JP2706262B2 - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents
半導体レーザ駆動装置Info
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光学的情報記録再生装置における半導体レー
ザ駆動装置に関する。
ザ駆動装置に関する。
（従来の技術） 近年コンパクトディスクや追記型ディスクを利用した
電子ファイルシステム、あるいは、消去可能な光磁気材
料，相転移型材料を用いた光ディスクシステム等の光学
的情報記録再生装置の研究開発が盛んであり、なかでも
カード形態をした光記録媒体（以下光カードと称す）で
情報の記録，再生を行う光カードシステムが注目されて
いる。ここでは光学的情報記録再生装置として、光カー
ドシステムを例に挙げて説明する。
電子ファイルシステム、あるいは、消去可能な光磁気材
料，相転移型材料を用いた光ディスクシステム等の光学
的情報記録再生装置の研究開発が盛んであり、なかでも
カード形態をした光記録媒体（以下光カードと称す）で
情報の記録，再生を行う光カードシステムが注目されて
いる。ここでは光学的情報記録再生装置として、光カー
ドシステムを例に挙げて説明する。
光カードは、一般に銀塩フイルムにプリフォーマット
パターンを露光し、その後、化学現象と物理現像を組み
合わせた処理法により得られる記録層を、アクリル基板
内に収めた構造である。この光カードに対し半導体レー
ザビームを照射するために光ヘッドが用いられ、該光ヘ
ッドを加えて情報の記録，再生を行なう光学的情報記録
再生装置が構成される。この光学的情報記録再生装置に
おいて、情報の記録は、半導体レーザを約数μｍの微少
スポットに集光し、これを前記光カードに照射して記録
層の銀粒子の温度を局部的に上昇させ、周辺のゼラチン
層を軟化させてピットを形成することにより、行われ
る。また、記録された情報の再生は、前記光カードの記
録部に記録時よりも弱い光パワーの半導体レーザ光を照
射して、記録層からの反射光強度変化を検出することに
より、行われる。
パターンを露光し、その後、化学現象と物理現像を組み
合わせた処理法により得られる記録層を、アクリル基板
内に収めた構造である。この光カードに対し半導体レー
ザビームを照射するために光ヘッドが用いられ、該光ヘ
ッドを加えて情報の記録，再生を行なう光学的情報記録
再生装置が構成される。この光学的情報記録再生装置に
おいて、情報の記録は、半導体レーザを約数μｍの微少
スポットに集光し、これを前記光カードに照射して記録
層の銀粒子の温度を局部的に上昇させ、周辺のゼラチン
層を軟化させてピットを形成することにより、行われ
る。また、記録された情報の再生は、前記光カードの記
録部に記録時よりも弱い光パワーの半導体レーザ光を照
射して、記録層からの反射光強度変化を検出することに
より、行われる。
以上のことから半導体レーザ駆動装置は、情報を書き
込む記録時には、高出力のレーザ光と低出力のレーザ光
とを記録信号に応じて高速に切り換え、情報を読みとる
再生時には低出力のレーザ光をそれぞれ一定値で出力す
る必要がある。
込む記録時には、高出力のレーザ光と低出力のレーザ光
とを記録信号に応じて高速に切り換え、情報を読みとる
再生時には低出力のレーザ光をそれぞれ一定値で出力す
る必要がある。
ところが、半導体レーザは、そのしきい値電流が温度
または経時により変化するため、同一駆動電流値でも周
囲温度または、時間の経過でその光出力値が変動する。
これは、記録時においては、記録媒体への書き込み状態
に過不足を生じ、記録した情報の信頼性を低下させ、再
生時では、再生信号のSN比を悪化させる要因となる。
または経時により変化するため、同一駆動電流値でも周
囲温度または、時間の経過でその光出力値が変動する。
これは、記録時においては、記録媒体への書き込み状態
に過不足を生じ、記録した情報の信頼性を低下させ、再
生時では、再生信号のSN比を悪化させる要因となる。
以上の点から、光学的情報記録再生装置の半導体レー
ザ駆動装置においては、高出力，低出力共に安定したレ
ーザ光を供給することが必要とされている。
ザ駆動装置においては、高出力，低出力共に安定したレ
ーザ光を供給することが必要とされている。
第４図は従来より用いられている半導体レーザ駆動装
置の一例を示す構成図である。この例では半導体レーザ
１を駆動する２つの半導体レーザ駆動回路6,9が設けら
れており、再生時には再生用駆動回路６の出力のみ再生
用レーザパワーとして用い、記録時には、再生用駆動回
路６の出力をホールドし、その出力に記録用駆動回路９
の出力を重畳することにより、記録用レーザパワーを得
ている。４はサンプルホールド回路であり、サンプルホ
ールド制御信号WZがＨの時、ホールドし、Ｌでサンプル
する。
置の一例を示す構成図である。この例では半導体レーザ
１を駆動する２つの半導体レーザ駆動回路6,9が設けら
れており、再生時には再生用駆動回路６の出力のみ再生
用レーザパワーとして用い、記録時には、再生用駆動回
路６の出力をホールドし、その出力に記録用駆動回路９
の出力を重畳することにより、記録用レーザパワーを得
ている。４はサンプルホールド回路であり、サンプルホ
ールド制御信号WZがＨの時、ホールドし、Ｌでサンプル
する。
以下、再生及び記録時の動作について詳述する。
再生時には再生用駆動回路６の出力電流により、半導
体レーザ１に再生用レーザパワーが供給される。再生用
レーザパワーは、モニタ用フォトダイオードPD2の光電
流をI/V変換器３で電圧変換したモニタ電圧と再生用レ
ーザパワー値を設定する基準電圧設定回路７の出力とを
誤差比較回路５に入力し、モニタ電圧が基準電圧と等し
くなるように再生用駆動回路６を制御することによって
安定が図られている。記録時には、記録データ信号WDが
出力される直前にI/V変換器３の出力をサンプルホール
ド回路４でホールドして、再生用パワーを固定するとと
もに、記録パワー基準電圧設定回路10にもとづいて制御
される、記録用駆動回路９の出力電流を切換スイッチ８
で記録データ信号WDによりON,OFFし記録信号電流を再生
パワー電流に重畳することによって記録パワーを得てい
る。ただし、ここでは再生時のようなモニタ用フォトダ
イオード２による光パワーのモニタ値を基準電圧と比較
して補正する制御は行われていない。また、前記ホール
ドによる再生用パワーの固定は再生時へ戻る時、解除さ
れる。
体レーザ１に再生用レーザパワーが供給される。再生用
レーザパワーは、モニタ用フォトダイオードPD2の光電
流をI/V変換器３で電圧変換したモニタ電圧と再生用レ
ーザパワー値を設定する基準電圧設定回路７の出力とを
誤差比較回路５に入力し、モニタ電圧が基準電圧と等し
くなるように再生用駆動回路６を制御することによって
安定が図られている。記録時には、記録データ信号WDが
出力される直前にI/V変換器３の出力をサンプルホール
ド回路４でホールドして、再生用パワーを固定するとと
もに、記録パワー基準電圧設定回路10にもとづいて制御
される、記録用駆動回路９の出力電流を切換スイッチ８
で記録データ信号WDによりON,OFFし記録信号電流を再生
パワー電流に重畳することによって記録パワーを得てい
る。ただし、ここでは再生時のようなモニタ用フォトダ
イオード２による光パワーのモニタ値を基準電圧と比較
して補正する制御は行われていない。また、前記ホール
ドによる再生用パワーの固定は再生時へ戻る時、解除さ
れる。
上述した内容に対応するサンプルホールド制御信号W
Z、記録データ信号WD、光出力パワーのタイミングチャ
ートを第５図に示す。
Z、記録データ信号WD、光出力パワーのタイミングチャ
ートを第５図に示す。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べた従来方式では、周囲温度変化、経時変化に
対して、記録パワーPWを、安定化することはできない。
それは、半導体レーザの微分効率（順電流−光出力特性
のしきい値以上の傾き）が温度変化、経時変化によって
変動してしまうからである。
対して、記録パワーPWを、安定化することはできない。
それは、半導体レーザの微分効率（順電流−光出力特性
のしきい値以上の傾き）が温度変化、経時変化によって
変動してしまうからである。
第６図でその内容を説明する。ａは半導体レーザの初
期特性、ｂは、初期特性ａが経時及び温度変化を受けた
後の特性を示している。ａに対してｂは、しきい値電
流:Ithが増加し微分効率が低下している、この図から再
生パワRRは特性ａから特性ｂに変化しても再生駆動電流
の増加により（IR→IR′）一定に保たれているが、記録
パワーは、再生パワー電流IR′に重畳される記録パワー
電流:IWが同じであるためPWからPW′へと変化し安定化
がなされていないことがわかる。
期特性、ｂは、初期特性ａが経時及び温度変化を受けた
後の特性を示している。ａに対してｂは、しきい値電
流:Ithが増加し微分効率が低下している、この図から再
生パワRRは特性ａから特性ｂに変化しても再生駆動電流
の増加により（IR→IR′）一定に保たれているが、記録
パワーは、再生パワー電流IR′に重畳される記録パワー
電流:IWが同じであるためPWからPW′へと変化し安定化
がなされていないことがわかる。
（発明の目的） 本発明は上記従来例の問題点を解決するために、再生
時及び記録時の双方において、出力光パワーを一定にす
る制御を行い、特に容易な回路構成で実現できる半導体
レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
時及び記録時の双方において、出力光パワーを一定にす
る制御を行い、特に容易な回路構成で実現できる半導体
レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記課題を解決するための手段として、 光学的情報記録再生装置における半導体レーザ駆動装
置において、 再生用光パワー設定回路と、 記録用光パワー設定回路と、 前記２つの設定回路の出力を、記録信号に応じて、該
記録信号がＬの時は前記再生用光パワー設定回路を選択
し、該記録信号がＨの時には前記記録用光パワー設定回
路を選択する切り換え回路と、 半導体レーザの出力光パワーモニタ回路と、 半導体レーザ駆動回路と、 前記切り換え回路からの出力と前記光パワーモニタ回
路のモニタ値とが等しくなるように、前記半導体レーザ
駆動回路を制御し、再生用光パワー及び、記録用光パワ
ーを一定に保つ制御回路と、を有することを特徴とする
半導体レーザ駆動装置を提供するものである。
置において、 再生用光パワー設定回路と、 記録用光パワー設定回路と、 前記２つの設定回路の出力を、記録信号に応じて、該
記録信号がＬの時は前記再生用光パワー設定回路を選択
し、該記録信号がＨの時には前記記録用光パワー設定回
路を選択する切り換え回路と、 半導体レーザの出力光パワーモニタ回路と、 半導体レーザ駆動回路と、 前記切り換え回路からの出力と前記光パワーモニタ回
路のモニタ値とが等しくなるように、前記半導体レーザ
駆動回路を制御し、再生用光パワー及び、記録用光パワ
ーを一定に保つ制御回路と、を有することを特徴とする
半導体レーザ駆動装置を提供するものである。
また、さらに本発明は前記切り換え回路の出力の高周
波成分を減衰させる低域通過フイルタ回路を通した後、
前記光パワーモニタ回路のモニタ値と比較するようにし
た半導体レーザ駆動装置を提供するものである。
波成分を減衰させる低域通過フイルタ回路を通した後、
前記光パワーモニタ回路のモニタ値と比較するようにし
た半導体レーザ駆動装置を提供するものである。
（実施例） 第１図は本発明における実施例の半導体レーザ駆動装
置の構成図である。従来例の構成を示す第４図と同一構
成要素には同一番号を付している。第２図は第１図の各
部における信号波形を示した図であり、以上の図を用い
て動作説明をする。
置の構成図である。従来例の構成を示す第４図と同一構
成要素には同一番号を付している。第２図は第１図の各
部における信号波形を示した図であり、以上の図を用い
て動作説明をする。
まず、7,10は基準電圧設定回路であり、７は再生パワ
ー用、10が記録パワー用であり、記録，再生の各基準電
圧はアナログスイッチ11に入力される。
ー用、10が記録パワー用であり、記録，再生の各基準電
圧はアナログスイッチ11に入力される。
以下、記録時について説明する。
アナログスイッチ11は、記録データ信号:WDにより制
御され、該信号がＬのときは再生基準電圧を選択し、Ｈ
では記録基準電圧を選択し、低域通過フイルタ回路12に
入力する。低域通過フイルタ回路12は、入力信号の高周
波成分を減衰させた信号（第２図の）を出力する。該
信号が、後続の誤差比較回路5,半導体レーザ駆動回路1
3、及び半導体レーザ1,モニタ用フォトダイオード2,I/V
変換回路３で構成されるフィードバックループの基準信
号となり、それに追従した光出力信号（第２図の）が
半導体レーザ１から出力されることになる。
御され、該信号がＬのときは再生基準電圧を選択し、Ｈ
では記録基準電圧を選択し、低域通過フイルタ回路12に
入力する。低域通過フイルタ回路12は、入力信号の高周
波成分を減衰させた信号（第２図の）を出力する。該
信号が、後続の誤差比較回路5,半導体レーザ駆動回路1
3、及び半導体レーザ1,モニタ用フォトダイオード2,I/V
変換回路３で構成されるフィードバックループの基準信
号となり、それに追従した光出力信号（第２図の）が
半導体レーザ１から出力されることになる。
前記低域通過フイルタ回路12はフィードバックループ
を安定的に動作させるために設けられており、適切なカ
ットオフ周波数が設定されている。これにより、光出力
波形のリンギングならびに歪み等の発生防止及び、アナ
ログスイッチ11切り換え時のスパイクノムズによる半導
体レーザ１の破損等の防止を行っている。
を安定的に動作させるために設けられており、適切なカ
ットオフ周波数が設定されている。これにより、光出力
波形のリンギングならびに歪み等の発生防止及び、アナ
ログスイッチ11切り換え時のスパイクノムズによる半導
体レーザ１の破損等の防止を行っている。
フィードバックループ動作は、半導体レーザ１のモニ
タ光をフォトダイオード２で受け、ここで生じた光電流
を電流・電圧変換器３で電圧に変換したモニタ信号と前
記基準信号とを誤差比較回路５に入力し、ここで得る誤
差信号で半導体レーザ１の出力をレーザ駆動回路13を介
して両者が等しくなるように制御することによる。
タ光をフォトダイオード２で受け、ここで生じた光電流
を電流・電圧変換器３で電圧に変換したモニタ信号と前
記基準信号とを誤差比較回路５に入力し、ここで得る誤
差信号で半導体レーザ１の出力をレーザ駆動回路13を介
して両者が等しくなるように制御することによる。
以上、記録時すなわち記録データ信号入力時の動作内
容について説明した。
容について説明した。
再生時の動作は、記録データ信号がＬに固定されて、
再生基準電圧が前記フィードバックループに入力される
ことにより、安定化した再生パワーが得られる。
再生基準電圧が前記フィードバックループに入力される
ことにより、安定化した再生パワーが得られる。
第３図は、本実施例での光パワーの制御の様子を示し
た図である。a,bは前述と同様、ａが半導体レーザの初
期特性、ｂは経時及び温度変化後の特性である。ａ特性
で、記録データ信号により変調された光出力は、半導体
レーザ再生駆動電流:IR、及び記録駆動電流:IWのそれぞ
れを制御することによって、記録パワー:PW,再生パワ
ー:PRを安定化している。特性がｂに変化しても駆動電
流がIR′,IW′へと変わり光出力は安定していることが
わかる。
た図である。a,bは前述と同様、ａが半導体レーザの初
期特性、ｂは経時及び温度変化後の特性である。ａ特性
で、記録データ信号により変調された光出力は、半導体
レーザ再生駆動電流:IR、及び記録駆動電流:IWのそれぞ
れを制御することによって、記録パワー:PW,再生パワ
ー:PRを安定化している。特性がｂに変化しても駆動電
流がIR′,IW′へと変わり光出力は安定していることが
わかる。
（発明の効果） 本発明の半導体レーザ駆動装置によれば、半導体レー
ザの特性が温度変化及び、経時などにより、変化して
も、それに対応した出力制御が行われ、記録，再生パワ
ーの安定化が可能である。これは、すなわち、記録時に
は、記録媒体への常に確実な書き込みを行い、再生時に
は、安定したS/N比のもとでの記録媒体からの読み出し
を保証するものである。
ザの特性が温度変化及び、経時などにより、変化して
も、それに対応した出力制御が行われ、記録，再生パワ
ーの安定化が可能である。これは、すなわち、記録時に
は、記録媒体への常に確実な書き込みを行い、再生時に
は、安定したS/N比のもとでの記録媒体からの読み出し
を保証するものである。
また、以上の効果が、容易な回路構成で実現できると
いう効果も合わせ持つ。
いう効果も合わせ持つ。
第１図は本発明による半導体レーザ駆動装置の構成図 第２図は第１図の各部における信号波形を示す図 第３図は本発明における動作説明図 第４図は従来の半導体レーザ駆動装置の構成を示す図 第５図は第４図の各信号のタイミングチャートを示す図 第６図は従来例の動作説明図 １……半導体レーザ ２……光検出器（フォトダイオード） ３……電流・電圧変換器 ４……サンプルホールド回路 ５……誤差比較回路 ６……半導体レーザ駆動回路（再生用） ７……再生パワー基準電圧設定回路 ８……切換スイッチ ９……半導体レーザ駆動回路（記録用） 10……記録パワー基準電圧設定回路 11……アナログスイッチ 12……低域通過フイルタ回路 13……半導体レーザ駆動回路（記録，再生用）
Claims (2)
- 【請求項１】光学的情報記録再生装置における半導体レ
ーザ駆動装置において、 再生用光パワー設定回路と、 記録用光パワー設定回路と、 前記２つの設定回路の出力を、記録信号に応じて、該記
録信号がＬの時は前記再生用光パワー設定回路を選択
し、該記録信号がＨの時には前記記録用光パワー設定回
路を選択する切り換え回路と、 半導体レーザの出力光パワーモニタ回路と、 半導体レーザ駆動回路と、 前記切り換え回路からの出力と前記光パワーモニタ回路
のモニタ値とが等しくなるように、前記半導体レーザ駆
動回路を制御し、再生用光パワー及び、記録用光パワー
を一定に保つ制御回路と、を有することを特徴とする半
導体レーザ駆動装置。 - 【請求項２】前記切り換え回路の出力の高周波成分を減
衰させる低域通過フィルタ回路を通した後、前記光パワ
ーモニタ回路のモニタ値と比較するようにした請求項
（１）に記載の半導体レーザ駆動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171743A JP2706262B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 半導体レーザ駆動装置 |
| US07/377,131 US4967417A (en) | 1988-07-12 | 1989-07-10 | Laser driving device provided with two reference signal sources, and optical information recording apparatus using the same device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171743A JP2706262B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 半導体レーザ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223543A JPH0223543A (ja) | 1990-01-25 |
| JP2706262B2 true JP2706262B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=15928865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171743A Expired - Lifetime JP2706262B2 (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 半導体レーザ駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4967417A (ja) |
| JP (1) | JP2706262B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355986A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-12-09 | Canon Inc | 光源駆動装置及びこの光源駆動装置を使用する装置 |
| US5268916A (en) * | 1992-06-15 | 1993-12-07 | Alcatel Network Systems, Inc. | Laser bias and modulation circuit |
| JPH06112563A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-22 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ駆動回路 |
| US5271027A (en) * | 1992-10-20 | 1993-12-14 | Honeywell Inc. | Gas discharge device current control circuit |
| JP3507738B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2004-03-15 | 松下電器産業株式会社 | レーザ駆動装置 |
| US6930968B2 (en) * | 2000-03-17 | 2005-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser driving apparatus with filter to attenuate enhanced frequency component and optical disk apparatus including the same |
| TWI242204B (en) * | 2002-12-05 | 2005-10-21 | Via Tech Inc | Method and related apparatus for feed-back control of laser power of optical disk driver |
| US7170335B2 (en) * | 2004-03-08 | 2007-01-30 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Driver circuit for driving a light source of an optical pointing device |
| JP4827479B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2011-11-30 | リスパック株式会社 | 包装用容器 |
| JP6914010B2 (ja) * | 2016-05-25 | 2021-08-04 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0224185A3 (en) * | 1985-11-19 | 1989-04-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Laser diode driving circuit |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63171743A patent/JP2706262B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-07-10 US US07/377,131 patent/US4967417A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0223543A (ja) | 1990-01-25 |
| US4967417A (en) | 1990-10-30 |
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