力は +側か —側に飽和し、 D/A (Read) 変換器 6の設定でその出力電圧を一定値に保 つことが出来ない。 もし、 記録時に +側に飽和した状態から再生状態に切り換わ ると、 第 7図に示すように、 スィッチ手段 1 3によって電流源 7の制御信号がサ ーボアンプ 5の出力へと切り換えられた直後は大きい電流が流れ、 最終的には再 生パワーへと落ちつくものの、 この過渡応答による異常な出力光が出射される。 セクタ毎に記録され、 セクタ間に未^録領域などのギヤヅプがぁるような光ディ スクでは問題にならないが、 セクタ間に未記録領域の無い C D— R Wのような光 ディスクでは、 第 8図のように既に記録された B 1 0 c kに挟まれた領域に記録 を行う場合は、 記録直後の再生パワーが大きいと、 書き換える； B 1 o c kの直後 の B 1 0 c kを消去してしまう畏れがある。
これに対し、 本実施の形態 3では、 記録時にスイッチ手段 1 8がオフとなるこ とによりサーボアンプ 5はボルテージフォロアの状態となり、 出力電圧は +入力 端子の電圧に等しくなり、 DZA (R e a d ) 変換器 6の電圧がそのまま出力さ れる。 そして、 記録中は演算回路 3が D/A ( R e a d ) 変換器 6の出力電圧を 再生時の D/A ( l b) 変換器 1 4の出力電圧と等しくなるように設定する。 記録状態から再生状態に変わるとスィツチ手段 1 3によって電流源 7の制御信 号が切り換えられるが、 上述のように設定しておくことにより、 その切り換えの 前後で、 電流源 7の制御電圧をほぼ等しくできる。 次に、 スィヅチ手段 1 8がォ ンとなり、 モニタ回路 2よりレ一ザの光出力に基づいた電圧がサ一ボアンプ 5に 入力されるが、 通常、 サーボアンプ 5の帯域は狭いので、 サ一ボアンプ 5の出力 は切り換え直後には変化しない。 ここで、 徐々に D/A (R e a d ) 変換器 6の 出力電圧を再生パワー P Rの基準レベルへと変化させて、 再生パワー制御の定常 状態へと移行させることができる。 このようにして、 切り換え時の過渡応答を最 小にすることができ、 過渡応答による異常な出力光を抑えることができる。 産業上の利用の可能性
以上のように、 本発明にかかるレーザ制御装置は、 光ディスク等の光学的記録 媒体に記録再生する光ピックアツプの半導体レ一ザのノ ワ一を制御するのに用い て有用であり、 特に出力光が高速に変調される場合に光パヮ一を安定して制御す るのに用いるのに適している。

Claims

請求 の 範 囲
1 . 半導体レーザにより光学的記録媒体に記録再生を行う光学的記録再生装置 における， 半導体レーザのパワーを制御する装置であって、
記録直前の再生時の半導体レーザの出力をモニタする再生パワーモニタ手段と、 光学的記録媒体のピッ卜の記録時に半導体レーザが出力する最小のパワーであ るバイアスパヮ一を、 前記再生パワーモニタ手段のモニタ値に基づき半導体レー ザ駆動手段に設定するバイァスパワー設定手段と、
光学的記録媒体のピット間の消去時に半導体レーザが出力するパワーであるィ レースパヮ一をサンプルホールドによりモニタするィレースパワーモニタ手段と、 前記ィレースパワーモニタ手段のモニタ値に基づいてィレースパヮ一を前記半 導体レーザ駆動手段に設定するィレースパワー設定手段と、
光学的記録媒体のピットの記録時に半導体レ一ザが出力する最大のパヮ一であ るピークパワーを、 前記ィレースパワーモニタ手段のモニタ値を演算して前記半 導体レーザ駆動手段に設定するピークパワー設定手段とを備えたことを特徴とす るレーザ制御装置。
2 . 半導体レーザにより光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置にお ける， 半導体レーザのパワーを制御する装置であって、
前記半導体レーザの光を検出するフォトダイォードと、
前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換手段と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、
前記電流電圧変換手段の出力電圧と前記基準電圧との誤差を検出する誤差検出 手段と、
前記半導体レ一ザに電流を流す電流源とを有し、
前記誤差検出手段の出力を前記電流源に接続して前記半導体レ一ザの再生ノ ヮ 一を制御する再生パワー制御系と、
前記半導体レーザに流すバイァス電流を決定するバイァス電流設定手段と、 前記誤差検出手段の出力と前記バイァス電流設定手段の出力とを選択的に切り 換え、 再生時は前記誤差検出手段の出力を前記電流源に接続して前記再生パワー 制御系を形成させ、 記録時は前記誤差検出手段の出力に代えて前記バイァス電流 設定手段の出力を前記電流源に接続する切り換え手段と、
記録時に前記電流電圧変換手段の出力電圧をサンプルホールドするサンプルホ 一ルド手段と、
前記半導体レーザに流すィレース電流を決定するィレース電流設定手段と、 前記半導体レーザに流すピーク電流を決定するピーク電流設定手段と、 前記サンプルホールド手段の出力値に基づいて前記ィレ一ス電流設定手段と前 記ピーク電流設定手段の設定値を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする レーザ制御装置。
3 . 半導体レーザにより光学的記録媒体に記録再生を行う光学的記録再生装置 における， 半導体レーザのパワーを制御する装置であって、
半導体レーザの出力をモニタする半導体レーザパワーモニタ手段と、 記録直前の再生時に半導体レ一ザが出力すべき出力パヮ一基準値と前記半導体 レーザパワーモニタ手段により検出された実際の再生時の出力パヮ一値との誤差 を検出する出力誤差検出手段と、
前記出力誤差検出手段の検出結果に基づき、 出力パワー目標値を半導体レーザ 駆動手段に設定する半導体レーザパヮ一制御手段と、
前記出力パワー目標値を設定した後の半導体レーザ駆動手段の出力のモニタ値 に基いて前記出力パワー目標値を補正する出力パワー目標値補正手段とを備えた ことを特徴とするレーザ制御装置。
4 . 半導体レーザにより光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置にお ける， 半導体レーザのパヮ一を制御する装置であって、
前記半導体レ一ザの光を検出するフォトダイォードと、■
前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、
前記電流電圧変換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァ ンプと、
前記半導体レーザに電流を流す電流源とを有し、
前記誤差増幅アンプの出力が前記電流源に接続されて再生パワーを制御する再 生パワー制御系と、
前記半導体レーザに流す電流を決定する D/A変換回路と、
前記誤差増幅アンプの出力と前記！)/ A変換回路の出力とを選択的に切り換え て前記電流源の制御信号とするスィツチ手段と、
前記誤差増幅アンプの出力電圧と前記 D / A変換回路の出力電圧を選択してデ ジ夕ル変換する A/D変換回路とを備え、
前記 DZA変換回路のデジタル値を前記 A/D変換回路のデジタル値により決 定し、
記録時は前記誤差増幅アンプの出力から前記 D/A変換回路の出力に切り換え て前記電流源の電流を制御することを特徴とするレーザ制御装置。
5 . 半導体レーザにより光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置にお ける， 半導体レーザのパヮ一を制御する装置であって、
半導体レーザの光を検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、
前記電流電圧変換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァ ンプと、
前記半導体レーザに電流を流す電流源と、
前記半導体レーザに流す電流を決定する D/A変換回路と、
前記電流源の制御信号を前記誤差増幅アンプの出力と前記 D/A変換回路の出 力とを選択的に切り換えるスィツチ手段と、
前記電流電圧変換回路より出力されたアナログ信号をデジタル変換して出力す る A/D変換回路と、
記録時でない期間に前記 D/A変換回路にデジタル信号を出力して、 前記 AZ D変換回路の出力信号の変化を読み取って半導体レーザの電流の変化量に対する パワーの変化量を取得して、 記録時に前記で求めたデジタル信号値を前記 D/A 変換回路へ出力する演算回路とを備えたことを特徴とするレーザ制御装置。
6 . 半導体レーザにより光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置にお ける， 半導体レーザのパヮ一を制御する装置であって、 前記半導体レーザの光を検出するフォトダイォ一ドと、
前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、
前記電流電圧変換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァ ンプと、
前記半導体レ ザに電流を流す電流源とを有し、
誤差増幅アンプの出力が前記電流源に接続されて再生パワーを制御する再生パ ヮー制御系と、
前記半導体レーザに流す電流を決定する D/A変換回路と、
前記誤差増幅アンプの出力と前記 D/A変換回路の出力とを選択的に切り換え 前記電流源の制御信号とするスィツチ手段と、
前記誤差増幅アンプの出力をデジタル変換する A/D変換回路と、
記録時でない期間に前記 D/A変換回路にデジタル信号を出力して、 前記 A/ D変換回路の出力信号の変化を読み取って半導体レーザの電流の変化量に対する パワーの変化量を取得し、 記録時に前記記録時でない期間に求めたデジタル信号 値を前記 D/A変換回路へ出力する演算回路とを備えたことを特徴とするレーザ
7 . 半導体レーザにより光学的記録媒体に記録再生を行う光学的記録再生装置 における， 半導体レ一ザのパワーを制御する装置であって、
半導体レーザの出力をモニタする半導体レーザパワーモニタ手段と、 記録直前の再生時に半導体レーザが出力すべき出力パワー基準値と前記半導体 レーザパワーモニタ手段により検出された実際の再生時の出力パワー値との誤差 を検出する出力誤差検出手段と、
前記出力誤差検出手段の検出結果に基づき、 出力パワー目標値を半導体レーザ 駆動手段に設定する半導体レーザパヮ一制御手段と、
記録時に前記半導体レーザパワーモニタ手段と前記出力誤差検出手段との間を オフ状態にし再生時にオン状態にするスィツチ手段と、
記録時に前記出力誤差検出手段の出力を前記出力パワー基準値に等しくなるよ うに設定する出力誤差設定手段とを備えたことを特徴とするレ一ザ制御装置。
8 . 半導体レーザにより光ディスクに記録再生を行う光学的記録再生装置にお ける， 半導体レーザのパワーを制御する装置であって、
前記半導体レ一ザの光を検出するフォトダイォ一ドと、
前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換回路と、 前記半導体レーザの再生パワーを決定する基準電圧源と、
前記電流電圧変換回路の出力電圧と前記基準電圧との差を増幅する誤差増幅ァ ンプと、
前記半導体レーザに電流を流す電流源とを有し、
前記誤差増幅アンプの出力が前記電流源に接続されて再生パワーを制御する再 生パワー制御系と、
前記半導体レ一ザに流す電流を決定する D / A変換回路と、
前記電流源の制御信号を前記誤差増幅アンプの出力と前記 D /A変換回路の出 力とで選択的に切り換えるスィツチ手段と、
前記電流電圧変換回路から前記誤差増幅アンプへの入力を遮断するスィツチ手 段とを備え、
記録時は前記誤差増幅アンプの出力から前記 D /A変換回路の出力へ切り換え て前記電流源の電流を制御すると共に、 前記電流電圧変換回路から前記誤差増幅 アンプへの入力を遮断し、
再生時は前記 DZA変換回路の出力から前記誤差増幅アンプの出力へ切り換え て前記電流源の電流を制御すると共に、 前記電流電圧変換回路の出力を前記誤差 増幅ァンプへの入力に接続し、
記録時と再生時とで前記再生パワーを決定する基準電圧源の電圧を異なる値と し、 記録から再生へ切り換わる際に 1つ以上の中間値を経由して前記基準電圧源 の電圧を変更することを特徴とするレーザ制御装置。
PCT/JP2001/000920 2000-02-09 2001-02-09 Dispositif de commande laser WO2001059777A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-7012828A KR100440834B1 (ko) 2000-02-09 2001-02-09 레이저 제어 장치
US09/958,342 US6683836B2 (en) 2000-02-09 2001-02-09 Laser control device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-32208 2000-02-09
JP2000032208A JP2001229561A (ja) 2000-02-09 2000-02-09 レーザ制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001059777A1 true WO2001059777A1 (fr) 2001-08-16

Family

ID=18556847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2001/000920 WO2001059777A1 (fr) 2000-02-09 2001-02-09 Dispositif de commande laser

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6683836B2 (ja)
JP (1) JP2001229561A (ja)
KR (1) KR100440834B1 (ja)
CN (1) CN1210703C (ja)
TW (1) TW490665B (ja)
WO (1) WO2001059777A1 (ja)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7212477B2 (en) * 1999-07-23 2007-05-01 Ricoh Company, Ltd. Optical recording/reproducing apparatus with APC and SPS processes
JP3700602B2 (ja) * 2001-03-30 2005-09-28 ヤマハ株式会社 レーザ駆動装置
TW591643B (en) * 2001-06-16 2004-06-11 Samsung Electronics Co Ltd Method and apparatus for controlling write power in an optical drive
WO2003015085A1 (en) * 2001-08-10 2003-02-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
EP1427076B1 (en) * 2001-08-23 2007-01-17 Sony Corporation Semiconductor laser optical output control circuit and optical device
JP2003157530A (ja) * 2001-11-26 2003-05-30 Hitachi Ltd 光ディスク装置
KR100459702B1 (ko) 2002-02-22 2004-12-04 삼성전자주식회사 광 구동기에 있어서 기록 광 파워 제어장치 및 방법
KR100459708B1 (ko) 2002-03-29 2004-12-04 삼성전자주식회사 자동 레이저 출력 제어 기능을 가지는 레이저 다이오드 드라이버
KR100498444B1 (ko) 2002-05-17 2005-07-01 삼성전자주식회사 디스크 드라이브의 레이저 파워 제어 장치 및 방법
JP3880914B2 (ja) * 2002-10-31 2007-02-14 株式会社リコー 半導体レーザ駆動装置、半導体レーザ駆動方法及び半導体レーザ駆動装置を使用した画像形成装置
KR100493033B1 (ko) * 2002-11-12 2005-06-07 삼성전자주식회사 레이저 파워 제어 장치
JP2004220663A (ja) * 2003-01-10 2004-08-05 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップ装置、光ビーム出射制御方法、並びに、光ビーム出射制御プログラムおよびそれを記録した記録媒体
JP4890736B2 (ja) * 2003-06-16 2012-03-07 三星電子株式会社 光ディスク装置およびレーザ出力制御方法
US20050025018A1 (en) * 2003-07-28 2005-02-03 Han-Wen Hsu Apparatus and method for automatic power control
JP2005108358A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Toshiba Corp 光ディスク装置及びレーザ制御方法
JP2005293689A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Sony Corp 記録装置、記録方法
JP2005302136A (ja) * 2004-04-09 2005-10-27 Sanyo Electric Co Ltd レーザパルス制御回路
TWI289301B (en) * 2004-04-30 2007-11-01 Mediatek Inc Compensation method for front monitor diode
JP2005353133A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Hitachi Ltd 適切なサンプルホールドタイミングの導出方法及び同方法を用いた光ディスク装置
JP4179240B2 (ja) * 2004-07-08 2008-11-12 ソニー株式会社 レーザ駆動方法およびレーザ駆動装置
KR100660883B1 (ko) * 2005-10-28 2006-12-26 삼성전자주식회사 기록 광 신호 제어 장치 및 방법
JP4647555B2 (ja) * 2006-07-13 2011-03-09 シャープ株式会社 レーザーパワー制御装置、光ディスク装置、レーザーパワー制御方法、制御プログラム、および、記録媒体
JP2008059657A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Toshiba Corp レーザ駆動回路およびこのレーザ駆動回路を備える光ディスク装置
JP2008112943A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザダイオード駆動回路
US20080192314A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 International Business Machines Corporation Apparatus and method to encode information into a holographic data storage medium
JP4645655B2 (ja) * 2008-02-04 2011-03-09 富士ゼロックス株式会社 光伝送モジュール
CN102855889B (zh) * 2011-06-27 2015-03-18 晶致半导体股份有限公司 激光二极管控制电路及应用此电路的激光二极管控制装置
CN103198847A (zh) * 2013-03-25 2013-07-10 江苏新广联科技股份有限公司 用于dvd加密光盘制作的烧灼方法
JP6723132B2 (ja) * 2016-09-29 2020-07-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 脈拍測定装置、光量制御方法、及びプログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63291225A (ja) * 1987-05-22 1988-11-29 Matsushita Graphic Commun Syst Inc 光記録再生装置
JPS6448240A (en) * 1987-08-18 1989-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser driving circuit
JPH02287930A (ja) * 1989-04-27 1990-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ駆動回路
JPH04168633A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Fujitsu Ltd イレーズ専用ビームのレーザダイオード制御方式
JPH1116189A (ja) * 1997-06-20 1999-01-22 Ricoh Co Ltd 光ディスク装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5894143A (ja) * 1981-12-01 1983-06-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的記録再生装置
JPS58158039A (ja) 1982-03-15 1983-09-20 Toshiba Corp 光ディスクの記録再生装置
JPH01204224A (ja) 1988-02-08 1989-08-16 Seiko Epson Corp 半導体レーザ駆動回路
JPH07111783B2 (ja) 1988-09-02 1995-11-29 松下電器産業株式会社 半導体レーザ制御回路
JP2512242B2 (ja) 1991-04-12 1996-07-03 株式会社日立製作所 インバ―タ装置
JPH05290399A (ja) * 1992-04-10 1993-11-05 Konica Corp 半導体レーザ制御装置
JPH06338073A (ja) 1993-05-28 1994-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザパワー制御装置及びこれに用いる光ディスク
JP3541407B2 (ja) 1993-11-25 2004-07-14 松下電器産業株式会社 光ファイバーモジュールのｌｄ駆動回路
JP3795652B2 (ja) 1997-12-19 2006-07-12 株式会社リコー 光ディスク駆動装置のレーザパワー制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63291225A (ja) * 1987-05-22 1988-11-29 Matsushita Graphic Commun Syst Inc 光記録再生装置
JPS6448240A (en) * 1987-08-18 1989-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser driving circuit
JPH02287930A (ja) * 1989-04-27 1990-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ駆動回路
JPH04168633A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Fujitsu Ltd イレーズ専用ビームのレーザダイオード制御方式
JPH1116189A (ja) * 1997-06-20 1999-01-22 Ricoh Co Ltd 光ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW490665B (en) 2002-06-11
CN1210703C (zh) 2005-07-13
US6683836B2 (en) 2004-01-27
CN1364294A (zh) 2002-08-14
JP2001229561A (ja) 2001-08-24
US20020159364A1 (en) 2002-10-31
KR100440834B1 (ko) 2004-07-21
KR20010114241A (ko) 2001-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001059777A1 (fr) Dispositif de commande laser
JP3636093B2 (ja) 光ディスク装置
JP3613161B2 (ja) 光ディスク記録再生装置のレーザ出力制御装置及び方法
KR100604820B1 (ko) 광디스크 드라이브의 자동 레이저 다이오드 출력 제어방법 및 이에 적합한 장치
JP3632641B2 (ja) 光ディスク装置
JPH0656669B2 (ja) 半導体レ−ザ駆動回路
JP2002109740A (ja) 光ディスク記録装置のレーザ出力制御装置及び方法
JP3463293B2 (ja) 光ディスク装置
JP4071453B2 (ja) 光ディスク装置
JP4077283B2 (ja) 光ディスク装置
JP4010079B2 (ja) 光ディスク装置
JP3983526B2 (ja) 発光パワー制御装置
JP4500536B2 (ja) 光ディスク装置、および、サーボ信号検出方法
JP2000244054A (ja) 半導体レーザ制御装置及び制御方法
JP3791101B2 (ja) 記録再生装置及び記録方法
JP2002057403A (ja) 半導体レーザ駆動制御装置、その駆動制御方法、光ディスク装置及び情報処理装置
JP2002334440A (ja) 光学的記録再生装置
KR20040108338A (ko) 광 디스크 기록 장치 및 기록 방법
JPH11232649A (ja) 光ディスク記録方法および光ディスク記録装置
JP2005056965A (ja) 半導体レーザ駆動制御装置、光ディスク装置及びレーザパワー制御方法
JP2002367209A (ja) 光ディスク装置
JP2005203030A (ja) 光ディスク装置
JP2005202995A (ja) 光ディスク装置の発光電流調整方法及び光ディスク装置
JP2008159123A (ja) 半導体レーザ制御回路
JPS63229637A (ja) 光学的記録再生装置における半導体レーザ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 01800433.4

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN ID KR SG US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020017012828

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09958342

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020017012828

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1020017012828

Country of ref document: KR