JP2003036554A - レーザ駆動回路及びレーザ駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録と再生の切り替えの早い高性能なレーザ
駆動回路を提供する。 【解決手段】 モニタ素子ＭＤからの信号を入力するモ
ニタ信号生成手段７２と、モニタ信号生成手段７２の出
力を一方の入力端子に、基準信号を他方の入力端子に入
力する差動アンプ（ＤＦＡ）５と、差動アンプ（ＤＦ
Ａ）５からの出力を受け取るローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）６と、記録再生パルス（ＷＰ）１０により記録補正
信号（ＶＷ）１１の切り替えを行う記録再生補正スイッ
チ（ＲＷＳＷ）３３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６
の出力と記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３の出力
とを加算する加算器３１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ駆動回路に関
し、特に光ディスクに用いられるレーザ駆動回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＷドライブ、ＤＶＤ−ＲＡＭド
ライブ等の再生記録可能な光ディスクドライブでは、レ
ーザダイオード（半導体レーザ素子）に駆動電流を供給
して、そのレーザダイオードからレーザ光をディスクに
照射して記録や再生動作を行っている。これらの記録／
再生動作に適するレーザ光量はそれぞれにおいて異な
り、記録／再生動作の切り替えに伴うレーザ光量の調整
が不可欠となる。

【０００３】ＣＤ−ＲＷではレーザ駆動回路は記録用と
消去・再生用の２回路ある。図５にＣＤ−ＲＷに用いら
れる従来の消去・再生用レーザ駆動回路の回路図を示
す。図５に示す消去・再生用レーザ駆動回路は以下に示
すように動作が複雑である。レーザ駆動回路は、ドライ
ブが再生時には再生に適したレーザ光量になるようにレ
ーザ光量を調整する。一方、ドライブが記録時には消去
に適したレーザ光量となるようにレーザ光量を調整す
る。なおディスクの物理的特性から、記録及び消去に必
要なレーザパワーは、再生に必要なレーザパワーよりも
格段に大きい。

【０００４】図５に示すようにレーザ駆動回路は、対面
して配置されたレーザダイオード（半導体レーザ素子）
ＬＤとモニタダイオードＭＤによりレーザユニット１を
構成している。更にレーザダイオードＭＤにはレーザド
ライバアンプ（ＬＤＡ）２が接続されている。一方、モ
ニタダイオードＭＤにはＩＶ（電流・電圧）変換アンプ
（ＰＤＡ）３が接続されている。

【０００５】更にＩＶ変換アンプ３の出力信号はサンプ
ルホールド回路７１に入力される。サンプルホールド回
路７１は例えばサンプルホールドスイッチ（ＳＨＳＷ）
４とコンデンサ１４により構成される。

【０００６】サンプルホールド回路７１の出力信号は差
動アンプ（ＤＦＡ）５の一方の入力端子に入力される。
差動アンプ５の他方の入力端子は基準電圧（以下「基準
信号」とする。）９と接続されている。また、差動アン
プ５には記録再生パルス（ＷＰ）１０が与えられる。

【０００７】差動アンプ５の出力信号はローパスフィル
タ（ＬＰＦ）６で平滑化され２つの入力端子を有する記
録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）７の片方の端子に入力
される。記録再生補正スイッチ７の他方の端子には記録
補正電圧（以下「記録補正信号」とする。）１１が接続
されている。更に記録再生補正スイッチ７は記録補正パ
ルス１２によりスイッチ動作を行う。記録再生補正スイ
ッチ７の出力信号はレーザドライバアンプ２に入力され
る。

【０００８】このように、先ずレーザダイオードＬＤの
レーザ光量はモニタダイオードＭＤによりモニタされ
る。次にモニタされた信号はＩＶ変換アンプ３、サンプ
ルホールド回路７１、差動アンプ５、ローパスフィルタ
６、記録再生補正スイッチ７等からなるフィードバック
ループを介してレーザドライバアンプ２に入力される。
この結果レーザパワーは自動調整されることとなる。

【０００９】図５のように構成された消去・再生用のレ
ーザ駆動回路の動作を図５及び図６を用いて簡単に説明
をする。ＩＶ変換アンプ３の出力信号は例えば図６
（ａ）のような波形である。但し、実際にはＲＥＰで示
す区間が繰り返されている。矩形波が連続する部分は記
録動作時を意味する。また平坦な部分は消去・再生時を
意味する。

【００１０】図５に示す消去・再生用レーザ駆動回路で
は消去時の信号だけを取り出す為に、図６（ｂ）に示す
ようなサンプルパルスを与えて消去時の信号だけをサン
プルホールドする。つまり、サンプルホールド回路７１
によって図６（ａ）の矩形波が連続する部分は無視でき
るようにする。サンプルホールドされた信号は図６
（ｃ）のような波形となる。図６（ｄ）に示す記録再生
パルスが、Ｈレベルの時は消去の動作を行う。一方Ｌレ
ベルのときは再生の動作を行う。

【００１１】サンプルホールドされた信号は差動アンプ
５に入力される。差動アンプ５の出力はローパスフィル
タを通して図６（ｅ）のように平滑化される。ここで、
図６（ｅ）に示す波形は再生から消去に切り替わる際
に、大幅に遅れを生じている。これはサンプルホールド
回路７１やローパスフィルタ６を有する為であり、再生
モードと消去モードとの切り替えを高速に行うことがで
きない。図６（ｃ）に示す信号と、図６（ｅ）に示す信
号はピット１．５個分程度遅れているが、実際にはこれ
よりもずっと遅れる。この切り替わりの遅れにより消去
動作を完全に行うことは不可能となる。

【００１２】そこで、従来は消去開始後のある程度の時
間は、記録再生補正スイッチ７により記録補正信号１１
を与えることで対応していた。動作を切り替えた後でフ
ィードバックループが安定するまでの間、記録補正信号
１１をレーザパワー制御信号の代用として使用できるよ
うにするのが記録再生補正スイッチ７の役目である。な
お記録補正信号１１の値（電圧値）は、試し書きの際に
学習する等により予め適切な値が設定されている。

【００１３】再生時は記録再生補正スイッチ７は図５に
示すローパスフィルタ６の出力側に倒れている。更に消
去開始と同時に記録再生補正スイッチ７が記録補正信号
１１を出力するよう記録補正信号１１側にスイッチし、
安定したところで再度スイッチする。記録補正信号１１
を与えるタイミングは図６（ｆ）に示す記録補正パルス
によって決定される。レーザパワーが自動調整されるの
は図６の場合には時刻ＴＳ２の時間位置からになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来のレーザ駆動回路はＣＤ−ＲＷドライブなどの用途
に実用できているが、以下のような問題点を有してい
る。

【００１５】（ａ）記録補正パルス１２が必要となる。

【００１６】（ｂ）記録補正電圧１１の値が完全でない
場合は図６（ｅ）に示すローパスフィルタの出力信号の
収束値が記録補正電圧１１の値に一致しない。

【００１７】（ｃ）また、補正を停止するとき（記録再
生補正パルス１２がＨからＬに変わるとき）に消去の途
中で記録再生補正スイッチ７を切り替える為、記録再生
補正スイッチ１１を通過後の信号波形は図６（ｇ）に示
すように不連続となってしまう。また、切り替えタイミ
ングが不適切な場合も波形は不連続となる。

【００１８】（ｄ）また図６（ｅ）に示すローパスフィ
ルタ６の出力信号の変化量が大きいので、切り替え後の
安定に時間がかかる。更に記録再生補正スイッチ７が記
録補正信号１１側に倒れている間はレーザパワーの自動
調整がかかっていない状態になっている。

【００１９】（ｅ）更に再生時と消去時で差動アンプ５
の入力換算オフセット電圧が変化する。これは図６
（ｅ）に示すローパスフィルタの出力電圧が消去と再生
で変化する為であり、それを差動アンプ５の電圧利得で
割り算した電圧も変化する。

【００２０】（ｆ）更に各部品においては部品ばらつき
が存在し、これにより予期せぬ誤差が発生する。この部
品ばらつきはレーザダイオードＬＤ、モニタダイオード
ＭＤ、ＩＶ変換アンプ３で特に多くみられる。

【００２１】上記問題点を鑑み、本発明は再生と記録を
高速に切り替えることが可能な光ディスクのレーザ駆動
回路を提供する目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
本発明の第１の特徴は、（イ）半導体レーザ素子；
（ロ）半導体レーザ素子の出力を受光するモニタ素子；
（ハ）モニタ素子からの信号を入力するモニタ信号生成
手段；（ニ）モニタ信号生成手段の出力を一方の入力端
子に、基準信号を他方の入力端子に入力する差動アン
プ；（ホ）差動アンプからの出力を受け取るローパスフ
ィルタ；（ヘ）記録再生パルスにより記録補正信号の切
り替えを行う記録再生補正スイッチ；（ト）ローパスフ
ィルタの出力と前記記録再生補正スイッチの出力とを加
算する加算器；（チ）半導体レーザ素子に接続され、前
記加算器の出力信号により動作するレーザドライバアン
プとを少なくとも有するレーザ駆動回路であることを要
旨とする。ここで「モニタ素子」とは、例えばモニタダ
イオード（フォトダイオード）等を意味する。「モニタ
信号生成手段」とは、モニタ素子から検出された信号を
例えば増幅やサンプルホールドする手段を意味する。
「記録再生補正スイッチ」とは、記録再生パルスが例え
ばＨレベルのときはＯＮし、ＬレベルのときはＯＦＦす
るスイッチである。なお、記録再生補正スイッチは、記
録再生パルスから派生させた信号、例えば記録再生パル
スを遅らせた信号等によって動作させることも可能であ
る。

【００２３】本発明の第１の特徴に係るレーザ駆動回路
の構造によれば、記録及び消去時のみ記録再生補正スイ
ッチがＯＮして記録補正信号を加算器に出力する。よっ
て、再生時と記録及び消去時の切り替えにおける遷移時
間が短く、消去中あるいは記録中に不連続を発生しない
レーザ駆動回路を構成できる。また従来のように記録再
生補正パルスが不要である。

【００２４】更にサンプルホールド回路はサンプルパル
スにより動作し、記録再生の際には、基準信号は前記サ
ンプルパルスに同期して切り替わることが好ましい。こ
のように動作させることによりモニタ信号と基準信号を
より一致させることができる。

【００２５】本発明の第２の特徴は、（イ）半導体レー
ザ素子の発光量を検出するステップ；（ロ）検出された
信号からモニタ信号を生成するステップ；（ハ）モニタ
信号と基準信号との差を差動増幅して誤差信号を生成す
るステップ；（ニ）誤差信号を平滑化するステップ；
（ホ）記録再生パルスにより記録補正信号の切り替えを
行うステップ；（ヘ）平滑化された誤差信号に前記記録
補正信号を加算してレーザパワー制御信号を生成するス
テップ；（ト）レーザパワー制御信号により前記半導体
レーザ素子の発光量を調整するステップとを少なくとも
有するレーザ駆動方法であることを要旨とする。ここで
「誤差信号」とはモニタ信号と基準信号との差を増幅し
た信号であることを意味する。

【００２６】本発明の第２の特徴に係るレーザ駆動方法
によれば、レーザパワー制御信号を連続した信号とする
ことができる。またフィードバックによる誤差信号の補
正は常時行われ、再生時と記録及び消去時との切り替わ
り中に自動調整が切れる事は無い。更に記録補正信号を
加算することによって誤差信号の変化量を小さくできる
ので、自動調整が安定に動作する時間そのものが小さく
できる。

【００２７】更に本発明の第２の特徴に係るレーザ駆動
方法において、基準信号は、特定のタイミングのサンプ
ルパルスの立ち上がり又は立ち下りに同期して立ち上が
ることが好ましい。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、主にＣＤ−ＲＷに用いられ
る消去・再生用のレーザ駆動回路を例として、図面を参
照して本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同
一又は類似の記号を付している。

【００２９】（第１の実施の形態）図１に示すように本
発明に係るレーザ駆動回路は、半導体レーザ素子ＬＤ
と、半導体レーザ素子の出力を受光するモニタ素子ＭＤ
と、モニタ素子ＭＤからの信号を入力するモニタ信号生
成手段７２と、モニタ信号生成手段７２の出力を一方の
入力端子に、基準信号（ＶＲ）９を他方の入力端子に入
力する差動アンプ（ＤＦＡ）５と、差動アンプ（ＤＦ
Ａ）５からの出力を受け取るローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）６と、記録再生パルス（ＷＰ）１０により記録補正
信号（ＶＷ）１１の切り替えを行う記録再生補正スイッ
チ（ＲＷＳＷ）３３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６
の出力と記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３の出力
とを加算する加算器３１と、半導体レーザ素子ＬＤに接
続され加算器３１の出力信号により動作するレーザドラ
イバアンプ（ＬＤＡ）２とを有する。レーザドライバア
ンプ（ＬＤＡ）２で半導体レーザ素子ＬＤに電流を流
し、半導体レーザ素子ＬＤの発光量はモニタダイオード
ＭＤで検出する。なお、制御パルス（ＣＰ）１３は、レ
ーザドライバアンプ（ＬＤＡ）２をＯＮまたはＯＦＦす
るパルスである。

【００３０】またモニタ信号生成手段７２は、モニタ素
子ＭＤの出力を受け取る電流電圧変換アンプ（ＰＤＡ）
３と、電流電圧変換アンプ（ＰＤＡ）３の出力を受け取
るサンプルホールド回路７１とを含む。モニタ信号生成
手段７２はモニタ素子ＭＤの出力からモニタ信号を生成
する機能を有する。

【００３１】サンプルホールド回路７１は消去・再生時
の信号のみを取り出すサンプルパルス（ＳＰ）８により
動作する。サンプルホールド回路７１は例えばサンプル
ホールドスイッチ（ＳＨＳＷ）４、コンデンサ１４等か
らなる。

【００３２】差動アンプ（ＤＦＡ）５は基準信号（Ｖ
Ｒ）９とモニタ信号との差を増幅する。基準信号（Ｖ
Ｒ）９は特定のタイミングのサンプルパルス（ＳＰ）８
の立ち下がりに同期して立ち上がる。即ち、半導体レー
ザ素子ＬＤは基準信号（ＶＲ）９に比例した発光量にな
るよう自動調整される。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６
は差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力信号を平滑化する。

【００３３】記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３は
記録再生パルス（ＷＰ）１０により記録及び消去を選択
する。即ち、再生時においては記録再生補正スイッチ
（ＲＷＳＷ）３３はＯＦＦとなる。一方、記録・消去時
においてはＯＮして記録補正信号（ＶＷ）１１を出力す
る。

【００３４】このように本発明の第１の実施の形態に係
るレーザ駆動回路では、加算器３１によりローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）６の出力信号に記録及び消去時だけ記録
補正信号（ＶＷ）１１を加算してレーザドライバアンプ
（ＬＤＡ）２への入力信号（レーザパワー制御信号）と
する。

【００３５】よって記録及び消去時に必要とされるレー
ザパワーは記録補正信号（ＶＷ）１１を基準に動作させ
る。一方、ＩＶ変換アンプ３、サンプルホールド回路７
１、差動アンプ（ＤＦＡ）５、ローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）６からなるフィードバックループは部品ばらつき等
による不明な誤差信号を補正する為に用いられる。

【００３６】次に図１及び図２を用いて本発明の第１の
実施の形態に係るレーザ駆動回路の動作を（ａ）再生
時、（ｂ）記録及び消去時、（ｃ）再生から記録及び消
去へ切り替える場合とに分けてそれぞれ説明する。

【００３７】先ず、共通の動作であるモニタ信号生成手
段７２の動作について説明する。モニタ素子（モニタダ
イオード）ＭＤが、半導体レーザ素子（レーザダイオー
ド）ＬＤのレーザ光量をモニタして出力電流をＩＶ変換
アンプ（ＰＤＡ）３に渡す。ＩＶ変換アンプ（ＰＤＡ）
３で電圧化されるのと同時に増幅され図２（ａ）のよう
な波形を出力する。図２（ａ）の信号において矩形波の
繰り返しはメディアに記録している状態である。図２
（ａ）の信号において、図２（ｅ）に示す記録再生パル
ス（ＷＰ）１０がＨレベルでＩＶ変換アンプ（ＰＤＡ）
の出力が平坦なところが消去モードで、Ｌレベルのとこ
ろが再生モードである。この図だとメディアに記録でき
るピットの数は３個となるが、これは図で表す都合上省
略している為で、実際にはＲＥＰで示す区間が何度も繰
り返している。ＩＶ変換アンプ３の出力はサンプルホー
ルド回路７１でサンプルホールドされる。

【００３８】（ａ）再生時における動作； （イ）先ず記録再生パルス（ＷＰ）１０はＬレベルとな
り、記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３はＯＦＦす
る。

【００３９】（ロ）モニタ信号生成手段７２から出力さ
れるモニタ信号と基準信号（ＶＲ）９との誤差を差動ア
ンプ（ＤＦＡ）５が増幅する。基準信号（ＶＲ）９はレ
ーザパワーの目標値を示す基準信号であるので、再生に
適した電圧にセットされている。

【００４０】（ハ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力信号
は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６で平滑され安定化さ
れる。

【００４１】（ニ）ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出
力はレーザドライバアンプ（ＬＤＡ）２に入力される。

【００４２】この結果図２（ｃ）に示す信号と図２
（ｄ）に示す基準信号が等しくなるようレーザパワーを
安定化させる。

【００４３】（ｂ）記録及び消去時における動作；消去
時及び記録時においては記録再生パルス（ＷＰ）１０は
Ｈレベルであり、記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３
３はＯＮする。また、基準信号（ＶＲ）９は消去に適し
た電圧にセットされる。

【００４４】以下記録補正信号（ＶＷ）１１が、（ｂ
１）理想的な電圧の場合と、（ｂ２）理想的な値から少
しずれていた場合に更に分けて説明する。

【００４５】（ｂ１）記録補正信号（ＶＷ）１１が理想
的な電圧の場合； （イ）記録補正信号（ＶＷ）１１が理想的な電圧の場合
は、記録補正信号（ＶＷ）１１だけでレーザダイオード
ＬＤは理想的なパワーで発光する。

【００４６】（ロ）レーザダイオードＬＤが理想的なパ
ワーで発光すると、モニタダイオードＭＤがモニタした
結果をモニタ信号生成手段７２に出力する。

【００４７】（ハ）よって、図２（ｃ）に示すようなモ
ニタ信号生成手段７２の出力は理想的な目標値が現れ
る。即ち、モニタ信号生成手段７２の出力と基準信号
（ＶＲ）９は理想的には等しくなる。

【００４８】（ニ）等しいということは誤差が存在しな
いので差動アンプ（ＤＦＡ）５は出力がゼロになる。

【００４９】（ホ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力を受
け取るローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力も勿論ゼロ
となる。

【００５０】理想的にはこのような状態でループは収束
する。

【００５１】（ｂ２）記録補正信号（ＶＷ）１１が理想
的な値から少しずれていた場合； （イ）例えば記録補正信号（ＶＷ）１１の値が理想的な
値よりも少し大きかった場合は、レーザダイオードＬＤ
は理想的なパワーよりも少し強く発光する。

【００５２】（ロ）レーザダイオードＬＤが少し強いパ
ワーで発光すると、モニタダイオードＭＤがモニタした
結果をモニタ信号生成手段７２に出力する。

【００５３】（ハ）よって、図２（ｃ）に示すようなモ
ニタ信号生成手段７２の出力は理想的な目標値よりも少
し大きい値が現れる。

【００５４】（ニ）差動アンプ（ＤＦＡ）５が、モニタ
信号生成手段７２の出力と基準信号（ＶＲ）９との誤差
を増幅する。

【００５５】（ホ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力を受
け取るローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力はマイナス
符号の信号となる。

【００５６】（ヘ）即ち、記録補正信号（ＶＷ）１１を
小さくするよう補正する。このように、モニタ信号生成
手段７２の出力と基準信号（ＶＲ）９とが等しくなるよ
うにフィードバックループが構成されている。

【００５７】（ｃ）再生から記録及び消去へ切り替える
場合； （イ）記録再生パルス（ＷＰ）１０がＨに切り替わる。
すると記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３はＯＮし
て記録補正信号（ＶＷ）１１を出力する。但し、この時
に図２（ｃ）に示す差動アンプ（ＤＦＡ）５への入力信
号は図２（ｂ）に示すサンプルパルスがＨレベルになる
まで消去時の信号がサンプルホールドされない。

【００５８】（ロ）消去時の信号がサンプルホールドさ
れないので、最初のサンプルパルスの立ち上がりまでの
間、差動アンプ（ＤＦＡ）５は誤った信号を一瞬出力す
る。

【００５９】（ハ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力はロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）６で平滑化される。ローパス
フィルタ（ＬＰＦ）６の出力信号は、図２（ｆ）に示す
ように、図２（ｃ）に示す差動アンプ（ＤＦＡ）５への
入力信号が立ち上がるまでの間、つまり図２（ｂ）に示
すサンプルパルスの最初の立ち上がりまでの間だけプラ
ス側に少し変動する。

【００６０】（ニ）サンプルパルスがやってくれば、直
ぐにループ応答は収束する方向へ向かう。即ち、時刻Ｔ
Ｓ１からフィードバックがかかり、自動調整が機能す
る。

【００６１】本発明の第１の実施の形態のレーザ駆動回
路の構造によれば、従来のように記録再生補正パルスを
用いることなくレーザ駆動回路を構成できる。更に、記
録及び消去時に必要とされるレーザパワーは記録再生パ
ルス（ＷＰ）１０を基準に動作させるので、従来のよう
に切り替えの動作に伴う信号の遅れを生じることが無
い。

【００６２】また記録や消去のレーザパワーは、再生に
必要なレーザパワーよりも格段に大きい為、消去時は再
生時に比べ図２（ｇ）に示すレーザパワー制御信号が大
きい。このレーザパワー制御信号を差動アンプ（ＤＦ
Ａ）５の利得（ゲイン）で割り算した値が差動アンプ
（ＤＦＡ）５の入力換算オフセットとなる。本発明第１
の実施の形態の場合は、消去時のレーザパワー制御信号
の大部分は、加算器３１で加算する記録再生補正信号
（ＶＷ）１１で与える為、差動アンプ（ＤＦＡ）５の入
力換算オフセットはループ収束後のレーザパワー制御信
号の電圧と記録再生補正信号（ＶＷ）１１の電圧との差
を差動アンプ（ＤＦＡ）５の利得で割り算した値とな
る。理想的にはレーザパワー制御信号は記録再生補正信
号１１に等しくなる。また記録再生補正信号１１の値が
理想的な値でなくとも、従来の回路に比べ入力換算オフ
セットが極めて小さくなる。即ち、本発明の第１の実施
の形態に係るレーザ駆動回路を用いることにより記録再
生補正信号１１での制御がより高精度にできる。

【００６３】更に従来の場合も本発明の第１の実施の形
態の場合も、サンプルホールド回路７１の時定数とロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）６の合計２個の時定数がループ
に存在する。その為ループを安定にするには、サンプル
ホールド回路７１の時定数はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）６の時定数よりも格段に小さくなくてはならない。
図５に示す従来のレーザ駆動回路はローパスフィルタ
（ＬＰＦ）６の時定数で決まる時間ＴＳ２まで自動調整
が働かなかった。一方、本発明はサンプルパルスが来れ
ば図２に示すようにＴＳ１で自動調整が働く。よって切
り替わり後に調整が動作できない時間を極めて小さくで
きる。

【００６４】また図１に示すように消去のレーザパワー
の大部分は記録再生補正信号１１で供給する為、図２
（ｆ）に示すローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力信号
に現れる誤差信号は消去と再生で変化が小さい。即ち、
差動アンプ（ＤＦＡ）５の入力換算オフセットを小さく
できることを意味する。

【００６５】（第２の実施の形態）近年レーザドライバ
アンプは電流入力タイプのＩＣが主流になりつつある。
第１の実施の形態では電圧入力タイプであったが、本発
明の第２の実施の形態では、レーザドライバアンプ（Ｌ
ＤＡ）５４は電流入力タイプのものを用いた場合につい
て説明する。図３に示す本発明の第２の実施の形態に係
るレーザ駆動回路は、図１に示す本発明の第１の実施の
形態に係るレーザ駆動回路において、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）６と加算器３１との間に電圧電流変換器（Ｖ
／Ｉ）５１を挿入して構成に対応している。電圧電流変
換器（Ｖ／Ｉ）５１はローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の
出力信号を電流に変換する。また記録再生補正スイッチ
（ＲＷＳＷ）３３の入力側に接続された記録補正電流源
５２を更に具備している。

【００６６】記録補正電流源５２はＤ／Ａ変換器を内蔵
し、記録補正電流源制御信号（ＩＷ）５３により電流を
出力すると、実用上より便利に使用できる。なお記録補
正電流源制御信号（ＩＷ）５３はデジタル信号である。

【００６７】ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力信号
は電圧電流変換器（Ｖ／Ｉ）５１により電流化してレー
ザドライバアンプ５４に入力させている。ローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）６の出力の誤差信号は、電圧電流変換器
（Ｖ／Ｉ）５１で電流に変換し、記録再生補正電流源５
２からの出力電流と加算器３１で加算する。更に加算器
３１の出力をレーザドライバアンプ（ＬＤＡ）５４にレ
ーザパワー制御信号として入力する。ここで記録再生補
正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３は、消去時は記録再生補正
電流源５２からの出力電流を加算器３１で加算し、再生
時は加算は行わない。

【００６８】次に図３及び図４を用いて本発明の第２の
実施の形態に係るレーザ駆動回路の動作を（ａ）再生
時、（ｂ）記録及び消去時、（ｃ）再生から記録及び消
去へ切り替える場合とに分けてそれぞれ説明する。本発
明の第２の実施の形態では、本発明の第１の実施の形態
と全く同じタイミングで動作させても何ら問題は無い
が、図４では基準信号（ＶＲ）９の立ち上がりのタイミ
ングを少し変えている。即ち、基準信号（ＶＲ）９を特
定のタイミングのサンプルパルス（ＳＰ）８の立ち上が
りに同期して切り替えている。

【００６９】先ず、共通の動作であるモニタ信号生成手
段７２の動作について説明する。モニタダイオードＭＤ
がレーザダイオードＬＤのレーザ光量をモニタして出力
電流をＩＶ変換アンプ３に渡す。ＩＶ変換アンプ３で電
圧化され同時に増幅され図４（ａ）のような波形を出力
する。図４（ａ）の信号において矩形波の繰り返しはメ
ディアに記録している状態で、図４（ｅ）に示す記録再
生パルス（ＷＰ）１０がＨレベルでＩＶ変換アンプの出
力が平坦なところが消去モードで、Ｌレベルのところが
再生モードである。この図だとメディアに記録できるピ
ットの数は３個となるが、これは図で表す都合上省略す
るためで、実際にはＲＥＰで示す区間が何度も繰り返し
ている。ＩＶ変換アンプ３の出力信号はサンプルホール
ド回路７１でサンプルホールドされ図４（ｃ）に示すよ
うな波形となる。

【００７０】（ａ）再生時における動作； （イ）先ず記録再生パルス（ＷＰ）１０はＬレベルとな
り、記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３はＯＦＦす
る。

【００７１】（ロ）モニタ信号生成手段７２から出力さ
れるモニタ信号と基準信号（ＶＲ）９との誤差を差動ア
ンプ（ＤＦＡ）５が増幅する。基準信号（ＶＲ）９はレ
ーザパワーの目標値を示す基準信号であるので、再生に
適した電圧にセットされている。

【００７２】（ハ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力信号
は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６で平滑され安定化さ
れる。

【００７３】（ニ）ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出
力は電圧電流変換器５１により電流化される。

【００７４】（ホ）電圧電流変換器（Ｖ／Ｉ）５１の出
力はレーザドライバアンプ５４に入力される。

【００７５】この結果図４（ｃ）に示す信号と図４
（ｄ）に示す基準信号が等しくなるようレーザパワーを
安定化させる。

【００７６】（ｂ）記録及び消去時における動作；消去
時及び記録時においては記録再生パルス（ＷＰ）１０は
Ｈレベルであり、記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３
３はＯＮする。

【００７７】以下記録補正電流源５２が、（ｂ１）理想
的な電流の場合と、（ｂ２）理想的な値から少しずれて
いた場合に更に分けて説明する。

【００７８】（ｂ１）記録補正電流源５２が理想的な電
流の場合； （イ）記録補正電流源５２が理想的な電流の場合は、記
録補正電流源５２だけでレーザダイオードＬＤは理想的
なパワーで発光する。

【００７９】（ロ）レーザダイオードＬＤが理想的なパ
ワーで発光すると、モニタダイオードＭＤがモニタした
結果をモニタ信号生成手段７２に出力する。

【００８０】（ハ）よって、図４（ｃ）に示すようなモ
ニタ信号生成手段７２の出力は理想的な目標値が現れ
る。即ち、モニタ信号生成手段７２の出力と基準信号
（ＶＲ）９は理想的には等しくなる。

【００８１】（ニ）等しいということは誤差が存在しな
いので差動アンプ（ＤＦＡ）５は出力がゼロになる。

【００８２】（ホ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力を受
け取るローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力も勿論ゼロ
となる。

【００８３】（ヘ）ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出
力がゼロなので電圧電流変換器（Ｖ／Ｉ）５１の出力も
ゼロとなる。

【００８４】理想的にはこのような状態でループは収束
する。

【００８５】（ｂ２）記録補正電流源５２が理想的な値
から少しずれていた場合； （イ）例えば記録補正電流源５２の値が理想的な値より
も少し大きかった場合は、レーザダイオードＬＤは理想
的なパワーよりも少し強く発光する。

【００８６】（ロ）レーザダイオードＬＤが少し強いパ
ワーで発光すると、モニタダイオードＭＤがモニタした
結果をモニタ信号生成手段７２に出力する。

【００８７】（ハ）よって、図４（ｃ）に示すようなモ
ニタ信号生成手段７２の出力は理想的な目標値よりも少
し大きい値が現れる。

【００８８】（ニ）差動アンプ（ＤＦＡ）５が、モニタ
信号生成手段７２の出力と基準電圧９との誤差を増幅す
る。

【００８９】（ホ）差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力を受
け取るローパスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力はマイナス
符号の信号となる。

【００９０】（ヘ）即ち、記録補正電流源５２からの出
力電流を小さくするよう補正する。この結果モニタ信号
生成手段７２の出力と基準信号（ＶＲ）９とが等しくな
るようにフィードバックループが完成している。

【００９１】（ｃ）再生から記録及び消去へ切り替える
場合； （イ）記録再生パルス（ＷＰ）１０がＨに切り替わる。
すると記録再生補正スイッチ（ＲＷＳＷ）３３はＯＮし
て記録再生補正電流源５２から電流を出力する。但し、
この時に図４（ｃ）に示すように差動アンプ（ＤＦＡ）
５への入力信号は、最初のサンプルパルスの立ち上がり
まで消去時の信号がサンプルホールドされない。

【００９２】（ロ）最初のサンプルパルスの立ち上がり
まで消去時の信号がサンプルホールドされない。しかし
図４（ｄ）に示すように基準信号（ＶＲ）９は最初のサ
ンプルパルスの立ち上がりと同期させている。よって、
図４（ｃ）に示す差動アンプへの入力信号と図４（ｄ）
に示す基準信号がほとんど一致する。

【００９３】（ハ）図４（ｃ）に示す差動アンプへの入
力信号と図４（ｄ）に示す基準信号がほとんど一致する
ので誤差は小さくなる。差動アンプ（ＤＦＡ）５の出力
はローパスフィルタ（ＬＰＦ）６で平滑化される。ロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）６の出力信号は、図４（ｆ）に
示すように誤差信号に余分なノイズが無くなる。

【００９４】（ニ）ローパスフィルタの出力は電圧電流
変換器（Ｖ／Ｉ）に入力される。よって、記録再生補正
電流源５２からの出力電流が加算された信号は図４
（ｇ）に示すような波形となる。ここで図４（ｇ）に示
す信号は電流であることに留意されたい。

【００９５】よって、基準信号（ＶＲ）９をサンプルパ
ルス（ＳＰ）８と同期させることにより、より高精度に
レーザパワー制御信号を発生させることができる。

【００９６】本発明の第２の実施の形態に係るレーザ駆
動回路の構造によれば、本発明の第１の実施の形態と同
様に、従来のように記録再生補正パルスを用いることな
くレーザ駆動回路を構成できる。更に、記録及び消去時
に必要とされるレーザパワーは記録再生パルス（ＷＰ）
１０を基準に動作させるので、従来のように切り替えの
動作に伴う信号の遅れを生じることが無い。更にレーザ
ドライバアンプ（ＬＤＡ）として電流入力タイプのもの
を利用することができる。

【００９７】（その他の実施の形態）本発明は上記の実
施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論
述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべ
きではない。この開示から当業者には様々な代替実施の
形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【００９８】既に述べた第１及び第２の実施の形態にお
いては消去・再生用レーザ駆動回路を中心に説明した
が、記録用レーザ駆動回路についても同様に応用でき
る。

【００９９】但し、記録用レーザ駆動回路の場合は記録
補正信号は必ずしも記録開始に同期する必要は無く、先
にＯＮしても良いし、常時ＯＮさせておいても良いとい
う点で異なる。常時ＯＮさせる場合は、レーザドライバ
アンプを制御パルスでＯＦＦさせておけば良い。

【０１００】更に第１及び第２の実施の形態において
は、ＣＤ−ＲＷに用いられる消去・再生用レーザ駆動回
路について説明したが、言うまでも無くＣＤ−Ｒ、ＤＶ
Ｄ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ
等類似の光ディスクシステムにも応用できる。

【０１０１】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請
求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるも
のである。

【０１０２】

【発明の効果】本発明によれば、記録と再生の切り替え
動作そのものが従来よりも高速なレーザ駆動回路を構成
できる。

【０１０３】本発明によれば、記録補正パルスを用いる
ことなくレーザ駆動回路を構成できる。

【０１０４】本発明によれば、レーザパワーの基準とな
る信号が、消去や再生の途中で不連続とならないレーザ
駆動回路を構成できる。

【０１０５】また本発明によれば、再生時、消去時のい
ずれにおいても差動アンプの入力換算オフセットが発生
しにくいレーザ駆動回路を構成できる。

【０１０６】更に本発明によれば、記録再生の動作切り
替え直後から常時フィードバックループを機能させるこ
とができる。即ち、記録再生の動作切り替え直後から自
動調整がかかっている状態で動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレーザ駆動回
路の回路図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るレーザ駆動回
路における信号波形の変化を示すタイミングチャートで
ある。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るレーザ駆動回
路の回路図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るレーザ駆動回
路における信号波形の変化を示すタイミングチャートで
ある。

【図５】従来のレーザ駆動回路の回路図である。

【図６】従来のレーザ駆動回路における信号波形の変化
を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ レーザユニット ２、５４ レーザドライバアンプ ３ ＩＶ（電流・電圧）変換アンプ ４ サンプルホールドスイッチ ５ 差動アンプ ６ ローパスフィルタ ７、３３ 記録再生補正スイッチ ８ サンプルパルス ９ 基準電圧（基準信号） １０ 記録再生パルス １１ 記録補正電圧（記録補正信号） １２ 記録再生補正パルス １３ 制御パルス １４ コンデンサ ３１ 加算器 ３３ 記録再生補正スイッチ ５１ 電流電圧変換回路 ５２ 記録補正電流原 ５３ 記録補正電流原制御信号（デジタル信号） ７１ サンプルホールド回路 ７２ モニタ信号生成手段 ＬＤ レーザダイオード（半導体レーザ素子） ＭＤ モニタダイオード（モニタ素子）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザ素子と、 該半導体レーザ素子の出力を受光するモニタ素子と、 該モニタ素子からの信号を入力するモニタ信号生成手段
   と、 該モニタ信号生成手段の出力を一方の入力端子に、基準
   信号を他方の入力端子に入力する差動アンプと、 該差動アンプからの出力を受け取るローパスフィルタ
   と、 記録再生パルスにより記録補正信号の切り替えを行う記
   録再生補正スイッチと、 前記ローパスフィルタの出力と前記記録再生補正スイッ
   チの出力とを加算する加算器と、 前記半導体レーザ素子に接続され、前記加算器の出力信
   号により動作するレーザドライバアンプとを少なくとも
   有することを特徴とするレーザ駆動回路。
2. 【請求項２】 前記ローパスフィルタと前記加算器との
   間に電圧電流変換器を挿入したことを特徴とする請求項
   １記載のレーザ駆動回路。
3. 【請求項３】 前記記録再生補正スイッチの入力側に接
   続された記録補正電流源を更に具備することを特徴とす
   る請求項２記載のレーザ駆動回路。
4. 【請求項４】 前記モニタ信号生成手段は、前記モニタ
   素子の出力を受け取る電流電圧変換アンプと、該電流電
   圧変換アンプの出力を受け取るサンプルホールド回路と
   を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
   記載のレーザ駆動回路。
5. 【請求項５】 前記記録補正電流源はＤ／Ａ変換器を内
   蔵し、デジタル信号により電流を出力することを特徴と
   する請求項３記載のレーザ駆動回路。
6. 【請求項６】 前記サンプルホールド回路は消去・再生
   時の信号のみを取り出すサンプルパルスにより動作し、
   記録再生の際には、前記基準信号は前記サンプルパルス
   に同期して切り替わることを特徴とする請求項４記載の
   レーザ駆動回路。
7. 【請求項７】 半導体レーザ素子の発光量を検出するス
   テップと、 該検出された信号からモニタ信号を生成するステップ
   と、 該モニタ信号と基準信号との差を差動増幅して誤差信号
   を生成するステップと、 該誤差信号を平滑化するステップと、 記録再生パルスにより記録補正信号の切り替えを行うス
   テップと、 前記平滑化された誤差信号に前記記録補正信号を加算し
   てレーザパワー制御信号を生成するステップと、 該レーザパワー制御信号により半導体レーザ素子の発光
   量を調整するステップとを少なくとも有することを特徴
   とするレーザ駆動方法。
8. 【請求項８】 前記平滑化された誤差信号を電流に変換
   するステップを更に具備することを特徴とする請求項７
   記載のレーザ駆動方法。
9. 【請求項９】 前記記録補正信号は電流で与えられるこ
   とを特徴とする請求項８記載のレーザ駆動方法。
10. 【請求項１０】 前記モニタ信号を生成するステップ
    は、前記検出された信号を電流に変換して増幅するステ
    ップと、消去・再生時の信号のみを取り出すサンプルパ
    ルスによりサンプルホールドするステップとを含むこと
    を特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項記載のレー
    ザ駆動方法。
11. 【請求項１１】 前記基準信号は、特定のタイミングの
    前記サンプルパルスの立ち上がり又は立ち下りに同期し
    ていることを特徴とする請求項１０記載のレーザ駆動方
    法。