WO2004038711A1 - 半導体レーザ駆動装置、光ヘッド装置、光情報処理装置及び光記録媒体 - Google Patents

半導体レーザ駆動装置、光ヘッド装置、光情報処理装置及び光記録媒体 Download PDF

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WO2004038711A1
WO2004038711A1 PCT/JP2003/013404 JP0313404W WO2004038711A1 WO 2004038711 A1 WO2004038711 A1 WO 2004038711A1 JP 0313404 W JP0313404 W JP 0313404W WO 2004038711 A1 WO2004038711 A1 WO 2004038711A1
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semiconductor laser
value
amplitude
frequency
peak
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PCT/JP2003/013404
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tomotada Kamei
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to US10/532,767 priority patent/US7406012B2/en
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    • 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
    • G11B7/1267—Power calibration

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor laser driving device for recording, reproducing or erasing information on an optical recording medium (including a magneto-optical recording medium) such as an optical disk or an optical card, an optical head device provided with the device,
  • an optical recording medium including a magneto-optical recording medium
  • the present invention relates to an optical information processing device and an optical recording medium.
  • Optical memory technology that uses optical recording media with pit-shaped patterns as high-density and large-capacity recording media is being applied to digital audio discs, video discs, document file discs, and data files. is there.
  • This optical memory technology records and reproduces information with high precision and reliability on an optical recording medium such as an optical disk via a minutely focused light beam.
  • the principle of the recording is briefly described as follows. For example, when information is recorded on an optical disk using a phase change material, light with relatively high power is applied to the optical disk as compared to when information is reproduced. As a result, a phase change occurs in the material of the recording surface, and regions having different reflectivities are created, thereby recording and erasing information. At the time of reproduction, the optical disk is irradiated with light of a light quantity low enough to cause no phase change. Information is reproduced by detecting a change in the reflectance of the irradiated light.
  • This recording / reproducing operation depends solely on the optical system.
  • the basic functions of the optical head device which is the main part of the optical system, are: a convergence function that forms a diffraction-limited micro spot with light from a light source; focus control and tracking control of the optical system; It is roughly divided into signal detection. These functions are realized by a combination of various optical systems and photoelectric conversion detection methods according to the purpose and use.
  • One of the basic elements of an optical system is a light source.
  • a semiconductor laser is suitable as a light source for focusing.
  • a small semiconductor laser is mainly used as a light source.
  • the semiconductor laser used for the light source of the optical head must naturally have low noise.
  • Semiconductor lasers are roughly classified into two types: single-mode lasers and multi-mode lasers.
  • the emission wavelength changes discretely due to the influence of the return light from the optical disk (referred to as mode hop), and the change in the amount of light accompanying the change is included in the recording / reproducing signal as noise.
  • the laser oscillation itself is also affected, the oscillation becomes unstable, and the output may fluctuate greatly. Therefore, recording and reproduction will be unstable if left as is, and the signal quality will be degraded.
  • a multimode laser emits light at a plurality of wavelengths from the beginning, and is less affected by noise due to mode hopping, and is an excellent light source for an optical head.
  • the operation may be unstable depending on the environmental conditions such as high temperature, and the operation mode may be a Sindal mode.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor laser driving device configured as described above.
  • the semiconductor laser driving device 150 includes a semiconductor laser 61, a photodetector 62, a high-frequency superimposing circuit 72, a laser driving circuit 64, and a high-frequency superimposing control circuit 65.
  • the high frequency superposition circuit 72 includes an oscillation circuit 63, a driving power supply 66, and a capacitor 70.
  • the laser drive circuit 64 supplies the drive current I d to the semiconductor laser 61.
  • the semiconductor laser 61 emits light when the drive current Id flows.
  • the semiconductor laser 61 is a single mode laser.
  • the light detecting element 62 is An electric signal Vs, which is a light intensity detection signal proportional to the amount of light (light intensity), is output by receiving a part of the light emitted from the semiconductor laser 61 and photoelectrically converting the received light.
  • the laser drive circuit 64 monitors the electric signal Vs from the photodetector 62, and
  • the drive current Id is controlled so that Vs becomes a constant value.
  • the semiconductor laser driving device 150 can make the semiconductor laser 61 emit light with a desired output by adopting the above configuration.
  • the high-frequency superimposing circuit 72 is a circuit that superimposes the high-frequency signal Uf on the drive current Id.
  • the oscillation circuit 63 oscillates by receiving power supply from the drive power supply 66.
  • the high-frequency signal Uf output from the oscillation circuit 63 is transmitted to the path of the drive current I d via a capacitor 70 for cutting a DC component.
  • the semiconductor laser 61 can be operated as a multi-mode laser. As a result, noise of the semiconductor laser 61 due to the return light can be suppressed, and stable information can be reproduced from the optical disc.
  • a change in the intensity of the emission ⁇ 6 of the semiconductor laser 61 with respect to time is represented by, for example, a solid curve 51 in FIG.
  • the intensity of the emitted light includes an AC component having a frequency corresponding to the frequency of the high-frequency signal Uf output from the high-frequency superimposing circuit 72 due to the influence of the high-frequency superposition.
  • the frequency of the high-frequency signal Uf is sufficiently higher than the frequency band of the reproduction signal of the optical recording medium, the time characteristic indicated by the dashed line 53 can be obtained by appropriately selecting the frequency characteristics of the photodetector that detects the reproduction signal.
  • the same signal as in the case where reproduction is performed with laser light having only a DC component having the same magnitude as the target average value is obtained.
  • the photodetector 62 outputs the time average value indicated by the broken line 53 as the electric signal Vs due to its frequency characteristics.
  • the peak value 52 of the light amount is higher than the average value of the light amount. Therefore, in a very short time, the power of the laser beam is larger than the average value. Therefore, when information is reproduced by irradiating the optical disc with the emitted light of the semiconductor laser 61, the detected reproduced signal becomes the same signal as that detected by the emitted light having the average power. Nevertheless, the optical disc undergoes a phase change slightly in the area where the power is increased in a very short time. It can be rubbed. This is equivalent to overwriting or erasing the information recorded on the optical disk while the information is being reproduced, albeit slightly. As a result, the original information recorded on the optical disc is deteriorated.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-1350 describes a problem that the frequency of the high-frequency signal Uf changes due to a change in the element constant of a circuit element of a semiconductor laser driving device with a change in temperature.
  • a technology that enables variable control of the frequency is disclosed.
  • the prior art disclosed in this document does not solve the problem of information deterioration due to the peak power of the emitted light as described above, although it can solve the frequency shift of the high frequency signal.
  • a first aspect of the semiconductor laser driving device includes: a semiconductor laser; a light detection element that receives a part of the light emitted from the semiconductor laser and converts the light into an electric signal corresponding to a light amount; A laser drive circuit that inputs a drive signal to the semiconductor laser so that an average value of the electric signal matches a given target value; and a high-frequency superimposition control unit that controls an amplitude of the high-frequency signal.
  • the high-frequency superimposition control unit is configured such that a peak-to-average ratio, which is a ratio of a peak value of the electric signal to the average value of the electric signal, does not become higher than a given first reference value. It is characterized in that the amplitude is controlled.
  • the peak-to-average ratio which is the ratio of the peak value to the average value of the electric signal corresponding to the amount of emitted light, is given by the first reference. Since the amplitude of the high-frequency signal is controlled so that it does not become higher than the value, the information recorded on the optical recording medium can be set by setting the first reference value appropriately. The information can be reproduced from the optical recording medium without deteriorating the information. This makes it possible to reproduce information stably over the long term from the same optical recording medium.
  • the high-frequency superimposition control unit includes a second reference value having a peak-to-average ratio equal to or less than the first reference value.
  • the amplitude is further controlled so that it does not become lower than.
  • the amplitude of the high-frequency signal is controlled so that the peak-to-average ratio does not become lower than the given second reference value.
  • the semiconductor laser can be operated stably in multi-mode.
  • the apparatus in the first or second aspect, receiving the electric signal from the photodetector and detecting the peak value of the electric signal.
  • the apparatus further includes a peak detection circuit, wherein the high-frequency superimposition control unit calculates the peak-to-average ratio based on the peak value detected by the peak detection circuit.
  • a peak detection circuit for detecting a peak value of an electric signal from a photodetector, and a peak pair is detected based on the peak value detected by the peak detection circuit. Since the average ratio is calculated, the amplitude of the high-frequency signal is accurately controlled. In particular, even when the relationship between the amplitude of the high-frequency signal and the peak value of the electric signal differs for each individual semiconductor laser, it is possible to prevent the recording signal from deteriorating when reproducing information from the optical recording medium. Stable regeneration can be performed over a long period of time.
  • a fourth aspect of the semiconductor laser drive device is the semiconductor laser drive device according to the first or second aspect, further comprising: a temperature sensor for measuring a temperature of the semiconductor laser, the average value, the temperature, the amplitude, and the peak.
  • a storage unit that stores data indicating a relationship between the data and the average value, wherein the high-frequency superimposition control unit reads the data from the storage unit to obtain the data and the average value. And controlling the amplitude based on the temperature and the temperature.
  • the high-frequency superimposition control unit includes: an average value of the electric signal stored in the storage unit; a temperature of the semiconductor laser; an amplitude of the high-frequency signal; Is read out, and the amplitude of the high-frequency signal is controlled by the average value of the data, the electric signal, and the temperature of the semiconductor laser. Also, the control of the amplitude of the high-frequency signal in consideration of the temperature change of the semiconductor laser is realized.
  • the high-frequency superimposition control unit reduces the amplitude as the temperature of the semiconductor laser increases.
  • the amplitude is controlled so that
  • the high-frequency superimposition control unit controls the amplitude of the high-frequency signal so that the amplitude of the high-frequency signal decreases as the temperature of the semiconductor laser increases. Even if the temperature of the semiconductor laser changes, the amplitude of the high-frequency signal is appropriately controlled.
  • the high-frequency superimposition control unit may be configured such that the average value is less than a given threshold. Controlling the amplitude such that the amplitude decreases as the value increases, and if the average value is greater than the threshold value, the amplitude increases as the average value increases.
  • the high-frequency superimposition control unit may increase the average value of the electric signal as the average value increases. If the amplitude decreases and the average is greater than the threshold, the amplitude is controlled so that the amplitude increases as the average increases, so the relationship between peak-to-average ratio and average is Appropriate amplitude control reflected is realized. That is, even when the output of the semiconductor laser changes, it is possible to prevent the recording signal from deteriorating when reproducing information from the optical recording medium, and to perform stable reproduction for a long time.
  • the high-frequency superimposition control unit is configured to perform information reproduction using the emitted light.
  • the tatami control unit is characterized in that the amplitude is controlled such that the peak-to-average ratio is proportional to (V / Vo) with respect to a standard linear velocity Vo which is a standard value of the linear velocity V.
  • the high-frequency superposition control unit acquires the linear velocity V of the optical recording medium to be reproduced, and calculates the peak-to-average relative to the standard linear velocity Vo.
  • An eighth aspect of the semiconductor laser driving device is the semiconductor laser driving device according to any one of the first to fifth and seventh aspects, wherein the high-frequency superimposition control unit performs information reproduction using the emitted light.
  • a data acquisition unit that acquires the first reference value by reading the recorded allowable value from an optical recording medium in which the allowable value of the peak value of the emitted light is recorded. I have.
  • the high-frequency superposition control unit reads the allowable value recorded on the optical recording medium to be reproduced, and determines the first reference from the read allowable value. Since the value is obtained, the amplitude of the high-frequency signal can be appropriately controlled for each optical recording medium. In other words, even if the limit of the power that does not degrade the recording signal differs greatly for each optical recording medium, the recording signal is prevented from deteriorating when information is reproduced from the optical recording medium, and stable for a long time. It is possible to perform the playback that has been performed.
  • the high-frequency superimposition control unit performs information reproduction using the emitted light.
  • a test execution unit for determining a first reference value by recording a test pattern in the test recording area of the optical recording medium having a test recording area and reading the test pattern while changing the amplitude It is characterized by:
  • the test execution unit included in the high-frequency superposition control unit records the test pattern in the test recording area of the optical recording medium to be reproduced, Since the first reference value is determined by reading the test pattern while changing the amplitude of the high-frequency signal, the amplitude of the high-frequency signal is adjusted for each optical recording medium. It can be controlled sharply.
  • the high-frequency superposition control unit records the first reference value determined by the test execution unit on the optical recording medium. It further includes: a reference value recording unit; and a data acquisition unit that reads the recorded first reference value from the optical recording medium on which the first reference value is recorded.
  • the high-frequency superposition control unit records the first reference value determined by the test execution unit on the optical recording medium, and the optical recording medium
  • the high-frequency superimposition controller reads the first reference value recorded on the optical recording medium in the past to read the first reference value recorded on the optical recording medium.
  • the first reference value of the recording medium can be obtained. Therefore, it is not necessary for the test execution unit to record and read the test pattern every time reproduction is performed on the same optical recording medium.
  • the wavelength ⁇ of the emitted light of the semiconductor laser is 3900 nm ⁇ A ⁇ 420. nm.
  • the wavelength ⁇ of the emitted light of the semiconductor laser is 3900 nm ⁇ A ⁇ 420 nm, which substantially corresponds to the blue region
  • the peak-to-average ratio is controlled to an appropriate range.
  • An optical head device includes the semiconductor laser driving device according to the present invention.
  • the optical head device includes the semiconductor laser driving device according to the present invention, it is possible to reproduce information from the optical recording medium without deteriorating information recorded on the optical recording medium. Can be. That is, an optical head device capable of reproducing information from an optical recording medium with high reliability is realized.
  • An optical information processing device is characterized by including the optical head device according to the present invention.
  • the optical information processing device includes the optical head device according to the present invention, it is possible to reproduce information from the optical recording medium without deteriorating information recorded on the optical recording medium. That is, an optical information processing apparatus that can reproduce information from an optical recording medium with high reliability is realized.
  • An optical recording medium according to the present invention is an optical recording medium for reproducing information according to the eighth aspect of the semiconductor laser driving device according to the present invention, wherein the allowable value is recorded.
  • the optical recording medium according to the present invention since the allowable value read by the eighth aspect of the semiconductor laser driving device according to the present invention is recorded, information is reproduced from the optical recording medium using the semiconductor laser driving device. At this time, the amplitude of the high-frequency signal can be controlled so as to be suitable for the optical recording medium.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser driving device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph illustrating an output waveform of the photodetector of FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the peak detection circuit of FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of the high-frequency superposition control unit in FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high-frequency superposition control unit in FIG.
  • FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the peak-to-average ratio and the average value.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the semiconductor laser driving device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high-frequency superposition control unit in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the structure of data stored in the storage unit of FIG.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an optical head device according to Embodiment 3 of the present invention. is there.
  • FIG. 11 is a schematic side view of an optical information processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of the optical information processing apparatus of FIG.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a high-frequency superposition control unit included in the semiconductor laser driving device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an optical disk used in the semiconductor laser driving device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating data recorded in the condition recording area of FIG.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high-frequency superposition control unit of the semiconductor laser driving device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the high-frequency superposition control unit in FIG.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high-frequency superposition control unit of the semiconductor laser driving device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of a conventional semiconductor laser driving device.
  • FIG. 20 is a graph illustrating the waveform of the light intensity of the emitted light from the semiconductor laser of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor laser driving device according to a first embodiment of the present invention.
  • the semiconductor laser driving device 101 includes a semiconductor laser 1, a photodetector 2, a high-frequency superimposing circuit 12, a laser driving circuit 4, a high-frequency superimposing circuit 5, and a peak detecting circuit 7.
  • the high-frequency superimposing circuit 12 includes an oscillation circuit 3, a driving power supply 6, and a capacitive element 10.
  • the semiconductor laser 1, the photodetector 2, and the high-frequency superimposing circuit 12 belong to the main part 11, and the laser driving circuit 4, the high-frequency superimposing controller 5, and the peak detecting circuit 7 belong to peripheral circuits.
  • the semiconductor laser driving device 101 is used by being incorporated into an optical head device, but the peripheral circuit is fixed away from the optical system that moves following the track of the optical recording medium. Circuit board May be.
  • the laser drive circuit 4 supplies a drive current I d to the semiconductor laser 1.
  • the semiconductor laser 1 emits light when the drive current Id flows.
  • the semiconductor laser 1 is, for example, a single-mode laser having an emission light wavelength of 405 nm.
  • the high-frequency superimposing circuit 12 is a circuit that superimposes the high-frequency signal Uf on the drive current Id.
  • the high frequency signal U f is, for example, a current signal.
  • the oscillating circuit 3 oscillates at a high frequency of, for example, about 200 MHz to 600 MHz by receiving the power supply from the driving power supply 6.
  • the high-frequency signal Uf output from the oscillation circuit 3 is transmitted to the path of the drive current I d via the capacitive element 10 for cutting the DC component and realizing the AC coupling.
  • the drive current I d superimposed with the high frequency is input to the semiconductor laser 1 to cause the semiconductor laser 1 which is a single mode laser to emit light as a multi-mode laser. Thereby, the influence on the return light from the optical recording medium such as an optical disk can be reduced, and the noise of the semiconductor laser 1 can be suppressed, so that information can be stably reproduced from the optical recording medium.
  • the photodetector 2 receives a part of the light emitted from the semiconductor laser 1 and photoelectrically converts the received light, thereby outputting an electric signal Vopt, which is a light intensity detection signal proportional to the amount of light (light intensity).
  • the laser drive circuit 4 takes in the electric signal Vopt from the light detection element 2 and controls the drive current I d so that the average value Vm of the electric signal Vopt becomes a constant value. Thereby, the average value of the power of the emitted light of the semiconductor laser 1 is kept constant.
  • the semiconductor laser driving device 101 can emit the semiconductor laser 1 with a desired output by adopting the above configuration.
  • the semiconductor laser driving device 101 increases the amount of light when recording information on an optical recording medium, and records information by, for example, giving a phase change to a recording layer of an optical recording medium made of a phase change material. I do. In that case, the laser drive circuit 4 increases the light amount by increasing the drive current I d.
  • the change over time of the intensity of the emitted light of the semiconductor laser 1 is illustrated by a solid curve in FIG.
  • an electric signal V which is a light intensity detection signal obtained by the light detection element 2
  • the waveform of opt is illustrated by the solid curve in FIG.
  • the light detection circuit 2 accurately detects a temporal change in light intensity from its frequency characteristics. That is, by setting the response band of the photodetector 2 sufficiently high with respect to the frequency of the high-frequency signal Uf, the electric signal Vopt output from the photodetector 2 sufficiently changes the emission waveform of the semiconductor laser 1. It can be accurately expressed.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the peak detection circuit 7.
  • the peak detection circuit 7 includes a diode 41 and a capacitance element 42 to form a so-called detection circuit or peak hold circuit.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the high-frequency superposition control unit 5.
  • the high-frequency superposition control unit 5 includes a CPU (central processing unit) 45, a program memory 46, a data memory 47, an octane converter 48, 49, and a D / A converter 50. These circuit elements are connected by a bus line 51. That is, the high-frequency superposition controller 5 is configured as a microcomputer.
  • the 8/0 converter 48 receives the peak value Vp of the electric signal Vopt output from the peak detection circuit 7 and converts the format of the peak value Vp from an analog format to a digital format.
  • the 8/0 converter 49 receives the average value Vm of the electric signal Vopt obtained by the laser drive circuit 4, and converts the format of the average value Vm from an analog format to a digital format.
  • the program memory 46 has, for example, a ROM (Read Only Memory), and stores programs and data that specify the operation of the CPU 45.
  • the data memory 47 has, for example, a random access memory (RAM), and temporarily stores various data associated with the operation of the CPU 45.
  • the CPU 45 calculates a control signal Vc for controlling the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Uf output from the high-frequency superimposing circuit 12 based on the peak value Vp and the average value Vm.
  • the D / A converter 50 converts the format of the control signal Vc from a digital format to an analog format.
  • the control signal Vc converted into the digital format is input to the high frequency superimposing circuit 12.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high frequency superposition control unit 5.
  • the high-frequency superposition controller 5 includes a ratio calculator 54, a control signal calculator 55, and a reference value storage 56.
  • the reference value storage unit 56 stores an upper limit value of the peak-to-average ratio R appropriately set within a range in which information recorded on the optical recording medium does not deteriorate due to the peak power of the light emitted from the semiconductor laser 1.
  • the reference value Rs is stored.
  • the reference value storage unit 56 stores the reference value Rs in the program memory 46 as, for example, a part of a program or a part of data.
  • the control signal calculator 55 calculates the control signal Vc so that the peak-to-average ratio R calculated by the ratio calculator 54 does not exceed the reference value Rs.
  • the amplitude ⁇ is controlled so that the peak-to-average ratio R becomes equal to or less than the first reference value Rs, the peak power of the output light of the semiconductor laser 1 is unnecessarily increased. Can be prevented.
  • the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Uf superimposed on the drive current Id is set within a range that does not degrade the information (recording signal) recorded on the optical recording medium. Can be maintained.
  • the peak-to-average ratio R is calculated based on the peak value Vp detected by the peak detection circuit 7, the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Vf and the peak value of the electric signal are determined for each individual semiconductor laser 1. Even when the relationship with Vp is different, it is possible to prevent the recording signal from deteriorating when reproducing information from the optical disk 26.
  • the shape of the function f can also be changed by the difference in the characteristics of each semiconductor laser 1. If the average value Vm and the amplitude ⁇ are constant, the peak-to-average ratio R increases as the temperature T of the semiconductor laser 1 increases. Therefore, the high-frequency superimposition control unit 5 controls the amplitude ⁇ so that the amplitude ⁇ decreases as the temperature T increases.
  • the peak value Vp increases as the power increases, and the power becomes lower than the threshold value. In the range larger than the value, the peak value Vp decreases as the power increases. That is, the relationship between the peak-to-average ratio R, the average value Vm, and the amplitude ⁇ when the temperature is constant is illustrated in the graph of FIG.
  • the average value Vm corresponds to the power of the semiconductor laser 1.
  • the high-frequency superimposition control unit 5 controls the amplitude ⁇ such that the peak-to-average ratio R is equal to or less than the first reference value Rs. Accordingly, as the power or average value Vm of the semiconductor laser 1 increases, the amplitude ⁇ decreases if the average value Vm is less than the threshold value Vth, and increases if the average value Vm is greater than the threshold value Vth. In addition, the high frequency superposition controller 5 controls the amplitude ⁇ . ,
  • the reference value storage unit 56 stores, in addition to the first reference value Rs, a second reference value Rw set below the first reference value Rs.
  • the second reference value Rw is a lower limit value of the peak-to-average ratio R appropriately set within a range where the semiconductor laser 1 can stably operate in the multi-mode.
  • the reference value storage unit 56 stores the reference value Rw together with the reference value Rs in the program memory 46 as, for example, a part of the program or a part of the data.
  • control signal calculation unit 55 calculates the control signal Vc so that the peak-to-average ratio R calculated by the ratio calculation unit 54 does not become lower than the second reference value Rw. That is, in this case, the high-frequency superimposition control unit 5 controls the amplitude ⁇ such that the peak-to-average ratio satisfies Rw ⁇ R ⁇ Rs. This makes it possible to operate the semiconductor laser 1 stably in multiple modes.
  • the wavelength ⁇ of the light emitted from the semiconductor laser 1 is generally arbitrary, it is particularly preferable that the wavelength ⁇ is 390 nm ⁇ A ⁇ 420 nm which substantially corresponds to the blue region. In this wavelength region, the peak-to-average ratio R increases to a high value depending on the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Vf. Furthermore, the optical recording medium such as the optical disk 26 using this wavelength region has a high recording density and is greatly affected by signal degradation due to peak power.
  • FIG. 7 is a plot showing a configuration of a semiconductor laser driving device according to the second embodiment of the present invention.
  • This semiconductor laser driving device 102 includes a temperature sensor 9 and a storage unit 8, and the high-frequency superposition control unit 5 is replaced with a high-frequency superposition control unit 5A, and the peak detection circuit 7 is removed. Is different from the semiconductor laser driving device 101 shown in FIG. In the following drawings, the same parts as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
  • the temperature sensor 9 measures the temperature T of the semiconductor laser 1 and outputs the measured temperature T as an electric signal.
  • the electric signal which is a measurement signal indicating the temperature T is also expressed as the temperature T.
  • the storage unit 8 has, for example, a semiconductor memory.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration based on the function of the high frequency superposition control unit 5A.
  • the high-frequency superposition control unit 5A includes a control signal calculation unit 58 and a reference value storage unit 56.
  • the control signal calculation unit 58 receives the average value Vm, the temperature T, the data stored in the storage unit 8, and the first reference value Rs (preferably, the second reference value Rw) stored in the reference value storage unit 56. ) Is calculated based on the control signal Vc.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram exemplifying a data structure stored in the storage unit 8.
  • the storage unit 8 stores the value of the peak-to-average ratio R for various combinations of the average value Vm, the temperature T, and the amplitude ⁇ . Since there is a certain correspondence between the amplitude ⁇ and the control signal Vc, the storage unit 8 may store the control signal Vc instead of the amplitude ⁇ , and they are substantially equivalent to each other.
  • the control signal calculation unit 58 receives the average value Vm and the temperature T, and reads the data stored in the storage unit 8 to realize the amplitude ⁇ that the peak-to-average ratio R does not increase beyond the first reference value Rs. To calculate the control signal Vc.
  • the control signal calculation unit 58 includes, for example, an amplitude ⁇ corresponding to a combination of the received average value Vm and temperature T, and a peak-to-average ratio R corresponding to the first reference value Rs stored in the reference value storage unit 56. Is read from the storage unit 8.
  • the control signal calculation unit 58 calculates the control signal Vc so that the amplitude ⁇ does not become larger than the read amplitude ⁇ .
  • the high-frequency superimposition control unit 5A stores the temperature T from the temperature sensor 9 and the average value Vm obtained by the laser drive circuit 4 receiving the electric signal Vopt from the photodetector 2 in the storage device 8
  • the amplitude ⁇ is controlled so that the peak-to-average ratio R does not become higher than the first reference value Rs by comparing with the data stored in. Therefore, the semiconductor laser driving device 102 does not require the peak detection circuit 7, and realizes control of the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Vf in consideration of the temperature change of the semiconductor laser 1.
  • the photodetector 2 does not need to detect the peak value of the emitted light of the semiconductor laser 1, a photodetector 2 having a relatively low frequency band may be used.
  • the control signal calculation unit 58 corresponds to, for example, the received average value Vm and temperature T, and the second reference value Rw.
  • the amplitude corresponding to the combination of the peak-to-average ratios R to be read is also read from the storage unit 8, and the control signal Vc may be calculated so that the amplitude ⁇ does not become smaller than the read amplitude ⁇ .
  • the high-frequency superimposition control unit 5A can control the amplitude ⁇ so that the peak-to-average ratio R does not become lower than the second reference value Rw, and operate the semiconductor laser 1 stably in multi-mode. Can be done.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an optical head device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the optical head device 31 includes a semiconductor laser driving device 101 shown in FIG. 1 or a semiconductor laser driving device 102 shown in FIG. 7, a beam splitter 21 for a front light monitor, and a beam splitter 2. 7. It has a photodetector 28, a condenser lens 23, a rising mirror 24, and an objective lens 25.
  • the beam splitter 21 for the front light monitor separates a part of the outward light and makes it incident on the photodetector 2.
  • the beam splitter 27 separates the return light from the forward light and makes the light incident on the photodetector 28.
  • the laser beam 22 with a wavelength of 405 nm emitted from the semiconductor laser 1 is converted into parallel light by the condenser lens 23, and the rising mirror 2 4
  • the optical path is bent by this to enter the objective lens 25.
  • the outgoing light is partially separated by the beam splitter for front light monitor 21 on the way to the Some of the separated light enters the photodetector 2.
  • the light that has entered the objective lens 25 is focused on the optical disk 26.
  • the light reflected by the optical disc 26 passes through the objective lens 25, the starting mirror 24, and the condenser lens 23 in the reverse direction to the outward path, and is reflected by the beam splitter 27. It is incident on 28.
  • the photodetector 28 photoelectrically converts the incident light and detects it as an electric signal.
  • the electric signal detected by the photoelectric conversion by the photodetector 28 is used as a reproduction signal of a pit row on the optical disc 26 or a servo signal for tracing the pit row, as described later.
  • the operation at the time of recording of the optical head device 31 is basically the same as the operation at the time of reproduction. However, the amount of light emitted from the semiconductor laser 1 is large, so that recording on the optical disk 26 is performed. Since the optical head device 31 uses the semiconductor laser driving device 101 or 102, the information recorded on the optical disk 26 does not deteriorate during reproduction, and the same optical disk 2 is used. In contrast, stable regeneration can be performed over a long period of time.
  • FIG. 11 is a schematic side view of an optical information processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 12 is a block diagram of the same.
  • the optical information processing device 103 includes a motor (rotary drive mechanism) 32, a circuit board 33, a power supply device 34, a recording device 29, and a reproduction device, in addition to the optical head device 31 shown in FIG.
  • An apparatus 37, a tracking servo mechanism 38, and a focus servo mechanism 39 are provided.
  • the circuit board 33 includes various circuit elements (not shown), and becomes one of the components of the recording device 29, the reproducing device 37, the tracking servo mechanism 38, and the focus support mechanism 39. I have.
  • the motor 32 rotates the optical disk 26 while supporting it.
  • the optical head device 31 sends a signal corresponding to the positional relationship with the optical disk 26 to the circuit board 33.
  • the circuit board 33 calculates this signal and outputs a signal for finely moving the objective lens 25 in the optical head device 31 or the optical head device 31.
  • the photodetector 28 generates a reproduction signal 30, a tracking error signal 35, and a focus error signal 36 by photoelectrically converting the received light.
  • the tracking servo mechanism 38 controls the optical head device 31 or the objective lens 25 based on the tracking error signal 35 so as to compensate for the tracking error.
  • the focus servo mechanism 39 controls the optical head device 31 or the objective lens 25 based on the focus error signal 36 so as to compensate for a focus error.
  • the optical head device 31 can read, write, or erase information on the optical disk 26.
  • the reproduction device 37 reproduces information recorded on the optical disk 26 based on the reproduction signal 30.
  • the reproduction device 37 reproduces information recorded on the optical disk 26 based on the reproduction signal 30. If the information is, for example, video information and audio information, the information is converted into a video signal and an audio signal.
  • the video signal is displayed as video when input to a monitor (not shown), and the audio signal is output as audio when input to a speaker (not shown).
  • the recording device 29 records information on the optical disk 26 through the optical head device 31.
  • the peripheral circuits of the semiconductor laser driving device 101 or 102 included in the optical head device 31 except for the main part 11 are provided from the circuit board 33.
  • the main part 11 may be incorporated into the optical system that is separately driven and controlled, or may be provided on the circuit board 33 separately from the main part 11. In the latter case, as shown by the dotted line in FIG. 11, the optical head device 31 includes both a part to be driven and controlled and a part of the circuit board 33.
  • the power supply device 34 supplies power to the circuit board 33, the tracking servo mechanism 38 and the focus servo mechanism 39 which are drive mechanisms of the optical head device 31 and the objective lens 25, and the motor 1 32. .
  • the power supply device 34 may be replaced with a connection portion to an external power supply.
  • Another power source or another connection portion that receives power supply from the power supply device 34 or a connection portion to an external power source may be provided in each drive mechanism or each circuit.
  • the optical information processing apparatus 103 uses the optical head apparatus 31 shown in FIG. 10, the information recorded on the optical disk 26 is deteriorated during reproduction. Therefore, stable reproduction can be performed for a long time on the same optical disk 26.
  • FIG. 13 shows a high-frequency superposition control of the semiconductor laser driving device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration based on a function of a control unit.
  • the configuration of the semiconductor laser driving device according to the present embodiment is represented in the same manner as in FIG.
  • the high-frequency superposition control unit 5 is replaced with a high-frequency superposition control unit 5B in FIG.
  • the hardware configuration of the high-frequency superimposition control unit 5B is equivalent to FIG.
  • the high-frequency superposition control unit 5B includes a data acquisition unit 59 instead of the reference value storage unit 56 of the high-frequency superposition control unit 5 shown in FIG.
  • the semiconductor laser driving device has an optical disk 26 on which information is recorded and reproduced, and a peak value 52 of the laser light, that is, an allowable value of the peak value 52, which does not degrade the recording signal. It is assumed that P has been recorded.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an optical disk 26 to be recorded and reproduced by the semiconductor laser driving device according to the present embodiment.
  • the optical disk 26 has a condition recording area 82 in addition to an information recording area 83 for recording ordinary information.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating data recorded along the track of the condition recording area 82.
  • data 85 is the allowable value P
  • data 86 is the power (mW) of the laser beam when recording information
  • data 87 is the power (mW) of the laser beam when erasing information.
  • 8 is a message indicating the manufacturer of the optical disk 26.
  • the data acquisition unit 59 reads the allowable value P recorded on the optical disk 26 through the photodetector 28, and calculates the first reference value Rs from the read allowable value P.
  • the control signal calculation unit 55 controls the control signal Vc so that the peak-to-average ratio R calculated by the ratio calculation unit 54 does not become higher than the reference value Rs. Is calculated.
  • the high-frequency superposition control unit 5B reads the allowable value P recorded on the optical disc 26 to be reproduced, and obtains the first reference value Rs from the read allowable value P. Therefore, even if the influence of the peak value 52 of the laser beam on the optical disk 26 is greatly different for each individual optical disk 26, the peak-to-average ratio R for each optical disk 26 is equal to the recording signal. It is possible to perform high-frequency superimposition so that the semiconductor laser 1 outputs a laser beam having an optimum value that does not cause deterioration of the semiconductor laser.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high-frequency superposition control unit of the semiconductor laser driving device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the configuration of the semiconductor laser driving device according to the present embodiment is shown in the same manner as in FIG.
  • the high-frequency superposition control unit 5 is replaced by a high-frequency superposition control unit 5C in FIG.
  • the hardware configuration of the high-frequency superimposition control unit 5C is equivalent to that of FIG.
  • the high-frequency superposition control unit 5C includes a test execution unit 91 and a reference value recording unit 9 2 in addition to the ratio calculation unit 54 and the control signal calculation unit 55 shown in FIG. Is provided.
  • the data acquisition unit 59 has been replaced with a data acquisition unit 59A.
  • the semiconductor laser drive device according to the present embodiment is based on the premise that the optical disk 26 for recording and reproducing information has a test recording area in which a test pattern can be recorded.
  • the test recording area may be provided, for example, adjacent to the condition recording area 82 in FIG. For this reason, in FIG. 14, the same portion as the condition recording area 82 is denoted by reference numeral 82 A to indicate a test recording area.
  • the test executing section 91 records the test pattern in the test recording area 82A and reads the test pattern while changing the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Vf, thereby determining the first reference value Rs.
  • the reference value recording unit 92 records the first reference value Rs determined by the test execution unit 91 in the condition recording area 82 of the optical disk 26 through the recording device 29.
  • the data acquisition unit 59A reads the first reference value Rs recorded by the reference value recording unit 92 from the condition recording area 82 of the optical disc 26 through the photodetector 28.
  • the control signal calculation unit 55 calculates the peak-to-average ratio R calculated by the ratio calculation unit 54 as the reference value Rs determined by the test execution unit 91 or the reference value Rs obtained by the data acquisition unit 59A.
  • the control signal Vc is calculated so that it does not become higher than.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation procedure of the test execution section 91 and the reference value recording section 92 in the high frequency superposition control section 5C.
  • the test execution section 91 first records a test pattern on the test recording area 82A of the optical disk 26 through the recording device 29 (S1).
  • the test pattern may be, for example, data representing a numerical value of a plurality of digits, or may be any pit pattern having no meaning as data.
  • the laser drive circuit 4 increases the drive current I d to increase the drive current of the semiconductor laser 1 as in the case of recording normal information. Increase the output power.
  • the test execution section 91 sets the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Vf to an initial value (S2).
  • the initial value of the amplitude ⁇ is set to a sufficiently small value that does not cause deterioration in the recording signal of the optical disk 26 when information is reproduced from the optical disk 26.
  • the test execution section 91 reads a test pattern from the test recording area 82 (S3).
  • the laser drive circuit 4 lowers the output power of the semiconductor laser 1 by reducing the drive current I d, as in the case of reproducing normal information. I do.
  • the test execution section 91 determines whether or not the read test pattern has deteriorated (S4).
  • the test execution unit 91 determines whether or not there is any deterioration, for example, by determining whether or not jitter exceeding a predetermined magnitude appears in the read test pattern.
  • the test executing section 91 reproduces the data indicated by the read test pattern and determines whether or not the data has deteriorated by determining whether or not the data coincides with, for example, a plurality of digits when the data is recorded. I do.
  • test execution section 91 If no deterioration is found (No in S4), the test execution section 91 increases the amplitude ⁇ by one step (S5), and thereafter returns the processing to step S3. That is, by repeatedly executing the loop of steps S3 to S5, the test execution unit 91 determines whether or not deterioration occurs in the test pattern while increasing the amplitude ⁇ stepwise. I do.
  • the test execution unit 91 obtains the peak-to-average ratio R at this time from the ratio calculation unit 54, and for example, The value which is somewhat low with the magazine is determined as the first reference value Rs (S6).
  • the size of the margin may be determined in advance, for example, by a fixed width or a percentage of the acquired peak-to-average ratio R.
  • the reference value recording unit 92 records the first reference value Rs determined by the test execution unit 91 in the condition recording area 82 (S7).
  • the processing by the test execution unit 91 and the reference value recording unit 92 ends.
  • the control signal calculation unit 55 calculates the control signal Vc based on the first reference value Rs determined by the test execution unit 91, and inputs the control signal Vc to the high frequency superposition circuit 12.
  • the optical disk 26 on which the first reference value Rs is recorded by the reference value recording section 92 is
  • the test execution unit 91 does not need to record the test pattern again.
  • the data acquisition unit 59A operates instead of the test execution unit 91, and reads the first reference value Rs recorded in the condition recording area 82 of the optical disc 26.
  • the control signal calculation unit 55 refers to the reference value Rs acquired by the data acquisition unit 59A instead of the reference value Rs determined by the test execution unit 91, thereby controlling the control. Calculate the signal Vc.
  • the high-frequency superposition control unit 5C includes the test execution unit 91, the amplitude ⁇ of the high-frequency signal Vf can be appropriately controlled for each optical disk 26. Also, since the high frequency superimposition control unit 5C includes the reference value recording unit 92 and the data acquisition unit 59A, the test execution unit 91 performs the test pattern reproduction every time the same optical disk 26 is reproduced. There is no need to record and read.
  • the reference value recording section 92 preferably stores, in addition to the first reference value Rs, a code for identifying the product type of the semiconductor laser driving device, and more preferably a code for identifying the semiconductor laser driving device for each individual, in the condition recording area. It is good to record to 82. The output characteristics of the laser beam may be slightly different for each product type of the semiconductor laser driving device or for each product. If the identification code is recorded on the optical disc 26 together with the first reference value Rs, the high-frequency superimposition control unit 5C determines whether the first reference value Rs recorded on the optical disc 26 is a reference value. Can be determined, and if it is not worthy of reference, the test execution unit 91 can be started again to determine the first reference value Rs.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a configuration based on the function of the high-frequency superposition control unit of the semiconductor laser driving device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the configuration of the semiconductor laser driving device according to the present embodiment is shown in the same manner as in FIG.
  • the high-frequency superposition control unit 5 is replaced with a high-frequency superposition control unit 5D in FIG.
  • the hardware configuration of the high-frequency superimposition control unit 5D is equivalent to FIG.
  • the high-frequency superimposition control unit 5D includes a linear velocity acquisition unit 95 in addition to the ratio calculation unit 54 and the reference value storage unit 56 shown in FIG. Further, the control signal calculation unit 55 is replaced with a control signal calculation unit 55A.
  • the linear velocity acquisition unit 95 acquires the linear velocity V of the optical disk 26 when reproducing information from the optical disk 26.
  • the linear velocity acquisition unit 45 acquires, for example, the rotation speed ⁇ of the motor from the rotation drive mechanism 32, and acquires the position X (see FIG. 14) of the light spot on the optical disk 26 from the tracking servo mechanism 38.
  • the linear velocity V is calculated from the obtained rotational velocity o and position X.
  • the peak-to-average ratio R calculated by the ratio calculation section 54 is higher than the value obtained by multiplying the reference value Rs stored in the reference value storage section 56 by (V / Vo).
  • the control signal Vc is calculated so as not to be lost, and the calculated control signal Vc is input to the high frequency superimposing circuit 12.
  • Vo is a standard linear velocity for the optical disk 26.
  • the speed of the recording surface relative to the light spot on the recording surface of the optical disk 26 is the format of the optical disk 26.
  • V the linear velocity of the recording surface per unit time
  • the amount of light incident on the recording surface per unit time becomes small, and there is a possibility that the quality of the recording may be degraded.
  • the amount of light per unit time should be proportional to f (V / Vo), for example, for the optical disk 26 using a phase change material.
  • V / Vo the amount of light per unit time
  • the light intensity per unit time must be reduced. In this case, however, the light intensity per unit time is also required. It is known that should be proportional to (V / Vo).
  • the phenomenon of deteriorating the information in which the peak of the light amount is recorded is the same as the phenomenon when recording information. Therefore, when reproducing information, it can be concluded that the upper limit of the peak value of the amount of light without deteriorating the recorded information is proportional to f (V / Vo). Since the high frequency superposition control unit 5D controls the amplitude ⁇ of the high frequency signal Vf so that the peak-to-average ratio R is proportional to (VZVo), even if the linear velocity V of the optical disc 26 changes, The amplitude ⁇ of V f is properly controlled.
  • a semiconductor laser driving device, an optical head device, an optical information processing device, and an optical recording medium according to the present invention enable information to be reproduced without deteriorating information recorded on the optical recording medium. It is industrially useful.

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Description

明 細 書 半導体レーザ駆動装置、 光ヘッド装置、 光情報処理装置及び光記録媒体 技術分野
本発明は、 光ディスクあるいは光カードなど、 光記録媒体 （光磁気記録媒体を 含む） 上に情報の記録、 再生あるいは消去を行うための半導体レーザ駆動装置、 当該装置を備えた光へッド装置、 光情報処理装置、 及び光記録媒体に関する。 背景技術
高密度 ·大容量の記録媒体として、 ピット状パターンを有する光記録媒体を用 いる光メモリ技術は、 ディジタルオーディオディスク、 ビデオディスク、 文書フ アイルディスク、さらにはデータファイルなど、その適用対象が拡大しつつある。 この光メモリ技術は、 微小に集光された光ビームを介して光ディスク等の光記録 媒体へ、 高い精度と信頼性をもって情報を記録及び再生する。
その記録の原理を簡単に説明すると次の通りである。 例えば、 相変化材料を使 つた光ディスクへ情報を記録する場合には、 情報を再生する場合に比べて比較的 高いパワーの光が光ディスクへ照射される。 それにより、 記録面の材料に相変化 が生じ、 反射率の異なる領域が作られることにより、 情報の記録および消去が行 われる。 また、 再生時には相変化が起きない程度に低い光量の光が、 光ディスク に照射される。 照射された光の反射率の変化を検出することにより、 情報の再生 が行われる。
この記録 ·再生動作は、 ひとえにその光学系に依存している。 その光学系の主 要部である光へッド装置の基本的な機能は、 光源からの光で回折限界の微小スポ ットを形成する収束機能、 上記光学系の焦点制御とトラッキング制御及びピット 信号の検出に大別される。 これらの機能は、 その目的と用途に応じて各種の光学 系と光電変換検出方式の組み合わせによって実現されている。
光学系の基本をなす要素の 1つとして光源が挙げられる。 一般に回折限界まで 集光を行うための光源として、 半導体レーザが好適である。 光ヘッド装置には、 主に小型の半導体レーザが光源として用いられている。 高信頼性をもって記録再: 生するために、 光ヘッドの光源に用いられる半導体レーザには、 当然ながらノィ ズの少ないことが要求される。
半導体レーザには、 大別してシングルモードレーザとマルチモードレ一ザの 2 種類がある。 このうちシングルモードレーザでは、 発光波長が光ディスクからの 戻り光などの影響により離散的に変化し （モードホップと称される） 、 それに伴 う光量変化がノイズとして記録再生信号に含まれてしまう。 また戻り光に対する 影響の大きい半導体レーザでは、 レーザ発振そのものにも影響が現れ、 発振が不 安定となり、 出力が大きく変動することもある。 従って、 そのままでは記録及び 再生も不安定となり、 信号品質が低下することとなる。
一方、 マルチモードレーザは、 初めから複数の波長をもって発光しており、 モ ードホップによるノイズの影響が少なく光へッド用の光源として優れている。 し かし、 所望する波長によってはマルチモードレーザを構成することが困難で、 シ ングルモードレーザでしか所望の波長の光が得られない場合がある。 またマルチ モ一ドレーザにおいても、 高温等の環境状態によっては、 動作が不安定になり、 動作モ一ドがシンダルモ一ドになってしまうことがある。
そこで、 シングルモードレーザに高周波重畳を印加することでマルチモ一ドと して使う方法が採られている。 具体的には、 高周波重畳回路の発振回路から得ら れる数百 MH zの周波数の交流成分をレーザ駆動電流に重畳し、 レーザをマルチ モ一ドとして動作させることで、 戻り光の影響を抑えてノイズを低減した実用的 な光源を実現している。
図 1 9は、 このように構成された従来の半導体レーザ駆動装置の構成を示すブ ロック図である。 この半導体レ一ザ駆動装置 1 5 0は、 半導体レ一ザ 6 1、 光検 出素子 6 2、 高周波重畳回路 7 2、 レーザ駆動回路 6 4及び高周波重畳制御回路 6 5を備えている。 また、 高周波重畳回路 7 2は、 発振回路 6 3、 駆動電源 6 6 及び容量素子 7 0を備えている。 レ一ザ駆動回路 6 4は駆動電流 I d を半導体レ 一ザ 6 1へ供給する。 半導体レ一ザ 6 1は、 駆動電流 I dが流れ込むことにより 発光する。半導体レーザ 6 1はシングルモードレーザである。光検出素子 6 2は、 半導体レーザ 6 1の出射光の一部を受け、 受けた光を光電変換することにより、 光量 （光強度） に比例した光強度検出信号である電気信号 Vs を出力する。 レー ザ駆動回路 6 4は、 光検出素子 6 2からの電気信号 Vs をモニターし、 電気信号
Vsが一定値になるように駆動電流 I dを制御する。半導体レ一ザ駆動装置 1 5 0 は、 以上のような構成を採ることにより、 半導体レ一ザ 6 1を所望の出力で発光 させることができる。
高周波重畳回路 7 2は、 駆動電流 I d に高周波信号 Uf を重畳させる回路であ る。発振回路 6 3は、駆動電源 6 6から電力の供給を受けることにより発振する。 発振回路 6 3が出力する高周波信号 Uf は、 直流成分をカツトするための容量素 子 7 0を介して駆動電流 I d の経路に伝達される。 このとき発振回路 6 3の発振 振幅及び周波数を、 適切に設定しておくことにより、 半導体レーザ 6 1をマルチ モ—ドレ—ザとして動作させることができる。 それにより、 戻り光による半導体 レーザ 6 1のノイズを抑えることができ、 光ディスクからの安定した情報の再生 を行うことができる。
このとき、 半導体レーザ 6 1の出射^ 6の強度の時間に対する変化は、 例えば図 2 0の実線曲線 5 1で表される。 図 2 0に例示するように、 出射光の強度は、 高 周波重畳の影響により、 高周波重畳回路 7 2が出力する高周波信号 Uf の周波数 に対応する周波数を有する交流成分を含んだものとなる。 しかし、 高周波信号 Uf の周波数を光記録媒体の再生信号の周波数帯域より十分に高くしておけば、 再生 信号を検出する光検出器の周波数特性を適当に選ぶことで、 波線 5 3で示す時間 的平均値と同じ大きさの直流成分のみを有するレーザ光で再生する場合と同じ信 号が得られる。 なお、 光検出素子 6 2は、 その周波数特性により、 破線 5 3で示 す時間平均値を電気信号 Vsとして出力する。
しかしながら、 上記の構成では、 光量の平均値に対して光量のピーク値 5 2は 高くなつている。 そのため、 ごく短い時間において、 レーザ光のパワーは平均値 より大きくなつている。 そのため、 半導体レーザ 6 1の出射光を光ディスクに照 射することにより情報の再生を行うと、 検出される再生信号は平均値のパワーを 有する出射光によって検出されたものと同じ信号となるにもかかわらず、 ごく短 時間にパワーが高くなつている部分では、 わずかながら光ディスクが相変化を起 こしてしまうことがある。 これは、 光ディスクに記録されていた情報に対して、 わずかとはいえ情報の再生中に上書きもしくは消去を行うことに相当する。 その 結果、 光ディスクに記録されていた本来の情報が劣化することとなる。
日本国公開特許公報第 2 0 0 1 - 3 5 2 1 2 4号は、 半導体レーザ駆動装置の 回路素子の素子定数が温度変化に伴って変化することにより高周波信号 Uf の周 波数が変化する問題を解消するために、 当該周波数を可変制御することを可能に した技術を開示している。 しかしながら、 この文献に開示される従来技術は、 高 周波信号の周波数のずれを解消するものではあっても、 上記した出射光のピーク パワーによる情報の劣化の問題を解消するものではなかった。
以上のように、 従来の半導体レーザ駆動装置においては、 出射光のピ一クパヮ —により光記録媒体に記録されている情報の劣化を招く場合があるという問題点 があった。 発明の開示
本発明は、 上記のような問題点を解決し、 光記録媒体に記録されている情報の 劣化を招くことなぐ情報の再生を行うことを可能にする半導体レーザ駆動装置、 光へッド装置、 光情報処理装置及び光記録媒体を提供することを目的とする。 この目的のために本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 1の態様は、 半導体 レーザと、 前記半導体レーザの出射光の一部を受光し光量に対応した電気信号に 変換する光検出素子と、 前記電気信号の平均値が与えられた目標値に一致するよ うに、 前記半導体レーザに駆動信号を入力するレーザ駆動回路と、 前記高周波信 号の振幅を制御する高周波重畳制御部と、 を備えたものにおいて、 前記高周波重 畳制御部は、 前記電気信号の前記平均値に対する前記電気信号のピーク値の比で あるピーク対平均比が、 与えられた第 1基準値を超えて高くならないように、 前 記振幅を制御することを特徴としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 1の態様によれば、 出射光の光量に対 応した電気信号の平均値に対するピーク値の比であるピーク対平均比が、 与えら れた第 1基準値を超えて高くならないように高周波信号の振幅が制御されるの で、 第 1基準値を適切に設定することにより、 光記録媒体に記録されている情報 を劣化させることなく、 当該光記録媒体から情報を再生することができる。 それ により、 同一の光記録媒体から長期にわたって安定した情報の再生を行うことが 可能となる。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 2の態様は、 第 1の態様において、 前 記高周波重畳制御部は、 前記ピーク対平均比が、 前記第 1基準値以下の与えられ た第 2基準値を超えて低くならないように、 前記振幅を更に制御することを特徴 としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 2の態様によれば、ピーク対平均比が、 与えられた第 2基準値を超えて低くならないように高周波信号の振幅が制御され るので、 第 2基準値を適切に設定することにより、 半導体レーザをマルチモード で安定して動作させることができる。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 3の態様は、 第 1又は第 2の態様にお いて、 前記光検出素子から前記電気信号を受信し、 前記電気信号の前記ピ一ク値 を検出するピーク検出回路を更に備え、 前記高周波重畳制御部は、 前記ピーク検 出回路が検出した前記ピーク値に基づいて前記ピーク対平均比を算出することを 特徴としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 3の態様によれば、 光検出素子からの 電気信号のピーク値を検出するピーク検出回路が備わり、 当該ピーク検出回路が 検出したピーク値に基づいてピーク対平均比が算出されるので、 高周波信号の振 幅の制御が精度良く行われる。 特に、 半導体レ一ザの個体毎に、 高周波信号の振 幅と電気信号のピーク値との関係が異なる場合でも、 光記録媒体から情報を再生 する時に記録信号を劣化させてしまうことを防ぎ、 長期にわたって安定した再生 を行うことが可能となる。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 4の態様は、 第 1又は第 2の態様にお いて、 前記半導体レーザの温度を計測する温度センサと、 前記平均値と前記温度 と前記振幅と前記ピーク対平均比との間の関係を示すデ一タを記憶する記憶部 と、 を更に備え、 前記高周波重畳制御部は、 前記記憶部から前記データを読み出 すことにより、 当該データと前記平均値と前記温度とに基づいて前記振幅を制御 することを特徴としている。 本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 4の態様によれば、 高周波重畳制御部 は、 記憶部に記憶される電気信号の平均値と半導体レーザの温度と高周波信号の 振幅とピーク対平均比との関係を示すデータを読み出し、 このデータと電気信号 の平均値と半導体レーザの温度とにより高周波信号の振幅を制御するので、 ピ一 ク検出回路を要しない。 また、 半導体レーザの温度変化を考慮した高周波信号の 振幅の制御が実現する。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 5の態様は、 第 1乃至第 4の何れかの 態様において、 前記高周波重畳制御部は、 前記半導体レーザの温度が上昇するの に伴い、 前記振幅が減少するように前記振幅を制御することを特徴としている。 本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 5の態様によれば、 高周波重畳制御部 が、 半導体レーザの温度が上昇するのに伴つて高周波信号の振幅が減少するよう に当該振幅を制御するので、 半導体レーザの温度に変化があっても、 高周波信号 の振幅が適切に制御される。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 6の態様は、 第 1乃至第 5の何れかの 態様において、 前記高周波重畳制御部は、 前記平均値が与えられた閾値未満であ れば、 前記平均値が上昇するのに伴って前記振幅が減少し、 前記平均値が前記閾 値より大きければ、前記平均値が上昇するのに伴って前記振幅が増加するように、 前記振幅を制御することを特徴としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 6の態様によれば、 高周波重畳制御部 は、 電気信号の平均値が与えられた閾値未満であれば、 平均値が上昇するのに伴 つて高周波信号の振幅が減少し、 平均値が閾値より大きければ、 平均値が上昇す るのに伴って振幅が増加するように、 振幅を制御するので、 ピーク対平均比と平 均値との間の関係を反映した適切な振幅制御が実現する。 すなわち、 半導体レ一 ザの出力が変化する場合においても、 光記録媒体からの情報の再生時に記録信号 を劣化させてしまうことを防ぎ、 長期にわたって安定した再生を行うことが可能 となる。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 7の態様は、 第 1乃至第 6の何れかの 態様において、 前記高周波重畳制御部は、 前記出射光を用いて情報の再生を行う 対象である光記録媒体の線速度 Vを取得する線速度取得部を備え、 前記高周波重 畳制御部は、 前記線速度 Vの標準値である標準線速度 Vo に対し、 前記ピーク対 平均比が (V/Vo)に比例するように前記振幅を制御することを特徴としてい る。 - 本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 7の態様によれば、 高周波重畳制御部 が、 再生の対象である光記録媒体の線速度 Vを取得し、 標準線速度 Vo に対し、 ピーク対平均比がΓ (V/VO)に比例するように高周波信号の振幅を制御するの で、 光記録媒体の線速度が変化しても、 高周波信号の振幅が適切に制御される。 本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 8の態様は、 第 1乃至第 5及び第 7の 何れかの態様において、 前記高周波重畳制御部は、 前記出射光を用いて情報の再 生を行う対象であって前記出射光のピーク値の許容値が記録された光記録媒体か ら、 記録されている前記許容値を読み取ることにより前記第 1基準値を取得する データ取得部を備えることを特徴としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 8の態様によれば、 高周波重畳制御部 が、 再生の対象である光記録媒体に記録されている許容値を読み取り、 読み取つ た許容値から第 1基準値を得るので、 高周波信号の振幅を光記録媒体ごとに適切 に制御することができる。 すなわち、 光記録媒体毎に記録信号を劣化させないパ ヮ一の限度が大きく異なる場合であっても、 光記録媒体からの情報の再生時に記 録信号を劣化させてしまうことを防ぎ、 長期にわたって安定した再生を行うこと が可能となる。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 9の態様は、 第 1乃至第 5及び第 7の 何れかの態様において、 前記高周波重畳制御部は、 前記出射光を用いて情報の再 生を行う対象であって試験記録領域を有する光記録媒体の前記試験記録領域に試 験パターンを記録するとともに前記振幅を変えつつ前記試験パターンを読み取る ことにより、 前記第 1基準値を判定する試験実行部を備えることを特徴としてい る。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 9の態様によれば、 高周波重畳制御部 が備える試験実行部が、 再生の対象である光記録媒体の試験記録領域に試験パタ ーンを記録するとともに、 高周波信号の振幅を変えつつ試験パターンを読み取る ことにより第 1基準値を判定するので、 高周波信号の振幅を光記録媒体ごとに適 切に制御することができる。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 1 0の態様は、 第 9の態様において、 前記高周波重畳制御部は、 前記試験実行部が判定した前記第 1基準値を前記光記 録媒体へ記録する基準値記録部と、前記第 1基準値が記録された光記録媒体から、 記録されている前記第 1基準値を読み取るデータ取得部と、 を更に備えることを 特徴としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 1 0の態様によれば、 高周波重畳制御 部が、試験実行部が判定した第 1基準値を光記録媒体へ記録する基準値記録部と、 光記録媒体から記録されている第 1基準値を読み取るデ一夕取得部とを備えるの で、 高周波重畳制御部は、 過去において光記録媒体に記録された第 1基準値を読 み取ることによって、 その光記録媒体の第 1基準値を取得できる。 従って、 同一 の光記録媒体に対して再生を行う毎に試験実行部が試験パターンの記録と読み取 りとを行う必要がない。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 1 1の態様は、 第 1乃至第 1 0の何れ かの態様において、 前記半導体レーザの前記出射光の波長 λが 3 9 0 n m< A < 4 2 0 n mであることを特徴としている。
本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 1 1の態様によれば、 半導体レーザの 前記出射光の波長 λが青色領域に略相当する 3 9 0 n m< A < 4 2 0 n mである ので、 高周波信号の振幅によってはピーク対平均比が高い値にまで上昇する当該 波長領域において、 ピーク対平均比が適切な範囲に制御される。 それにより、 当 該波長領域を用いた光記録媒体、 すなわち記録密度が高くピークパワーによる信 号劣化の影響が大きな光記録媒体に対して、 再生時に記録信号を劣化させてしま うことを防ぎ、 長期にわたって安定した再生を行うことが可能となる。
本発明に係る光へッド装置は、 本発明に係る半導体レーザ駆動装置を備えるこ とを特徴としている。
本発明に係る光へッド装置は、 本発明に係る半導体レーザ駆動装置を備えるの で、 光記録媒体に記録されている情報を劣化させることなく、 当該光記録媒体か ら情報を再生することができる。 すなわち、 高い信頼性をもって光記録媒体から の情報の再生を行い得る光へッド装置が実現する。 本発明に係る光情報処理装置は、 本発明に係る光へッド装置を備えることを特 徴としている。
本発明に係る光情報処理装置は、 本発明に係る光ヘッド装置を備えるので、 光 記録媒体に記録されている情報を劣化させることなく、 当該光記録媒体から情報 を再生することができる。 すなわち、 高い信頼性をもって光記録媒体からの情報 の再生を行い得る光情報処理装置が実現する。
本発明に係る光記録媒体は、 本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 8の態様 によって情報を再生するための光記録媒体であって、 前記許容値が記録されてい ることを特徴としている。
本発明に係る光記録媒体は、 本発明に係る半導体レーザ駆動装置の第 8の態様 によって読み取られる許容値が記録されているので、 当該半導体レーザ駆動装置 を用いて当該光記録媒体から情報を再生する際に、 高周波信号の振幅を当該光記 録媒体に適合するように制御することができる。
本発明の目的、 特徴、 局面、 および利点は、 以下の詳細な説明と添付図面とに よって、 より明白となる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の実施の形態 1による半導体レーザ駆動装置の構成を示すプロッ ク図である。
図 2は図 1の光検出素子の出力波形を例示するグラフである。
図 3は図 1のピーク検出回路の構成例を示す回路図である。
図 4は図 1の高周波重畳制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。 図 5は図 1の高周波重畳制御部の機能に基づく構成を示すブロック図である。 図 6はピーク対平均比と平均値との関係を例示するグラフである。
図 7は本発明の実施の形態 2による半導体レーザ駆動装置の構成を示すブロッ ク図である。
図 8は図 7の高周波重畳制御部の機能に基づく構成を示すプロック図である。 図 9は図 7の記憶部に記憶されるデータの構造例を示す説明図である。
図 1 0は本発明の実施の形態 3による光へッド装置の概略構成を示す構成図で ある。
図 1 1は本発明の実施の形態 4による光情報処理装置の概略側面図である。 図 1 2は図 1 1の光情報処理装置のブロック図である。
図 1 3は本発明の実施の形態 5による半導体レーザ駆動装置に含まれる高周波 重畳制御部の構成を示すプロック図である。
図 1 4は本発明の実施の形態 5による半導体レーザ駆動装置に用いられる光デ イスクの概略平面図である。
図 1 5は図 1 4の条件記録領域に記録されるデータを例示する模式図である。 図 1 6は実施の形態 6による半導体レーザ駆動装置の高周波重畳制御部の機能 に基づく構成を示すブロック図である。
図 1 7は図 1 6の高周波重畳制御部の動作を示すフローチャートである。 図 1 8は実施の形態 7による半導体レーザ駆動装置の高周波重畳制御部の機能 に基づく構成を示すブロック図である。
図 1 9は従来技術による半導体レーザ駆動装置の構成を示すブロック図であ る。
図 2 0は図 1 9の半導体レーザによる出射光の光強度の波形を例示するグラフ である。 発明を実施するための最良の形態
(実施の形態 1 )
図 1は本発明の実施の形態 1による半導体レーザ駆動装置の構成を示すブロッ ク図である。 この半導体レーザ駆動装置 1 0 1は、 半導体レーザ 1、 光検出素子 2、 高周波重畳回路 1 2、 レーザ駆動回路 4、 高周波重畳回路 5及びピーク検出 回路 7を備えている。 また、 高周波重畳回路 1 2は、 発振回路 3、 駆動電源 6及 び容量素子 1 0を備えている。 半導体レーザ 1、 光検出素子 2及び高周波重畳回 路 1 2は主要部 1 1に属し、 レーザ駆動回路 4、 高周波重畳制御部 5及びピーク 検出回路 7は周辺回路に属する。 後述するように、 半導体レ一ザ駆動装置 1 0 1 は、 光ヘッド装置に組み込まれて使用されるが、 周辺回路については光記録媒体 のトラックに追随して移動する光学系から離れて、 固定された回路基板に設けら れる場合がある。
レ一ザ駆動回路 4は駆動電流 I d を半導体レーザ 1へ供給する。 半導体レーザ 1は、 駆動電流 I dが流れ込むことにより発光する。 半導体レーザ 1は、 例えば 出射光の波長が 4 0 5 n mのシングルモ一ドレ一ザである。
高周波重畳回路 1 2は、 駆動電流 I d に高周波信号 Uf を重畳させる回路であ る。 高周波信号 U f は例えば電流信号である。 発振回路 3は、 駆動電源 6からの 電力の供給を受けることにより、 例えば 2 0 0 MH z〜6 0 0 MH z程度の高周 波で発振する。 発振回路 3が出力する高周波信号 Uf は、 直流成分をカツ卜し A Cカップリングを実現するための容量素子 1 0を介して駆動電流 I d の経路に伝 達される。 高周波重畳された駆動電流 I d は、 半導体レーザ 1に入力されること により、 シングルモードレーザである半導体レーザ 1を、 マルチモ一ドレ一ザと して発光させる。 それにより、 光ディスク等の光記録媒体からの戻り光に対する 影響を低減し、 半導体レーザ 1のノイズを抑えることができるので、 光記録媒体 から情報の再生を安定して行うことができる。
半導体レーザ 1から出射した光のうち大半は記録又は再生のために光記録媒体 へ向かうが、 一部は光検出素子 2で受光される。 光検出素子 2は、 半導体レーザ 1の出射光の一部を受け、 受けた光を光電変換することにより、 光量 （光強度） に比例した光強度検出信号である電気信号 Vopt を出力する。 レーザ駆動回路 4 は、 光検出素子 2からの電気信号 Voptを取り込み、 電気信号 Voptの平均値 Vm が一定値になるように駆動電流 I d を制御する。 それにより、 半導体レーザ 1の 出射光のパワーの平均値は一定に保たれる。 半導体レーザ駆動装置 1 0 1は、 以 上のような構成を採ることにより、 半導体レーザ 1を所望の出力で発光させるこ とができる。
なお、 半導体レーザ駆動装置 1 0 1は、 光記録媒体へ情報を記録する際には光 量を増加させ、 例えば相変化材料からなる光記録媒体の記録層に相変化を与える ことにより情報を記録する。 その場合には、 レーザ駆動回路 4は駆動電流 I d を 増加させることにより光量を増加させる。
半導体レーザ 1の出射光の強度の時間に対する変化は、 図 2 0の実線曲線で例 示される。 また、 光検出素子 2により得られる光強度検出信号である電気信号 V opt の波形は、 図 2の実線曲線で例示される。 図 2と図 2 0とを比較すれば分か るように、 光検出回路 2は、 その周波数特性から、 光強度の時間変化を精度良く 検出する。 すなわち、 光検出素子 2の応答帯域を、 高周波信号 Uf の周波数に対 して十分に高くしておくことにより、 光検出素子 2が出力する電気信号 Voptは、 半導体レーザ 1の発光波形を十分に精度良く表現することができる。
従って、 電気信号 Vopt から、 光強度の平均値 5 3だけでなくピーク値 5 2を 検出することも可能である。 レーザ駆動回路 4は、 電気信号 Vopt からその平均 値 Vmを算出し、 この平均値 Vmが所定の値となるように駆動電流 I dを制御す る。一方、 ピーク検出回路 7は、電気信号 Voptからそのピーク値 Vpを検出する。 図 3は、 ピーク検出回路 7の回路構成の一例を示す回路図である。図 3の例では、 ピーク検出回路 7は、 ダイオード 4 1及び容量素子 4 2とを備えることにより、 いわゆる検波回路或いはピークホールド回路を構成している。
図 4は、 高周波重畳制御部 5のハードウェア構成を示すブロック図である。 高 周波重畳制御部 5は、 C P U (中央演算処理部） 4 5、 プログラムメモリ 4 6、 データメモリ 4 7、 八 ^変換器4 8、 4 9、 及び D/A変換器 5 0を備えてお り、 それらの回路要素はバスライン 5 1によって接続されている。 すなわち、 高 周波重畳制御部 5は、 マイクロコンピュータとして構成されている。
八/0変換器4 8は、 ピーク検出回路 7が出力する電気信号 Vopt のピーク値 Vpを受信し、 ピーク値 Vpの形式をアナログ形式からデジタル形式へ変換する。 八/0変換器4 9は、 レーザ駆動回路 4が取得する電気信号 Vopt の平均値 Vm を受信し、 平均値 Vmの形式をアナログ形式からデジタル形式へ変換する。 プロ グラムメモリ 4 6は、 例えば R OM (Read Only Memory) を有しており、 C P U 4 5の動作を規定するプログラム及びデータを格納している。 データメモリ 4 7 は、 例えば R AM (Random Access Memory) を有しており、 C P U 4 5の動作に 伴う各種のデータを一時的に記憶する。 C P U 4 5は、 ピーク値 Vp 及び平均値 Vm に基づいて高周波重畳回路 1 2が出力する高周波信号 Uf の振幅 φを制御す るための制御信号 Vcを算出する。 D /A変換器 5 0は、制御信号 Vcの形式をデ ジタル形式からアナログ形式へ変換する。デジタル形式に変換された制御信号 Vc は、 高周波重畳回路 1 2へ入力される。 図 5は、 高周波重畳制御部 5の機能に基づく構成を示すブロック図である。 高 周波重畳制御部 5は、 比率演算部 5 4、 制御信号演算部 5 5及び基準値記憶部 5 6を備えている。 比率演算部 5 4は、 ピーク値 Vp及び平均値 Vmを受信し、 ピ ーク対平均比 R = VpZVmを算出する。基準値記憶部 5 6は、半導体レーザ 1の 出射光のピークパワーにより光記録媒体に記録される情報に劣化が生じない範囲 で適切に設定されたピーク対平均比 Rの上限値である第 1基準値 Rs を記憶して いる。 基準値記憶部 5 6は、 例えば、 プログラムの一部或いはデータの一部とし てプログラムメモリ 4 6に基準値 Rs を記憶する。 制御信号演算部 5 5は、 比率 演算部 5 4が算出したピーク対平均比 Rが基準値 Rs を超えて高くならないよう に、 制御信号 Vcを算出する。 第 1基準値 Rsの最適な値は、 光ディスク等の光記 録媒体の特性及び光学系の特性により異なるが、例えば、 ピーク値 Vp :平均値 V m= 7 . 7 : 1、 すなわち Rs= 7 . 7である。
以上のように、 ピーク対平均比 Rが第 1基準値 Rs 以下になるように、 振幅 Φ が制御されるので、 半導体レ一ザ 1の出射光のピークパワーが不必要に大きくな ることを防止することができる。 それによつて、 光記録媒体から情報を再生する 際に、 駆動電流 I dに重畳される高周波信号 Ufの振幅 φを、 光記録媒体に記録さ れている情報 （記録信号） を劣化させない範囲に維持することができる。 特に、 ピーク検出回路 7が検出したピーク値 Vp に基づいてピーク対平均比 Rが算出さ れるので、 半導体レ一ザ 1の個体毎に、 高周波信号 Vf の振幅 φと電気信号のピ —ク値 Vp との関係が異なる場合でも、 光ディスク 2 6からの情報の再生時に記 録信号の劣化を防ぐことができる。
一般に、 ピーク対平均比 Rは、 平均値 Vm、 半導体レーザ 1の温度 T、 及び高 周波信号 Ufの振幅 φの関数 R = f (Vm, Τ， φ ) として表現することができる。 関数 f の形は、 半導体レーザ 1毎の特性の相違によっても変わり得る。 平均値 V m及び振幅 Ψが一定であれば、 半導体レーザ 1の温度 Tが上昇するのに伴い、 ピ ーク対平均比 Rは高くなる。 従って、 高周波重畳制御部 5は、 温度 Tが上昇する のに伴つて、 振幅 φが減少するように振幅 φを制御する。
また、 半導体レーザ 1の出力が変化する場合には、 出力されるパワーがある閾 値未満の範囲では、 パワーの増加とともにピーク値 Vp が高くなり、 パワーが閾 値より大きい範囲では、 パワーの増加とともにピーク値 Vp が低くなる。 すなわ ち、 温度が一定であるときのピーク対平均比 Rと平均値 Vmと振幅 φとの間の関 係は、 図 6のグラフで例示される。 平均値 Vmは、 半導体レーザ 1のパワーに対 応している。 ピーク対平均比 R = VpZVmを縦軸とし、平均値 Vmを横軸として 描かれる曲線は、 平均値 Vmに関する閾値 Vthにおいて最高値をとる山形の曲線 となる。 この曲線は、 振幅 が増大するほど縦軸正方向にシフトする。
既に述べたように、高周波重畳制御部 5は、 ピーク対平均比 Rが第 1基準値 Rs 以下となるように、 振幅 Φを制御する。 従って、 半導体レーザ 1のパヮ一或いは 平均値 Vmが増加するのに伴つて、 平均値 Vmが閾値 Vth未満であれば振幅 Φが 減少し、 平均値 Vmが閾値 Vthより大きければ振幅 が増加するようにに、 高周 波重畳制御部 5は振幅 φを制御する。 、
好ましくは、 基準値記憶部 5 6は、 第 1基準値 Rsに加えて、 第 1基準値 Rs以 下に設定される第 2基準値 Rwをも記憶している。 第 2基準値 Rwは、 半導体レ 一ザ 1がマルチモードで安定して動作し得る範囲で適切に設定されたピーク対平 均比 Rの下限値である。 基準値記憶部 5 6は、 例えば、 プログラムの一部或いは データの一部としてプログラムメモリ 4 6に、 基準値 Rs と共に基準値 Rw を記 憶する。
この場合には、 制御信号演算部 5 5は、 比率演算部 5 4が算出したピーク対平 均比 Rが第 2基準値 Rwを超えて低くならないように、 制御信号 Vcを算出する。 すなわちこの場合には、 高周波重畳制御部 5は、 ピーク対平均比 が、 Rw≤R≤ R s となるように、 振幅 Φを制御する。 それによつて、 半導体レーザ 1をマルチ モードで安定して動作させることが可能とある。
なお、 半導体レーザ 1の出射光の波長 λは、 一般には任意であるが、 特に青色 領域に略相当する 3 9 0 n m< A < 4 2 0 n mであることが望ましい。 この波長 領域では、 高周波信号 Vf の振幅 Φによってはピーク対平均比 Rが高い値にまで 上昇するからである。 更に、 この波長領域を用いた光ディスク 2 6等の光記録媒 体は、 記録密度が高くピークパワーによる信号劣化の影響が大きいからである。
(実施の形態 2 )
図 7は本発明の実施の形態 2による半導体レーザ駆動装置の構成を示すプロッ ク図である。 この半導体レーザ駆動装置 1 0 2は、 温度センサ 9及び記憶部 8を 備え、 高周波重畳制御部 5が高周波重畳制御部 5 Aに置き換えられ、 ピーク検出 回路 7が除去されている点において、 図 1に示した半導体レーザ駆動装置 1 0 1 とは異なっている。 以下の図において、 図 1〜図 5と同一部分については、 同一 符号を付して詳細な説明を略する。
温度センサ 9は、 半導体レーザ 1の温度 Tを計測し、 計測した温度 Tを電気信 号として出力する。 以下においては、 説明を簡略なものとするために、 温度 Tを 示す計測信号である電気信号をも温度 Tと表現する。 記憶部 8は、 例えば半導体 メモリを有している。
高周波重畳制御部 5 Aのハードウェア構成は、 図 4と同等に表される。 但し、 A/D変換器 4 8にはピーク値 Vp に代えて、 温度 Tが入力される。 図 8は、 高 周波重畳制御部 5 Aの機能に基づく構成を示すプロック図である。 高周波重畳制 御部 5 Aは、 制御信号演算部 5 8及び基準値記憶部 5 6を備えている。 制御信号 演算部 5 8は、 平均値 Vm、 温度 T、 記憶部 8に記憶されるデータ、 並びに基準 値記憶部 5 6に記憶される第 1基準値 Rs (好ましくは、 更に第 2基準値 Rw) に 基づいて、 制御信号 Vcを算出する。
既に述べたように、 ピーク対平均比 R、 平均値 Vm、 温度 T、 及び振幅 φの間 には、 関数関係 R = f (Vm, Τ， φ ) が存在する。 記憶部 8は、 予め実験等に より求められたこれらの変数の間の関係を記憶している。 図 9は、 記憶部 8が記 憶するデータの構造を例示する説明図である。 図 9の例では、 記憶部 8は、 平均 値 Vm、 温度 T、 及び振幅 φの様々な組み合わせに対するピーク対平均比 Rの値 を記憶している。 振幅 φと制御信号 Vc との間には一定の対応関係が存在するの で、 記憶部 8は、 振幅 φの代わりに制御信号 Vc を記憶していてもよく、 それら は互いに実質同等である。
制御信号演算部 5 8は、 平均値 Vm及び温度 Tを受信し、 記憶部 8が記憶する データを読み出すことにより、 ピーク対平均比 Rが第 1基準値 Rs を超えて高く ならない振幅 φを実現するための制御信号 Vc を算出する。 制御信号演算部 5 8 は、 例えば、 受信した平均値 Vm及び温度 T、 並びに基準値記憶部 5 6が記憶す る第 1基準値 Rs に相当するピーク対平均比 Rの組み合わせに対応する振幅 Φ を、 記憶部 8から読み出す。 制御信号演算部 5 8は、 読み出した振幅 Φよりも振 幅 Φが超えて大きくならないように、 制御信号 Vcを算出する。
このように、 高周波重畳制御部 5 Aは、 温度センサ 9からの温度 Tと光検出素 子 2からの電気信号 Voptを受けたレーザ駆動回路 4で得られた平均値 Vmとを、 記憶装置 8に格納されたデータと比較することにより、 ピーク対平均比 Rが第 1 基準値 Rs を超えて高くならないように振幅 Ψを制御する。 このため、 半導体レ 一ザ駆動装置 1 0 2は、 ピーク検出回路 7を要せず、 しかも、 半導体レ一ザ 1の 温度変化を考慮した高周波信号 Vf の振幅 Φの制御を実現する。 更に、 光検出素 子 2が半導体レーザ 1の出射光のピーク値を検出する必要がないから、 光検出素 子 2として周波数帯域が比較的低いものを用いてもよい。
なお、 基準値記憶部 5 6が第 2基準値 Rwをも記憶する場合には、 制御信号演 算部 5 8は、 例えば、 受信した平均値 Vm及び温度 T、 並びに第 2基準値 Rwに 相当するピーク対平均比 Rの組み合わせに対応する振幅 をも、 記憶部 8から読 み出し、 読み出した振幅 Φよりも振幅 Φが超えて小さくならないように、 制御信 号 Vc を算出するとよい。 それにより、 高周波重畳制御部 5 Aは、 ピーク対平均 比 Rが第 2基準値 Rw を超えて低くならないように振幅 Φを制御することがで き、 半導体レーザ 1を安定してマルチモードで動作させることができる。
(実施の形態 3 )
図 1 0は本発明の実施の形態 3による光へッド装置の概略構成を示す構成図で ある。 この光ヘッド装置 3 1は、 図 1に示した半導体レーザ駆動装置 1 0 1又は 図 7に示した半導体レ一ザ駆動装置 1 0 2、 前光モニター用ビ一ムスプリッ夕 2 1、 ビームスプリツ夕 2 7、 光検出器 2 8、 集光レンズ 2 3、 立ち上げミラー 2 4及び対物レンズ 2 5を備えている。 前光モニター用ビ一ムスプリッ夕 2 1は、 往路光の一部を分離して光検出素子 2へ入射させる。 ビ一ムスプリッ夕 2 7は、 復路光を往路光から分離し、 光検出器 2 8へ入射させる。
光ディスク 2 6に記録されている情報を再生する際には、 半導体レーザ 1が出 射した波長 4 0 5 n mのレーザ光 2 2が集光レンズ 2 3により平行光となり、 立 ち上げミラー 2 4により光路を折り曲げられ、 対物レンズ 2 5に入射する。 出射 光は、 往路の途中で前光モニター用ビ一ムスプリッタ 2 1で一部が分離され、 分 離された一部の光は光検出素子 2に入る。 対物レンズ 2 5に入射した光は、 光デ イスク 2 6に集光される。 光ディスク 2 6により反射された光は、 対物レンズ 2 5、 立ち上げミラ一 2 4、 集光レンズ 2 3を往路とは逆に迪り、 ビームスプリツ 夕 2 7で反射されることにより、 光検出器 2 8へ入射する。 光検出器 2 8は、 入 射した光を光電変換し、 電気信号として検出する。 光検出器 2 8で光電変換され ることにより検出された電気信号は、 後述するように光ディスク 2 6上のピット 列の再生信号や、ピット列のトレースを行うためのサーポ信号として用いられる。 光ヘッド装置 3 1の記録時の動作は、 再生時の動作と基本的に同じであるが、 半導体レーザ 1が出射する光量が大きく、 それにより光ディスク 2 6への記録が 行われる。 光ヘッド装置 3 1は、 半導体レーザ駆動装置 1 0 1又は 1 0 2を用い ているので、 光ディスク 2 6上に記録されている情報を、 再生中に劣化させるこ とがなく、 同一の光ディスク 2 6に対して、 長期にわたって安定した再生を行う ことが可能である。
(実施の形態 4 )
図 1 1は本発明の実施の形態 4による光情報処理装置の概略側面図であり、 図 1 2は、 同ブロック図である。 この光情報処理装置 1 0 3は、 図 1 0に示した光 ヘッド装置 3 1の他に、 モータ （回転駆動機構） 3 2、 回路基板 3 3、 電源装置 3 4、 記録装置 2 9、 再生装置 3 7、 トラッキングサーボ機構 3 8、 及びフォー カスサーボ機構 3 9を備えている。 回路基板 3 3は、 様々な回路素子 （不図示） を備えており、 記録装置 2 9、 再生装置 3 7 , トラッキングサーボ機構 3 8及び フォーカスサ一ポ機構 3 9の構成要素の一つとなっている。 モー夕 3 2は、 光デ イスク 2 6を支持しつつ回転させる。
光へッド装置 3 1は、 光ディスク 2 6との位置関係に対応する信号を回路基板 3 3へ送る。 回路基板 3 3はこの信号を演算して、 光ヘッド装置 3 1又は光へッ ド装置 3 1内の対物レンズ 2 5を微動させるための信号を出力する。具体的には、 光検出器 2 8は、 受光した光を光電変換することにより、 再生信号 3 0、 トラッ キングエラ一信号 3 5及びフォーカスエラ一信号 3 6を生成する。 トラッキング サーボ機構 3 8は、 トラッキングエラ一信号 3 5に基づいて、 トラッキング誤差 を補償するように光ヘッド装置 3 1又は対物レンズ 2 5を制御する。 同様に、 フ ォ一カスサーボ機構 3 9は、 フォーカスエラ一信号 3 6に基づいて、 フォーカス 誤差を補償するように光へッド装置 3 1又は対物レンズ 2 5を制御する。 それに より、 光ヘッド装置 3 1は、 光ディスク 2 6に対して情報の読み出し、 書き込み 又は消去を行うことが可能となる。
再生装置 3 7は、 再生信号 3 0に基づいて光ディスク 2 6に記録された情報を 再生する。 再生装置 3 7は、 再生信号 3 0に基づいて光ディスク 2 6に記録され た情報を再生するもので、 当該情報が例えば映像情報及び音声情報であれば、 映 像信号及び音声信号へ変換する。 映像信号はモニタ （不図示） へ入力されること により映像として表示され、 音声信号はスピーカ （不図示） へ入力されることに より音声として出力される。 記録装置 2 9は、 光ヘッド装置 3 1を通じて情報を 光ディスク 2 6に記録する。
なお、 光へッド装置 3 1が備える半導体レーザ駆動装置 1 0 1又は 1 0 2のう ち、 主要部 1 1 (図 1又は図 7を参照） を除く周辺回路は、 回路基板 3 3から離 れて駆動制御される光学系に、 主要部 1 1とともに組み込まれても良く、 主要部 1 1とは別に、 回路基板 3 3に設けられても良い。 後者の場合には、 図 1 1に点 線で示すように、 光ヘッド装置 3 1は、 駆動制御される部分と回路基板 3 3の一 部との双方を含むこととなる。
電源装置 3 4は、 回路基板 3 3、 光へッド装置 3 1及び対物レンズ 2 5の駆動 機構であるトラッキングサーボ機構 3 8及びフォーカスサーボ機構 3 9、 並びに モータ一 3 2へ電力を供給する。 なお、 電源装置 3 4は、 外部電源との接続部に 置き換えても良い。 電源装置 3 4又は外部電源との接続部から電力の供給を受け る別の電源又は別の接続部が、 各駆動機構、 或いは各回路に設けられていても良 い。
本実施の形態による光情報処理装置 1 0 3は、 図 1 0に示した光へッド装置 3 1を用いているため、 光ディスク 2 6上に記録されている情報を、 再生中に劣化 させることがなく、 同一の光ディスク 2 6に対 ·して、 長期にわたって安定した再 生を行うことが可能である。
(実施の形態 5 )
図 1 3は、 本発明の実施の形態 5による半導体レーザ駆動装置の高周波重畳制 御部の機能に基づく構成を示すブロック図である。 本実施の形態による半導体レ 一ザ駆動装置の構成は、 図 1と同等に表される。 但し、 高周波重畳制御部 5は、 図 1 3の高周波重畳制御部 5 Bに置き換えられる。 高周波重畳制御部 5 Bのハー ドウエア構成は、 図 4と同等に表される。 図 1 3に示すように、 高周波重畳制御 部 5 Bは、 図 5に示した高周波重畳制御部 5の基準値記憶部 5 6に代えて、 デ一 夕取得部 5 9を備えている。 本実施の形態による半導体レーザ駆動装置は、 情報 の記録及び再生の対象とする光ディスク 2 6に、 記録信号を劣化させない限度の レ一ザ光のピーク値 5 2、 すなわちピーク値 5 2の許容値 Pが記録されているこ とを前提としている。
図 1 4は、 本実施の形態による半導体レーザ駆動装置が記録及び再生の対象と する光ディスク 2 6の概略平面図である。 この光ディスク 2 6は、 通常の情報を 記録するための情報記録領域 8 3に加えて、 条件記録領域 8 2を有している。 図 1 5は、 条件記録領域 8 2のトラックに沿って記録されるデ一タを例示する模式 図である。 例えば、 データ 8 5は許容値 Pであり、 データ 8 6は情報を記録する 際のレーザ光のパワー （mW) であり、 データ 8 7は情報を消去する際のレーザ 光のパワー （mW) であり、 デ一夕 8 8は光ディスク 2 6の製造元を表示するデ 一夕である。
図 1 3に戻って、 データ取得部 5 9は、 光ディスク 2 6に記録されている許容 値 Pを、光検出器 2 8を通じて読み取り、読み取った許容値 Pから第 1基準値 Rs を算出する。図 5に示した高周波重畳制御部 5と同様に、制御信号演算部 5 5は、 比率演算部 5 4が算出したピーク対平均比 Rが基準値 Rs を超えて高くならない ように、 制御信号 Vcを算出する。
このように高周波重畳制御部 5 Bは、 再生の対象である光ディスク 2 6に記録 されている許容値 Pを読み取り、読み取った許容値 Pから第 1基準値 Rsを得る。 そのため、 レーザ光のピーク値 5 2が光ディスク 2 6に与える影響が、 光デイス ク 2 6の個体ごとに大きく異なる場合でも、 各光ディスク 2 6の各々に対して、 ピーク対平均比 Rが記録信号の劣化を起こさない最適な値となるレーザ光を半導 体レーザ 1が出力するように、 高周波重畳を行うことが可能となる。
(実施の形態 6 ) 図 1 6は、 本発明の実施の形態 6による半導体レーザ駆動装置の高周波重畳制 御部の機能に基づく構成を示すブロック図である。 本実施の形態による半導体レ —ザ駆動装置の構成は、 図 1と同等に表される。 但し、 高周波重畳制御部 5は、 図 1 6の高周波重畳制御部 5 Cに置き換えられる。 高周波重畳制御部 5 Cのハ一 ドウエア構成は、 図 4と同等に表される。
図 1 6に示すように、 高周波重畳制御部 5 Cは、 図 1 3に示した比率演算部 5 4、 制御信号演算部 5 5に加えて、 試験実行部 9 1及び基準値記録部 9 2を備え ている。 また、 データ取得部 5 9はデ一夕取得部 5 9 Aに置き換えられている。 本実施の形態による半導体レーザ駆動装置は、 情報の記録及び再生の対象とする 光ディスク 2 6が、 試験パターンを記録可能な試験記録領域を有することを前提 としている。 試験記録領域は、 例えば図 1 4の条件記録領域 8 2に隣接して設け られるとよい。 このため図 1 4は、 条件記録領域 8 2と同一の部分に符号 8 2 A を付して試験記録領域を表している。
試験実行部 9 1は、 試験記録領域 8 2 Aに試験パターンを記録するとともに、 高周波信号 Vf の振幅 φを変えつつ試験パターンを読み取ることにより、 第 1基 準値 Rs を判定する。 基準値記録部 9 2は、 試験実行部 9 1が判定した第 1基準 値 Rsを、記録装置 2 9を通じて光ディスク 2 6の条件記録領域 8 2へ記録する。 データ取得部 5 9 Aは、 基準値記録部 9 2が記録した第 1基準値 Rs を、 光ディ スク 2 6の条件記録領域 8 2から光検出器 2 8を通じて読み取る。 制御信号演算 部 5 5は、 比率演算部 5 4が算出したピーク対平均比 Rが、 試験実行部 9 1が判 定した基準値 Rs 又はデ一夕取得部 5 9 Aが取得した基準値 Rs を超えて高くな らないように、 制御信号 Vcを算出する。
図 1 7は、 高周波重畳制御部 5 Cのうち、 試験実行部 9 1及び基準値記録部 9 2の動作手順を示すフローチャートである。 試験実行部 9 1は、 処理を開始する と、 まず記録装置 2 9を通じて光ディスク 2 6の試験記録領域 8 2 Aへ試験パタ ーンを記録する （S 1 ) 。 試験パターンは、 例えば複数桁の数値を表すデータで あってもよく、 データとして意味を成さない何らかのピットパターンであっても よい。試験パターンの記録を行う際には、通常の情報の記録を行う場合と同様に、 レーザ駆動回路 4は、 駆動電流 I d を大きくすることにより、 半導体レーザ 1の 出力パワーを高くする。 次に、 試験実行部 9 1は、 高周波信号 Vf の振幅 Φを初 期値に設定する （S 2 ) 。 振幅 φの初期値は、 光ディスク 2 6から情報を再生す る際に光ディスク 2 6の記録信号に劣化を生じることのない十分に小さい値に設 定される。
次に、 試験実行部 9 1は、 試験記録領域 8 2から試験パターンを読み取る （S 3 ) 。 試験パターンの読み取りを行う際には、 通常の情報の再生を行う場合と同 様に、 レ一ザ駆動回路 4は、 駆動電流 I d を小さくすることにより、 半導体レー ザ 1の出力パワーを低くする。
次に、 試験実行部 9 1は、 読み取った試験パターンに劣化が生じているか否か を判定する （S 4 ) 。 試験実行部 9 1は、 例えば読み取った試験パターンに、 予 め定められた大きさを超えるジッタが現れているか否かを判定することにより、 劣化の有無を判定する。 或いは、 試験実行部 9 1は、 読み取った試験パターンが 示すデータを再生し、 記録したときのデ一夕、 例えば複数桁の数値と一致するか 否かを判定することにより、 劣化の有無を判定する。
試験実行部 9 1は、 劣化が認められなければ （S 4で N o ) 、 振幅 φを一段階 増大させ （S 5 ) 、 その後、 処理をステップ S 3へ戻す。 すなわち、 試験実行部 9 1は、 ステップ S 3〜S 5のループを反復して実行することにより、 振幅 φを 段階的に増大させつつ、 試験パ夕一ンに劣化が生じるか否かを判定する。
試験実行部 9 1は、 ステップ S 4において、 劣化が生じていると判定すると、 このときのピーク対平均比 Rを比率演算部 5 4から取得し、 例えば取得したピー ク対平均比 よりも、 マ一ジンを持ってある程度低い値を第 1基準値 Rs と判定 する （S 6 ) 。 マージンの大きさは、 例えば一定幅、 或いは取得したピーク対平 均比 Rの何％という比率で予め定めておくと良い。
次に、 基準値記録部 9 2は、 試験実行部 9 1が判定した第 1基準値 Rs を条件 記録領域 8 2に記録する （S 7 ) 。 以上により、 試験実行部 9 1及び基準値記録 部 9 2による処理は終了する。 その後、 制御信号演算部 5 5は、 試験実行部 9 1 が判定した第 1基準値 Rsに基づいて制御信号 Vcを算出し、高周波重畳回路 1 2 へ入力する。
基準値記録部 9 2によって第 1基準値 Rs が記録された光ディスク 2 6を、 あ らためて再生の対象とする場合には、 試験実行部 9 1が試験パターンを再度記録 する必要はない。 この場合には、 試験実行部 9 1に代わって、 データ取得部 5 9 Aが動作し、 光ディスク 2 6の条件記録領域 8 2に記録されている第 1基準値 R sを読み取る。 この場合には、 制御信号演算部 5 5は、 試験実行部 9 1が判定し た基準値 Rsに代えて、デ一夕取得部 5 9 Aが取得した基準値 Rsを参照すること により、 制御信号 Vcを算出する。
以上のように、 高周波重畳制御部 5 Cは試験実行部 9 1を備えるので、 高周波 信号 Vf の振幅 φを光ディスク 2 6毎に適切に制御することができる。 また、 高 周波重畳制御部 5 Cは、基準値記録部 9 2及びデータ取得部 5 9 Aを備えるので、 同一の光ディスク 2 6に対して再生を行う毎に試験実行部 9 1が試験パターンの 記録と読み取りとを行う必要がない。
基準値記録部 9 2は、 好ましくは第 1基準値 Rs に加えて、 半導体レーザ駆動 装置の製品型式を識別する符号、 更に望ましくは半導体レーザ駆動装置を個体毎 に識別する符号を、 条件記録領域 8 2へ記録するとよい。 半導体レーザ駆動装置 の製品型式毎に、 或いは製品の個体毎に、 レーザ光の出力特性が微妙に異なる場 合がある。 光ディスク 2 6に、 第 1基準値 Rs とともに識別符号が記録されてお れば、高周波重畳制御部 5 Cは、光ディスク 2 6に記録されている第 1基準値 Rs が参照に値するものか否かを判定することができ、 参照に値しない場合には、 あ らためて試験実行部 9 1を起動して、 第 1基準値 Rsを判定することができる。
(実施の形態 7 )
図 1 8は、 本発明の実施の形態 7による半導体レーザ駆動装置の高周波重畳制 御部の機能に基づく構成を示すブロック図である。 本実施の形態による半導体レ —ザ駆動装置の構成は、 図 1と同等に表される。 但し、 高周波重畳制御部 5は、 図 1 8の高周波重畳制御部 5 Dに置き換えられる。 高周波重畳制御部 5 Dのハー ドウエア構成は、 図 4と同等に表される。
図 1 8に示すように、高周波重畳制御部 5 Dは、図 5に示した比率演算部 5 4、 基準値記憶部 5 6に加えて、 線速度取得部 9 5を備えている。 また、 制御信号演 算部 5 5は、制御信号演算部 5 5 Aに置き換えられている。線速度取得部 9 5は、 光ディスク 2 6から情報を再生する際に、光ディスク 2 6の線速度 Vを取得する。 線速度取得部 4 5は、例えば回転駆動機構 3 2からモー夕の回転速度 ωを取得し、 トラッキングサーボ機構 3 8から光ディスク 2 6上の光スポットの位置 X (図 1 4参照） を取得し、 取得した回転速度 o及び位置 Xから線速度 Vを算出する。 制御信号演算部 5 5 Aは、 比率演算部 5 4が算出したピーク対平均比 Rが、 基 準値記憶部 5 6が記憶する基準値 Rsを (V/Vo) 倍した値を超えて高くなら ないように制御信号 Vcを算出し、算出した制御信号 Vcを高周波重畳回路 1 2へ 入力する。 ここで、 Voは、 光ディスク 2 6に対する標準の線速度である。
光ディスク 2 6に対して情報の記録又は消去を行う際には、 光ディスク 2 6の 記録面上の光スポットに相対的な記録面の速度、 すなわち上記の線速度は、 光デ イスク 2 6のフォーマットに固有の一定の速度 Vo に設定される。 これが、 上記 の標準線速度 Vo である。 しかし、 大量の情報を短時間で記録する必要があると きなどには、 標準線速度 Vo よりも高い線速度 Vで記録を行う必要がある。 その 場合には、 記録面に入射する光の単位時間当たりの光量は小さくなり、 記録の品 質が低下する恐れがある。
従って、 標準線速度 Vo で記録する場合と同等の品質で記録を行うためには、 単位時間当たりの光量を大きくする必要がある。 単位時間当たりの光量は、 例え ば相変化材料を用いた光ディスク 2 6については、 f (V/Vo) に比例すれば良 いことが知られている。 逆に、 線速度 Vを、 V<Vo となるように低くして記録 を行う場合には、 単位時間当たりの光量を小さくする必要があるが、 この場合に おいても、単位時間当たりの光量は (V/Vo) に比例すれば良いことが知られ ている。
光ディスク 2 6から情報を再生する場合に、 光量のピークが記録されている情 報を劣化させる現象は、 情報を記録するときの現象と同等である。 従って、 情報 を再生する場合において、 記録されている情報を劣化させることのない光量のピ —ク値の上限は、 f (V/Vo) に比例する、 と結論することができる。 高周波重 畳制御部 5 Dは、 ピーク対平均比 Rが （VZVo) に比例するように高周波信号 V f の振幅 φを制御するので、 光ディスク 2 6の線速度 Vが変化しても、 高周波 信号 V f の振幅 Φが適切に制御される。
本発明は詳細に説明されたが、 上記した説明は、 すべての局面において、 例示 であって、 この発明がそれに限定されるものではない。 例示されていない無数の 変形例が、 この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 産業上の利用可能性
本発明による半導体レーザ駆動装置、 光ヘッド装置、 光情報処理装置及び光記 録媒体は、 光記録媒体に記録されている情報の劣化を招くことなく、 情報の再生 を行うことを可能にするものであり、 産業上有用である。

Claims

請求の範囲
1. 半導体レーザ （1) と、
前記半導体レーザ （1) の出射光の一部を受光し光量に対応した電気信号 （V opt) に変換する光検出素子 （2) と、
前記電気信号の平均値 （Vm) が与えられた目標値に一致するように、 前記半 導体レ一ザ （1) に駆動信号 （Id) を入力するレーザ駆動回路 （4) と、 前記駆動信号 （Id) に高周波信号 （Uf) を重畳する高周波重畳回路 （12) と、
前記高周波信号 （Uf) の振幅 （Φ) を制御する高周波重畳制御部 （5) と、 を 備えたものにおいて、
前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記電気信号 （Vopt) の前記平均値 （Vm) に対する前記電気信号（Vopt)のピーク値（Vp)の比であるピーク対平均比（R) が、 与えられた第 1基準値 （Rs) を超えて高くならないように、 前記振幅 （Φ) を制御することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
2. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記ピーク対平均比 （R) が、 前記第 1基準値 （Rs) 以下の与えられた第 2基準値 （Rw) を超えて低くならないよう に、 前記振幅 （Φ) を更に制御することを特徴とする請求の範囲 1記載の半導体 レーザ駆動装置。
3. 前記光検出素子 （2) から前記電気信号 （Vopt) を受信し、 前記電気信 号 （Vopt) の前記ピーク値 （Vp) を検出するピーク検出回路 （7) を更に備え、 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記ピーク検出回路 （7) が検出した前記ピ ーク値（Vp) に基づいて前記ピーク対平均比 （R) を算出することを特徴とする 請求の範囲 1又は 2記載の半導体レーザ駆動装置。
4. 前記半導体レーザ （1) の温度 （T) を計測する温度センサ （9) と、 前記平均値 （Vm) と前記温度 （T) と前記振幅 （Φ) と前記ピーク対平均比
(R) との間の関係を示すデータを記憶する記憶部 （8) と、 を更に備え、 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記記憶部 （8) から前記データを読み出す ことにより、 当該データと前記平均値 （Vm) と前記温度 （T) とに基づいて前 記振幅 (Φ) を制御することを特徴とする請求の範囲 1又は 2記載の半導体レー
5. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記半導体レーザの温度 （Τ) が上昇 するのに伴い、 前記振幅 (Φ) が減少するように前記振幅 (Φ) を制御すること を特徴とする請求の範囲 1乃至 4の何れかに記載の半導体レーザ駆動装置。
6. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記平均値 （Vm) が与えられた閾値 (Vth) 未満であれば、 前記平均値 （Vm) が上昇するのに伴って前記振幅 （Φ) が減少し、 前記平均値 （Vm) が前記閾値 （Vth) より大きければ、 前記平均値 (Vm) が上昇するのに伴って前記振幅 （Φ) が増加するように、 前記振幅 （Φ) を制御することを特徴とする請求の範囲 1乃至 5の何れかに記載の半導体レーザ
7. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記出射光を用いて情報の再生を行う 対象である光記録媒体 （26) の線速度 Vを取得する線速度取得部 （95) を備 え、 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記線速度 Vの標準値である標準線速度 Vo に対し、前記ピーク対平均比（R)が ^(VZVo)に比例するように前記振幅（Φ) を制御することを特徴とする請求の範囲 1乃至 6の何れかに記載の半導体レーザ
8. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記出射光を用いて情報の再生を行う 対象であって前記出射光のピーク値 （52) の許容値 （Ρ) が記録された光記録 媒体 （26) から、 記録されている前記許容値 （Ρ) を読み取ることにより前記 第 1基準値 （Rs) を取得するデータ取得部 （59) を備えることを特徴とする請 求の範囲 1乃至 5及び 7の何れかに記載の半導体レーザ駆動装置。
9. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記出射光を用いて情報の再生を行う 対象であって試験記録領域 （82A) を有する光記録媒体 （26) の前記試験記 録領域 （82A) に試験パターンを記録するとともに前記振幅 （Φ) を変えつつ 前記試験パターンを読み取ることにより、 前記第 1基準値（Rs) を判定する試験 実行部 （91) を備えることを特徴とする請求の範囲 1乃至 5及び 7の何れかに 記載の半導体レーザ駆動装置。
10. 前記高周波重畳制御部 （5) は、 前記試験実行部（91)が判定した前記第 1基準値（Rs)を前記光記録媒体 ( 2 6) へ記録する基準値記録部 （92) と、
前記第 1基準値 （Rs) が記録された光記録媒体 （26) から、 記録されている 前記第 1基準値 （Rs) を読み取るデータ取得部 （59A) と、 を更に備えること を特徴とする請求の範囲 9記載の半導体レ一ザ駆動装置。
11. 前記半導体レーザ （1) の前記出射光の波長 λが 390 nm<A<4 Onmであることを特徴とする請求の範囲 1乃至 10の何れかに記載の半導体 レーザ駆動装置。
12. 請求の範囲 1乃至 11の何れかに記載の半導体レーザ駆動装置を備え ることを特徴とする光へッド装置。
13. 請求の範囲 12記載の光へッド装置を備えることを特徴とする光情報
14. 請求の範囲 8に記載の半導体レーザ駆動装置によって情報を再生する ための光記録媒体であって、 前記許容値 （P) が記録されていることを特徴とす る光記録媒体。
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