JP3546521B2 - レーザ光出力制御回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ光出力制御回路、特に光磁気ディスクの記録再生に用いる光ピックアップ装置に組み込まれた半導体レーザの光出力を制御するのに好適なレーザ光出力制御回路及び該レーザ光出力制御回路を用いた光ディスク記録再生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスクは、書き換え可能型の光ディスクとして知られており、この書き換え、再生のために半導体レーザを組み込んだ光ピックアップ装置が利用される。
光磁気ディスクの書き込みは、光磁気ディスクは初めに全体を、例えば下向きに磁化し、消去状態にする。レーザ光によって情報を書き込みたい部分の温度を瞬時に１２０℃程度の温度に上昇させる。
このとき、数百エルステッド程度の弱い磁場を上向きにかけておくと、冷却される過程でその温度上昇した部分だけ磁化が上向きに反転し、二値情報として書き込まれる。
【０００３】
一方、読み出しは、光磁気ディスクの記録ピットに照射したレーザ光の反射光を偏光ビームスプリッターで分解して、偏光方向を検出するための光ピックアップ装置に導かれて行われる。
さらに、書き込みを消去するには、外部から前記記録ピットにかける磁場の向きを下向きにして、レーザ光を連続照射すると、ディスクの磁化は全て下向きになって消去状態になる。
【０００４】
前記光磁気ディスクへの書き込み（記録）、読み出し（再生）、消去する際に照射されるレーザ光の出力が異なり、記録時より弱いレーザビームを照射することによって、記録ピットを破壊することなく、情報が読み出されるようになされている。
【０００５】
そのため、このような光ディスクに照射するレーザビームは、記録、消去、又は再生モードにおいて、十分にそのレーザ光出力が制御されることが必要であり、通常、半導体レーザの光出力を、各モード毎に切り換えると同時に、各モードにおいて最適な光出力となるような３種類の基準信号を入力するようにした半導体レーザ駆動回路であるＡＰＣ回路（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ 回路）を備えている。
【０００６】
図８には、レーザ光出力を制御する前記ＡＰＣ回路の一例を示している。
図８において、ＡＰＣ回路は、半導体レーザダイオード１（以下、ＬＤ１という。）、ＬＤ１の光出力モニター用フォトダイオード２（以下、ＰＤ２という。）、連動するモード切換スイッチ３ａ及び３ｂ（再生Ｒ，記録Ｗ，消去Ｅ）、高周波発振回路４、電流電圧変換回路５、誤差増幅器６、各モードでの光出力を決定する基準電圧７、電流ブースタ９を備えている。
そして、前記電流ブースタ９の入力側には、記録信号発生回路８が接続されている。
【０００７】
以下、前記ＡＰＣ回路の動作を説明する。
前記ＰＤ２は、ＬＤ１と同一パッケージ内にあるものと光路内に別個に設ける場合があり、特に記録可能な光ディスクの記録に用いる高出力半導体レーザ（３０ｍＷ以上）の場合は、後者が一般的である。このＰＤ２で得られた光出力に比例した電流は、前記電流電圧変換回路５にて電圧に変換されて、誤差増幅回路６に入力される。
【０００８】
前記誤差増幅器６には、モード切換スイッチ３ｂにて切り換えられた基準電圧が入力されており、前記電流電圧変換回路５の出力電圧と比較され、その誤差電圧出力に基づいて制御される各モードの電流が電流ブースター９からＬＤ１に供給され、各モードでの光出力が一定に保たれる。
【０００９】
また、一般に光ディスク用光学系として半導体レーザを用いた場合、光ディスクに集束光を照射し、光ディスクから情報信号及びサーボ信号を得るため、ＬＤ１側にもある程度光ディスクからの反射光が戻る。
このＬＤ１への戻り光量及び光路長等により、戻り光と照射光の干渉によるスクープ（Ｓｃｏｏｐ）ノイズ、モードホッピングノイズが発生して再生信号のＣ／Ｎ劣化を引き起こす要因となっている。これらのノイズの発生は、高出力半導体レーザにおいて顕著である。
【００１０】
前記戻り光によるモードホッピングノイズ等を低減させるために、高周波重畳法が知られている。ＬＤ１の直流バイアス電流に高周波電流を重畳させるために、高周波電流を発生する高周波発振回路４をモード切換スイッチ３ａ、コンデンサＣ１を経由してＬＤ１に接続している。そして、該高周波発振回路４から高周波電流をＬＤ１に供給して前記ノイズの低減を図っている。
【００１１】
図７は、前記高周波重畳法による改善特性を示している。
図７に示すＩーＰ曲線（供給電流対光出力）で光出力がＰＲ （ｍＷ）になるように、前記ＡＰＣ回路が動作しているものとする。
【００１２】
そのときのＬＤ１の供給電流はＩＲ（ｍＡ）で、この供給電流ＩＲ に２×（ＩＲ −Ｉｔｈ）以上の電流振幅（ａ）が得られるように高周波で変調をかけると、光出力（ｃ）が得られ、ＬＤ１への戻り光による雑音を低減している。ここでＩｔｈはＬＤ１の閾値電流である。
【００１３】
前記高周波発振回路４の発振周波数としては、半導体レーザの種類、光学系としても光路設計によって変化するが、２００〜５００ＭＨｚが一般的である。
【００１４】
ところで、前記高周波を重畳する際、発振周波数とともに、発振波形（歪み高調波成分）、振幅もレーザノイズに影響を与え、また、発振器負荷が図６に示すように、接合抵抗、接合容量、ワイヤ及びパッケージの浮遊インダクタンス及びパッケージ容量等からなる等価回路で示される半導体レーザであるため、前記高周波発振器４の最適化は困難である。
【００１５】
さらに、ＬＤ１をオンさせる時、ＡＰＣ回路にて供給電流をＩＲ にした後に前記高周波電圧を印加しないと、ＬＤ１に逆電圧が加わりＬＤ１の劣化に繋がる。また、ＬＤ１をオフ、モード切り換え時にも、高周波電圧印加のタイミングを考慮する必要がある。
このように、高周波発振回路４をＬＤ１に直結すると、高周波重畳の印加タイミングを取りにくくしている。
【００１６】
次に、前記ＡＰＣ回路による記録時の動作を説明する。
前記記録信号発生回路８からは、１−７変調方式（最短ドメイン長２Ｔ，最長ドメイン長８Ｔ）等のデータ変調方式に基づいた信号（ｂ）が供給されて、電流ブースタ９を経由してレーザ電流ＩＷ の振幅変調を行い、記録に必要なピーク光出力Ｐ’ Ｗ（ｄ）を得ている（図７）。
【００１７】
この時、図５の（Ａ）に示すように、記録信号のスルーレートが有限であり、また、レーザの発光閾値電流Ｉｔｈ以上でないと発光しないため、図５の（Ｂ）に示すように、記録信号に対してレーザの光出力が遅延し、その分、レーザの光出力時間が短くなる。
【００１８】
そこで、応答速度を速くし、前記光出力時間が短くなるのを改善する方法として、レーザに閾値電流以下の一定のバイアス電流を流しておく方法もあるが、レーザ電流は高温で増加するという温度特性を有しているので、一定バイアス電流の供給では、各温度での最適化が困難である。
【００１９】
次に、前記光磁気ディスクへの記録方式として、光磁気ディスクへの高密度・高転送レート化が進められており、記録方式もピット（記録磁区）の中心位置に記録データを対応させるピットポジション方式からデータ位置をピットの前縁と後縁に対応させるピットエッジ記録方式へと高密度化に推移し、光変調方式で高転送レートを図る方向に推移している。
【００２０】
この光変調方式で問題になるのは、図４の（Ａ）に示すような単純なパルスの記録電流をＬＤ１に供給して光変調すると、長いピット（５Ｔ）を記録した場合、図４の（Ｂ）に示すように、熱の蓄積効果によりピットの終端部分が太くなり、いわゆる涙滴状のピットが形成されてしまう。
【００２１】
特に、ピットエッジ記録方式では、ジッター特性を十分に考慮する必要があるので、終端部分が太くなった涙滴状ピットが形成されると、エッジシフトを引き起こしエラーの原因となる。
この問題を解決するために、従来前記単純なパルスに代えて、図５の（Ｃ）のようにマルチパルス光変調方式を用いて涙滴状の形状を補正したピット（Ｄ）を形成してエッジシフトを低減する方法が提案されている。
しかし、このマルチパルス光変調方式を採用しても、生産者の異なる種々の記録媒体に対して同様のピット形状の補正が困難であり、互換性を取ることができないのが現状である。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点に鑑み、高周波重畳回路の最適化及び高周波の印加タイミング、記録時の発光パルスの立ち上がり特性、発光時間を改善し、合わせて光変調によるピットエッジ記録方式においてメディアの互換性可能な記録補償を行ったレーザ光出力制御回路及び該レーザ光出力制御回路を用いた光ディスク記録再生回路を提供する点にある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザからのレーザ光出力を検出するレーザ光出力検出手段を備え、該レーザ光出力検出手段からの出力に応じて前記レーザの光出力を制御することによりレーザ光出力を一定に制御するレーザ光出力制御回路において、
２値データ制御信号を発生する第１記録信号発生手段と、２値バイアス制御信号を発生する第２記録信号発生手段と、
前記第１記録信号発生手段の２値データ制御信号に基づいてその出力が制御される第１レーザ駆動回路と、
前記レーザ光出力検出手段の出力に基づいて記録再生時のレーザ光出力を一定に制御する第１ＡＰＣ回路と、
高周波発振回路と、該高周波発振回路及び前記第１ＡＰＣ回路の出力に基づいて前記第１レーザ駆動回路を制御する第１レーザ電流制御回路と、
前記第２記録信号発生手段の２値バイアス制御信号にてその出力が制御される第２レーザ駆動回路と、
前記レーザ光出力検出手段の出力に基づいて記録時のバイアス電流を一定に制御する第２ＡＰＣ回路と、
レーザ電流検出回路と、該レーザ電流検出回路の出力に基づいてレーザバイアス電流を閾値電流以下電流に設定する閾値電流以下電流設定回路と、
前記第２ＡＰＣ回路の出力又は前記閾値電流以下電流設定回路の出力が切換手段にて選択供給されて前記第２レーザ駆動回路を制御する第２レーザ電流制御回路と、
前記第１記録信号発生手段、前記第２記録信号発生手段、前記高周波発振回路及び前記第１ＡＰＣ回路におけるモード設定並びに前記切換手段の切換の制御を行うシステムコントロール回路と
を備えることを特徴とし、レーザ光出力を制御するとともに、該レーザ光出力制御回路を備えた光ディスク記録再生回路にて光ディスクの記録再生を行う。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明レーザ光出力制御回路を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１は本発明のブッロク構成図、図２は本発明の回路図の一例を、図３は本発明の動作タイミングチャートをそれぞれ示している。
【００２５】
図１のブロック構成図において、本発明レーザ光出力制御回路は、第１電流制御回路ブロック３０、第２電流制御回路ブロック４０、システムコントロール回路１０にて電流制御ブロックを構成している。またＬＤ１、該ＬＤ１の光出力を検出するＰＤ２、電流電圧変換回路５、ＬＤ１に流れるレーザ電流を検出するＬＤ電流検出回路１１、ＬＤ１に直列接続された抵抗Ｒ１を備え、前記第１及び第２の電流制御回路ブロック３０及び４０にて、ＬＤ１の光出力を制御するようになされている。
【００２６】
前記ブロック構成図の第１電流制御回路ブロック３０は、各モード（再生、記録、消去）での前記ＬＤ１の光出力を一定にし、且つ再生時には、レーザの戻り光によるスクープノイズ、モードホッピングノイズ等を低減するための高周波重畳を行うブロックである。
【００２７】
第２電流制御回路ブロック４０は、閾値電流以下の制御及びピット形状補償用のバイアス光出力を制御し、光出力の立ち上がり、パルス幅の改善、記録補償を行うブロックである。
【００２８】
以下、前記第１電流制御回路ブロック３０及び第２電流制御回路ブロック４０について詳述する。
まず、第１電流制御回路ブロック３０は、１ー７変調方式等の変調方式に基づいた記録データ信号、再生モード信号等を発生する第１記録信号発生回路１２と、前記電流電圧変換回路５で得られた光出力に比例した電圧をもとに、各モード（再生、記録、消去）での光出力を一定にするように第１ＬＤ電流制御回路１３を制御する第１ＡＰＣ回路１４と、前記第１ＬＤ電流制御回路１３にて制御された電流を各モードで必要な光出力を得る電流に増幅する第１ＬＤ電流ブースタ１５とを備えている。
【００２９】
さらに、第１電流制御回路ブロック３０は、高周波信号を発生する高周波発振回路４を備え、該高周波発振回路４の出力はコンデンサＣ１を経由して、前記第１ＬＤ電流制御回路１３に供給するようになされている。
【００３０】
また、第２電流制御回路ブロック４０は、１ー７変調方式等の変調方式に基づいたバイアス制御信号を発生する第２記録信号発生回路１６と、前記電流電圧変換回路５で得られた光出力に比例した電圧をもとに、記録時の補償用バイアス光出力を一定にするように第２ＬＤ電流制御回路１７を制御する第２ＡＰＣ回路１８と、前記第２ＬＤ電流制御回路１７にて制御された電流を記録時の補償用バイアス光出力を得る電流に増幅する第２ＬＤ電流ブースタ１９とを備えている。
【００３１】
さらに、該第２電流制御回路ブロック４０は、閾値電流以下の電流値を設定する閾値電流以下電流設定回路２０を備え、前記ＬＤ電流検出回路１１の検出電流に基づいてＬＤ１に閾値電流以下のバイアス電流を常に供給できるように前記第２ＬＤ電流制御回路１７を制御する。
【００３２】
また、システムコントロール回路１０を備え、該システムコントロール回路１０にて各モードでの前記第１ＡＰＣ回路１４及び第２ＡＰＣ回路１８における光出力設定、前記閾値電流以下電流設定回路２０の電流設定、第１記録信号発生回路１２、第２記録信号発生回路１６及び高周波発振回路４の各出力のタイミングの制御を行う。
【００３３】
以下、前記図１のブロック構成図及び図２の回路に基づいて本発明動作を詳述する。
図２において、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４及びＱ５にて差動スイッチング型レーザ駆動回路が構成されている。この差動スイッチング型レーザ駆動回路において、トランジスタＱ３及びＱ４にて電流ミラー回路を構成し、トランジスタＱ４のコレクタから前記ＬＤ１に駆動電流が供給される。
【００３４】
前記トランジスタのうち、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４にて、前記第１ＬＤ電流ブースタ１５を、トランジスタＱ５にて前記第１ＬＤ電流制御回路１３をそれぞれ構成している。
【００３５】
前記第１記録信号発生回路１２からのＤ出力は、トランジスタＱ２のベースに、また反転Ｄ（Ｄバー）出力は、トランジスタＱ１のベースにそれぞれ供給される。
前記Ｄ出力及び反転Ｄ出力によってトランジスタＱ２又はＱ１がそれぞれオンし、後述する各モードが設定される。そして、Ｄ出力によりトランジスタＱ２がオンした時、トランジスタＱ４のコレクタ電流がＬＤ１に供給され、前記第１ＡＰＣ回路１４から後述する電圧ＤＤＲＶがトランジスタＱ５のベースに印加されて、トランジスタＱ４のコレクタ電流、つまりＬＤ１に供給される電流が制御できるようになされている。
【００３６】
トランジスタＱ１０は、前記高周波発振回路４を構成するトランジスタであって、該トランジスタＱ１０の出力側には、バッファを構成するトランジスタＱ９が接続されている。再生時にのみ、高周波発振回路４の発振出力は前記トランジスタＱ９及びコンデンサＣ１を経由してトランジスタＱ５のベースに供給され、これによってトランジスタＱ５のコレクタ電流が振幅変調され、その結果、トランジスタＱ４のコレクタ電流に高周波電流が重畳される。
以上の回路でもって、図１に示すブロック構成図の第１電流制御回路ブロック３０を構成している。
【００３７】
同様に、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ６、Ｑ７及びＱ８にて差動スイッチング型レーザ駆動回路が構成されている。
前記トランジスタのうち、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ６及びＱ７にて前記第２ＬＤ電流ブースタ１９を、トランジスタＱ８にて前記第２ＬＤ電流制御回路１７をそれぞれ構成している。
【００３８】
また、バイアス制御用の信号を発生する第２記録信号発生回路１６からの出力Ｂは、トランジスタＱ７のベースに、反転Ｂ（Ｂバー）出力は、トランジスタＱ６のベースにそれぞれ供給される。
【００３９】
前記Ｂ出力によってトランジスタＱ７が、反転Ｂ出力によってトランジスタＱ６がオンし、後述する各モードが設定される。そして、Ｂ出力によりトランジスタＱ７がオンした時、トランジスタＱ４にコレクタ電流が流れてＬＤ１に電流が供給され、第２ＡＰＣ回路１８又は閾値電流以下電流設定回路２０から供給される電圧ＢＤＲＶがトランジスタＱ８のベースに印加されてレーザバイアス電流が制御できるようになされている。
以上の構成でもって、図１に示すブロック構成図の第２電流制御回路ブロック４０を構成している。
【００４０】
次に、前記高周波発振回路４を構成するトランジスタＱ１０のベースに接続されているスイッチＳＷ１は、システムコントロール回路１０からの出力信号ＭＯＤＯＮ＝Ｈにより、再生時にスイッチオンして高周波発振回路４を発振させる。そして、再生時以外はＭＯＤＯＮ＝Ｌとなり、前記スイッチＳＷ１はオフして高周波発振器４は発振しないようになっている。
【００４１】
前記スイッチＳＷ１がオンして前記高周波発振器４が発振すると、発振出力はバッファトランジスタＱ９、コンデンサＣ１を経由して第１ＬＤ電流制御回路１３を構成するトランジスタＱ５のベースに供給され、トランジスタＱ４のコレクタ電流に高周波電流が重畳される。
【００４２】
前記ＬＤ電流検出回路１１を構成する増幅回路ＩＣ１は、トランジスタＱ４のエミッタ抵抗Ｒ１の端子間電圧を検出し、ＬＤ１に流れるレーザ電流を電圧に変換している。該ＬＤ電流検出回路１１を構成する増幅回路ＩＣ１の出力電圧は、前記閾値電流以下設定回路２０に入力され、設定すべき電流を決定する基準電圧ＶＲ１になるような電圧ＶＴＨがスイッチＳＷ２を経由して、第２ＬＤ電流制御回路１７を構成するトランジスタＱ８のベースにＢＤＲＶとして入力され、ＬＤ１の閾値電流以下を制御する。
ここで、前記閾値電流以下設定回路２０による閾値以下電流の設定について図２を参照しながら説明する。
前記閾値電流以下設定回路２０の出力電圧Ｖ ＴＨ の設定は、記録モードに移行する前に設定する。該設定は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｌ、反転Ｄ＝Ｈの状態で且つ前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌの状態で行われる。この時、スイッチＳＷ２を前記閾値電流以下設定回路２０に接続し、その出力電圧Ｖ ＴＨ によってＬＤ１に電流を流し、設定電流（電圧変換したＶＲ１）になるＶ ＴＨ を設定する。
【００４３】
また、ＰＤ２から得られた光出力に比例した光電流を電圧に変換する電流電圧変換回路５を構成する増幅回路ＩＣ２は、その出力電圧を第１ＡＰＣ回路１４及び第２ＡＰＣ回路１８に供給する。
【００４４】
前記第１ＡＰＣ回路１４において、スイッチＳＷ３で選択された各モード（再生Ｒ，記録Ｗ，消去Ｅ）での光出力と対応する基準電圧と比較され、その出力電圧が前記第１ＬＤ電流制御回路１３を構成するトランジスタＱ５のベースにＤＤＲＶとして入力され、トランジスタＱ４のコレクタ電流を制御して、ＬＤ１の各モードでの光出力を一定にする。
【００４５】
また、前記第２ＡＰＣ回路１８において、補償用バイアス光出力に対応する基準電圧ＶＲ２と比較され、その出力がスイッチＳＷ２を経由してトランジスタＱ８のベースにＢＤＲＶとして入力され、トランジスタＱ４のコレクタ電流を制御して、バイアス光出力を一定にする。
【００４６】
前記システムコントローラ１０は、前記各スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３の切換制御、第１記録信号発生回路１２のモード（Ｄ、反転Ｄ）、第２記録信号発生回路１６のモード（Ｂ、反転Ｂ）の設定、前記第１ＡＰＣ回路のモード（記録、再生、消去）の設定を行う。
【００４７】
以上のような構成を備えるレーザ光出力制御回路の各モードでの動作を図３のタイミングチャートを参照しながら詳述する。以下の説明にあたり、
ＶＴＨ：閾値電流以下の電流を設定する電圧（閾値電流以下電流設定回路２０の
出力電圧）、
ＶＲ ：再生光出力ＰＲ を設定する制御電圧（第１ＡＰＣ回路１４又は第２ＡＰ
Ｃ回路１８からの出力電圧）、
ＶＷ ：記録に必要なピーク光出力ＰＷ を設定する制御電圧（第１ＡＰＣ回路１
４からの出力電圧）、
ＰＲ ：再生光出力
ＰＷ ：記録ピーク光出力
とする。
【００４８】
そして、前記再生光出力ＰＲ 、記録ピーク光出力ＰＷ は、前記電流電圧変換回路５を構成する増幅回路ＩＣ２の出力に基づいて第１ＡＰＣ回路１４及び第２ＡＰＣ回路１８によって一定に保たれているものとする。また、閾値電流以下電流設定回路２０の出力電圧ＶＴＨは、ＬＤ１の閾値電流以下の電流を制御するものとする。以下の各モードの設定は、前記システムコントロール回路１０からの出力信号によって設定される。
【００４９】
〈ＬＤ１ オフ〉
ＬＤ１がオフして発光しない場合は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｌ、反転Ｄ＝Ｈ、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｌ、反転Ｂ＝Ｈ、ＤＤＲＶ＝０、ＢＤＲＶ＝０の状態となっており、したがって、トランジスタＱ４のコレクタ電流が流れず、ＬＤ光出力は０である。図３のタイミングタイムチャートでは、モードＬＤｏｆｆの期間に相当する。
【００５０】
〈再生モード〉
再生モードの場合は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｈ、反転Ｄ＝Ｌ、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｌ、反転Ｂ＝Ｈ、ＤＤＲＶ＝ＶＲ 、ＢＤＲＶ＝０、ＭＯＤＯＮ＝Ｈの状態となっており、前記高周波発振回路４が発振し、ＬＤ１には、高周波電流が重畳されたトランジスタＱ４のコレクタ電流が流れてパルス光出力が得られ、その平均光出力がＰＲ に保たれる。図３のタイミングチャートでは、再生モード期間に対応している。この再生モードでは第２電流制御回路ブロック４０は動作しない。
【００５１】
この場合、高周波発振回路４の負荷は、前記図６に等価回路として示すレーザが負荷となっていないので、高周波発振回路４の負荷の最適化が容易になる。
また、高周波発振回路４の出力は、トランジスタＱ５のベースに入力されているので、逆電圧になっても前記トランジスタＱ５がカットオフして、ＬＤ１に逆電圧がかかることはなくなり、高周波重畳の印加タイミングをとる必要がなくなる。
【００５２】
次に、記録モードについて説明する。この記録モードは、３つの状態が可能であり、該３つの状態を選択することにより、種々の光磁気ディスクの記録に対応させ、記録モードに互換性を持たせることができる。
【００５３】
〈記録モード１〉
記録モード１は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、反転Ｄ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌ、ＭＯＤＯＮ＝Ｌ、ＤＤＲＶ＝ＶＷ 、ＢＤＲＶ＝ＶＴＨ（スイッチＳＷ２は、閾値電流以下電流設定回路２０側へオン）の状態となっており、ＬＤ１の光出力は、Ｄ、反転Ｄの変調信号に同期したピーク光出力ＰＷ のパルス発光となる。図３のタイミングチャートでは、記録モード１の期間に相当する。
【００５４】
この時、前記ＢＤＲＶ＝ＶＴＨによって、常にＬＤ１には閾値電流以下の電流がバイアス電流として流れており、これにより光出力の立ち上り特性、光出力時間が改善される。
【００５５】
〈記録モード２〉
記録モード２は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、反転Ｄ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌ、ＭＯＤＯＮ＝Ｌ、ＤＤＲＶ＝ＶＷ 、ＢＤＲＶ＝ＶＲ （スイッチＳＷ２を第２ＡＰＣ回路１８側へオン）の状態となっており、ＬＤ１の光出力は、再生光出力ＰＲ が常にバイアスされた出力となり、ピーク光出力は（ＰＷ ＋ＰＲ ）となる。図３のタイミングチャートでは記録モード２の期間に相当する。
【００５６】
この再生光出力ＰＲ のバイアス光出力を変更することにより光磁気ディスクの態様に応じて記録補償を行い、互換性を持たせることができる。バイアス光出力ＰＲ は、前記第２ＡＰＣ回路１８の基準電圧ＶＲ２を変更することにより変更することができる。
【００５７】
〈記録モード３〉
記録モード３は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、反転Ｄ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、反転Ｂ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、ＭＯＤＯＮ＝Ｌ、ＤＤＲＶ＝ＶＷ 、ＢＤＲＶ＝ＶＲ （スイッチＳＷ２を第２ＡＰＣ回路１８側にオン）の状態となっており、ＬＤ１の光出力は、Ｄ、反転Ｄ及びＤＤＲＶによるピーク発光出力ＰＷ と、Ｂ、反転Ｂ及びＢＤＲＶによる再生光出力ＰＲ が交互に出力している。図３のタイミングチャートでは、記録モード３の期間に相当する。
このモードでも、第２ＡＰＣ回路１８の基準電圧ＶＲ２を変更することによりバイアス光出力を変更し光磁気ディスクの態様に応じて記録補償を行い、互換性を持たせることができる。
【００５８】
以上のように、本発明によるレーザ電流制御回路によれば、３つの態様の記録モードが可能となる。そして、前記記録モード１〜３を適宜選択することにより、記録媒体の態様が異なっても、記録に際し記録媒体の互換性をとることが可能となる。
【００５９】
前記タイミングチャートによる光出力は一例にすぎず、システムコントロール回路１０で、Ｄ、反転Ｄ、Ｂ、反転Ｂのタイミングを制御することにより、パルス幅及び周期を変更することができるので、これに応じてＬＤ１の光出力期間及び光出力のピーク値を変更でき、前記マルチパルス方式の光変調による記録制御を容易に実現することができる。したがって記録媒体に応じた記録ドメインを一定幅に制御することが容易になり、マルチパルス記録によるエッジシフト低減効果の向上を図ることができる。
【００６０】
ところで、前記タイミングチャートから明らかなように、記録モード２、記録モード３の前後において、バイアス再生光出力ＰＲ により、記録中に記録媒体にプレヒート又はアフターヒート期間を持たせることができる。
前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｌ、反転Ｄ＝Ｈの状態で、第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌ、ＢＤＲＶ＝ＶＲ に設定すると、記録開始前又は記録終了後の所定期間に、バイアス再生光出力ＰＲ を記録媒体に照射することにより、プレヒート又はアフターヒート効果を持たせることができる。
図３のタイミングチャートの記録モード２及び記録モード３において、プレヒート又はアフターヒート期間に相当するＰＲ バイアス期間が設けられている。
【００６１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、閾値電流以下を制御できるようにしたから、レーザのパルス発光の立ち上がり特性、発光時間を改善でき、温度特性についても良好な記録特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明レーザ光出力制御回路のブロック構成図である。
【図２】本発明レーザ光出力制御回路の具体的な回路図の一例である。
【図３】本発明レーザ光出力制御回路の動作タイミングチャートの一例である。
【図４】ピットエッジ記録及びマルチパルス記録の説明図である。
【図５】レーザ閾値電流とレーザ光出力の波形図の一例である。
【図６】高周波発振回路の負荷となる半導体レーザの等価回路図である。
【図７】半導体レーザの電流ー光出力特性を示す図である。
【図８】従来のレーザ光出力制御回路の一例である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザダイオード
２ フォトダイオード
４ 高周波発振回路
５ 電流電圧変換回路
１０ システムコントロール回路
１１ ＬＤ（レーザダイオード）電流検出回路
１２ 第１記録信号発生回路
１３ 第１ＬＤ電流制御回路
１４ 第１ＡＰＣ回路
１５ 第１ＬＤ電流ブースタ
１６ 第２記録信号発生回路
１７ 第２ＬＤ電流制御回路
１８ 第２ＡＰＣ回路
１９ 第２ＬＤ電流ブースタ
２０ 閾値電流以下電流設定回路
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ光出力制御回路、特に光磁気ディスクの記録再生に用いる光ピックアップ装置に組み込まれた半導体レーザの光出力を制御するのに好適なレーザ光出力制御回路及び該レーザ光出力制御回路を用いた光ディスク記録再生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスクは、書き換え可能型の光ディスクとして知られており、この書き換え、再生のために半導体レーザを組み込んだ光ピックアップ装置が利用される。
光磁気ディスクの書き込みは、光磁気ディスクは初めに全体を、例えば下向きに磁化し、消去状態にする。レーザ光によって情報を書き込みたい部分の温度を瞬時に１２０℃程度の温度に上昇させる。
このとき、数百エルステッド程度の弱い磁場を上向きにかけておくと、冷却される過程でその温度上昇した部分だけ磁化が上向きに反転し、二値情報として書き込まれる。
【０００３】
一方、読み出しは、光磁気ディスクの記録ピットに照射したレーザ光の反射光を偏光ビームスプリッターで分解して、偏光方向を検出するための光ピックアップ装置に導かれて行われる。
さらに、書き込みを消去するには、外部から前記記録ピットにかける磁場の向きを下向きにして、レーザ光を連続照射すると、ディスクの磁化は全て下向きになって消去状態になる。
【０００４】
前記光磁気ディスクへの書き込み（記録）、読み出し（再生）、消去する際に照射されるレーザ光の出力が異なり、記録時より弱いレーザビームを照射することによって、記録ピットを破壊することなく、情報が読み出されるようになされている。
【０００５】
そのため、このような光ディスクに照射するレーザビームは、記録、消去、又は再生モードにおいて、十分にそのレーザ光出力が制御されることが必要であり、通常、半導体レーザの光出力を、各モード毎に切り換えると同時に、各モードにおいて最適な光出力となるような３種類の基準信号を入力するようにした半導体レーザ駆動回路であるＡＰＣ回路（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ 回路）を備えている。
【０００６】
図８には、レーザ光出力を制御する前記ＡＰＣ回路の一例を示している。
図８において、ＡＰＣ回路は、半導体レーザダイオード１（以下、ＬＤ１という。）、ＬＤ１の光出力モニター用フォトダイオード２（以下、ＰＤ２という。）、連動するモード切換スイッチ３ａ及び３ｂ（再生Ｒ，記録Ｗ，消去Ｅ）、高周波発振回路４、電流電圧変換回路５、誤差増幅器６、各モードでの光出力を決定する基準電圧７、電流ブースタ９を備えている。
そして、前記電流ブースタ９の入力側には、記録信号発生回路８が接続されている。
【０００７】
以下、前記ＡＰＣ回路の動作を説明する。
前記ＰＤ２は、ＬＤ１と同一パッケージ内にあるものと光路内に別個に設ける場合があり、特に記録可能な光ディスクの記録に用いる高出力半導体レーザ（３０ｍＷ以上）の場合は、後者が一般的である。このＰＤ２で得られた光出力に比例した電流は、前記電流電圧変換回路５にて電圧に変換されて、誤差増幅回路６に入力される。
【０００８】
前記誤差増幅器６には、モード切換スイッチ３ｂにて切り換えられた基準電圧が入力されており、前記電流電圧変換回路５の出力電圧と比較され、その誤差電圧出力に基づいて制御される各モードの電流が電流ブースター９からＬＤ１に供給され、各モードでの光出力が一定に保たれる。
【０００９】
また、一般に光ディスク用光学系として半導体レーザを用いた場合、光ディスクに集束光を照射し、光ディスクから情報信号及びサーボ信号を得るため、ＬＤ１側にもある程度光ディスクからの反射光が戻る。
このＬＤ１への戻り光量及び光路長等により、戻り光と照射光の干渉によるスクープ（Ｓｃｏｏｐ）ノイズ、モードホッピングノイズが発生して再生信号のＣ／Ｎ劣化を引き起こす要因となっている。これらのノイズの発生は、高出力半導体レーザにおいて顕著である。
【００１０】
前記戻り光によるモードホッピングノイズ等を低減させるために、高周波重畳法が知られている。ＬＤ１の直流バイアス電流に高周波電流を重畳させるために、高周波電流を発生する高周波発振回路４をモード切換スイッチ３ａ、コンデンサＣ１を経由してＬＤ１に接続している。そして、該高周波発振回路４から高周波電流をＬＤ１に供給して前記ノイズの低減を図っている。
【００１１】
図７は、前記高周波重畳法による改善特性を示している。
図７に示すＩーＰ曲線（供給電流対光出力）で光出力がＰＲ （ｍＷ）になるように、前記ＡＰＣ回路が動作しているものとする。
【００１２】
そのときのＬＤ１の供給電流はＩＲ（ｍＡ）で、この供給電流ＩＲ に２×（ＩＲ −Ｉｔｈ）以上の電流振幅（ａ）が得られるように高周波で変調をかけると、光出力（ｃ）が得られ、ＬＤ１への戻り光による雑音を低減している。ここでＩｔｈはＬＤ１の閾値電流である。
【００１３】
前記高周波発振回路４の発振周波数としては、半導体レーザの種類、光学系としても光路設計によって変化するが、２００〜５００ＭＨｚが一般的である。
【００１４】
ところで、前記高周波を重畳する際、発振周波数とともに、発振波形（歪み高調波成分）、振幅もレーザノイズに影響を与え、また、発振器負荷が図６に示すように、接合抵抗、接合容量、ワイヤ及びパッケージの浮遊インダクタンス及びパッケージ容量等からなる等価回路で示される半導体レーザであるため、前記高周波発振器４の最適化は困難である。
【００１５】
さらに、ＬＤ１をオンさせる時、ＡＰＣ回路にて供給電流をＩＲ にした後に前記高周波電圧を印加しないと、ＬＤ１に逆電圧が加わりＬＤ１の劣化に繋がる。また、ＬＤ１をオフ、モード切り換え時にも、高周波電圧印加のタイミングを考慮する必要がある。
このように、高周波発振回路４をＬＤ１に直結すると、高周波重畳の印加タイミングを取りにくくしている。
【００１６】
次に、前記ＡＰＣ回路による記録時の動作を説明する。
前記記録信号発生回路８からは、１−７変調方式（最短ドメイン長２Ｔ，最長ドメイン長８Ｔ）等のデータ変調方式に基づいた信号（ｂ）が供給されて、電流ブースタ９を経由してレーザ電流ＩＷ の振幅変調を行い、記録に必要なピーク光出力Ｐ’ Ｗ（ｄ）を得ている（図７）。
【００１７】
この時、図５の（Ａ）に示すように、記録信号のスルーレートが有限であり、また、レーザの発光閾値電流Ｉｔｈ以上でないと発光しないため、図５の（Ｂ）に示すように、記録信号に対してレーザの光出力が遅延し、その分、レーザの光出力時間が短くなる。
【００１８】
そこで、応答速度を速くし、前記光出力時間が短くなるのを改善する方法として、レーザに閾値電流以下の一定のバイアス電流を流しておく方法もあるが、レーザ電流は高温で増加するという温度特性を有しているので、一定バイアス電流の供給では、各温度での最適化が困難である。
【００１９】
次に、前記光磁気ディスクへの記録方式として、光磁気ディスクへの高密度・高転送レート化が進められており、記録方式もピット（記録磁区）の中心位置に記録データを対応させるピットポジション方式からデータ位置をピットの前縁と後縁に対応させるピットエッジ記録方式へと高密度化に推移し、光変調方式で高転送レートを図る方向に推移している。
【００２０】
この光変調方式で問題になるのは、図４の（Ａ）に示すような単純なパルスの記録電流をＬＤ１に供給して光変調すると、長いピット（５Ｔ）を記録した場合、図４の（Ｂ）に示すように、熱の蓄積効果によりピットの終端部分が太くなり、いわゆる涙滴状のピットが形成されてしまう。
【００２１】
特に、ピットエッジ記録方式では、ジッター特性を十分に考慮する必要があるので、終端部分が太くなった涙滴状ピットが形成されると、エッジシフトを引き起こしエラーの原因となる。
この問題を解決するために、従来前記単純なパルスに代えて、図５の（Ｃ）のようにマルチパルス光変調方式を用いて涙滴状の形状を補正したピット（Ｄ）を形成してエッジシフトを低減する方法が提案されている。
しかし、このマルチパルス光変調方式を採用しても、生産者の異なる種々の記録媒体に対して同様のピット形状の補正が困難であり、互換性を取ることができないのが現状である。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点に鑑み、高周波重畳回路の最適化及び高周波の印加タイミング、記録時の発光パルスの立ち上がり特性、発光時間を改善し、合わせて光変調によるピットエッジ記録方式においてメディアの互換性可能な記録補償を行ったレーザ光出力制御回路及び該レーザ光出力制御回路を用いた光ディスク記録再生回路を提供する点にある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザからのレーザ光出力を検出するレーザ光出力検出手段を備え、該レーザ光出力検出手段からの出力に応じて前記レーザの光出力を制御することによりレーザ光出力を一定に制御するレーザ光出力制御回路において、
２値データ制御信号を発生する第１記録信号発生手段と、２値バイアス制御信号を発生する第２記録信号発生手段と、
前記第１記録信号発生手段の２値データ制御信号に基づいてその出力が制御される第１レーザ駆動回路と、
前記レーザ光出力検出手段の出力に基づいて記録再生時のレーザ光出力を一定に制御する第１ＡＰＣ回路と、
高周波発振回路と、該高周波発振回路及び前記第１ＡＰＣ回路の出力に基づいて前記第１レーザ駆動回路を制御する第１レーザ電流制御回路と、
前記第２記録信号発生手段の２値バイアス制御信号にてその出力が制御される第２レーザ駆動回路と、
前記レーザ光出力検出手段の出力に基づいて記録時のバイアス電流を一定に制御する第２ＡＰＣ回路と、
レーザ電流検出回路と、該レーザ電流検出回路の出力に基づいてレーザバイアス電流を閾値電流以下電流に設定する閾値電流以下電流設定回路と、
前記第２ＡＰＣ回路の出力又は前記閾値電流以下電流設定回路の出力が切換手段にて選択供給されて前記第２レーザ駆動回路を制御する第２レーザ電流制御回路と、
前記第１記録信号発生手段、前記第２記録信号発生手段、前記高周波発振回路及び前記第１ＡＰＣ回路におけるモード設定並びに前記切換手段の切換の制御を行うシステムコントロール回路と
を備えることを特徴とし、レーザ光出力を制御するとともに、該レーザ光出力制御回路を備えた光ディスク記録再生回路にて光ディスクの記録再生を行う。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明レーザ光出力制御回路を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１は本発明のブッロク構成図、図２は本発明の回路図の一例を、図３は本発明の動作タイミングチャートをそれぞれ示している。
【００２５】
図１のブロック構成図において、本発明レーザ光出力制御回路は、第１電流制御回路ブロック３０、第２電流制御回路ブロック４０、システムコントロール回路１０にて電流制御ブロックを構成している。またＬＤ１、該ＬＤ１の光出力を検出するＰＤ２、電流電圧変換回路５、ＬＤ１に流れるレーザ電流を検出するＬＤ電流検出回路１１、ＬＤ１に直列接続された抵抗Ｒ１を備え、前記第１及び第２の電流制御回路ブロック３０及び４０にて、ＬＤ１の光出力を制御するようになされている。
【００２６】
前記ブロック構成図の第１電流制御回路ブロック３０は、各モード（再生、記録、消去）での前記ＬＤ１の光出力を一定にし、且つ再生時には、レーザの戻り光によるスクープノイズ、モードホッピングノイズ等を低減するための高周波重畳を行うブロックである。
【００２７】
第２電流制御回路ブロック４０は、閾値電流以下の制御及びピット形状補償用のバイアス光出力を制御し、光出力の立ち上がり、パルス幅の改善、記録補償を行うブロックである。
【００２８】
以下、前記第１電流制御回路ブロック３０及び第２電流制御回路ブロック４０について詳述する。
まず、第１電流制御回路ブロック３０は、１ー７変調方式等の変調方式に基づいた記録データ信号、再生モード信号等を発生する第１記録信号発生回路１２と、前記電流電圧変換回路５で得られた光出力に比例した電圧をもとに、各モード（再生、記録、消去）での光出力を一定にするように第１ＬＤ電流制御回路１３を制御する第１ＡＰＣ回路１４と、前記第１ＬＤ電流制御回路１３にて制御された電流を各モードで必要な光出力を得る電流に増幅する第１ＬＤ電流ブースタ１５とを備えている。
【００２９】
さらに、第１電流制御回路ブロック３０は、高周波信号を発生する高周波発振回路４を備え、該高周波発振回路４の出力はコンデンサＣ１を経由して、前記第１ＬＤ電流制御回路１３に供給するようになされている。
【００３０】
また、第２電流制御回路ブロック４０は、１ー７変調方式等の変調方式に基づいたバイアス制御信号を発生する第２記録信号発生回路１６と、前記電流電圧変換回路５で得られた光出力に比例した電圧をもとに、記録時の補償用バイアス光出力を一定にするように第２ＬＤ電流制御回路１７を制御する第２ＡＰＣ回路１８と、前記第２ＬＤ電流制御回路１７にて制御された電流を記録時の補償用バイアス光出力を得る電流に増幅する第２ＬＤ電流ブースタ１９とを備えている。
【００３１】
さらに、該第２電流制御回路ブロック４０は、閾値電流以下の電流値を設定する閾値電流以下電流設定回路２０を備え、前記ＬＤ電流検出回路１１の検出電流に基づいてＬＤ１に閾値電流以下のバイアス電流を常に供給できるように前記第２ＬＤ電流制御回路１７を制御する。
【００３２】
また、システムコントロール回路１０を備え、該システムコントロール回路１０にて各モードでの前記第１ＡＰＣ回路１４及び第２ＡＰＣ回路１８における光出力設定、前記閾値電流以下電流設定回路２０の電流設定、第１記録信号発生回路１２、第２記録信号発生回路１６及び高周波発振回路４の各出力のタイミングの制御を行う。
【００３３】
以下、前記図１のブロック構成図及び図２の回路に基づいて本発明動作を詳述する。
図２において、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４及びＱ５にて差動スイッチング型レーザ駆動回路が構成されている。この差動スイッチング型レーザ駆動回路において、トランジスタＱ３及びＱ４にて電流ミラー回路を構成し、トランジスタＱ４のコレクタから前記ＬＤ１に駆動電流が供給される。
【００３４】
前記トランジスタのうち、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４にて、前記第１ＬＤ電流ブースタ１５を、トランジスタＱ５にて前記第１ＬＤ電流制御回路１３をそれぞれ構成している。
【００３５】
前記第１記録信号発生回路１２からのＤ出力は、トランジスタＱ２のベースに、また反転Ｄ（Ｄバー）出力は、トランジスタＱ１のベースにそれぞれ供給される。
前記Ｄ出力及び反転Ｄ出力によってトランジスタＱ２又はＱ１がそれぞれオンし、後述する各モードが設定される。そして、Ｄ出力によりトランジスタＱ２がオンした時、トランジスタＱ４のコレクタ電流がＬＤ１に供給され、前記第１ＡＰＣ回路１４から後述する電圧ＤＤＲＶがトランジスタＱ５のベースに印加されて、トランジスタＱ４のコレクタ電流、つまりＬＤ１に供給される電流が制御できるようになされている。
【００３６】
トランジスタＱ１０は、前記高周波発振回路４を構成するトランジスタであって、該トランジスタＱ１０の出力側には、バッファを構成するトランジスタＱ９が接続されている。再生時にのみ、高周波発振回路４の発振出力は前記トランジスタＱ９及びコンデンサＣ１を経由してトランジスタＱ５のベースに供給され、これによってトランジスタＱ５のコレクタ電流が振幅変調され、その結果、トランジスタＱ４のコレクタ電流に高周波電流が重畳される。
以上の回路でもって、図１に示すブロック構成図の第１電流制御回路ブロック３０を構成している。
【００３７】
同様に、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ６、Ｑ７及びＱ８にて差動スイッチング型レーザ駆動回路が構成されている。
前記トランジスタのうち、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ６及びＱ７にて前記第２ＬＤ電流ブースタ１９を、トランジスタＱ８にて前記第２ＬＤ電流制御回路１７をそれぞれ構成している。
【００３８】
また、バイアス制御用の信号を発生する第２記録信号発生回路１６からの出力Ｂは、トランジスタＱ７のベースに、反転Ｂ（Ｂバー）出力は、トランジスタＱ６のベースにそれぞれ供給される。
【００３９】
前記Ｂ出力によってトランジスタＱ７が、反転Ｂ出力によってトランジスタＱ６がオンし、後述する各モードが設定される。そして、Ｂ出力によりトランジスタＱ７がオンした時、トランジスタＱ４にコレクタ電流が流れてＬＤ１に電流が供給され、第２ＡＰＣ回路１８又は閾値電流以下電流設定回路２０から供給される電圧ＢＤＲＶがトランジスタＱ８のベースに印加されてレーザバイアス電流が制御できるようになされている。
以上の構成でもって、図１に示すブロック構成図の第２電流制御回路ブロック４０を構成している。
【００４０】
次に、前記高周波発振回路４を構成するトランジスタＱ１０のベースに接続されているスイッチＳＷ１は、システムコントロール回路１０からの出力信号ＭＯＤＯＮ＝Ｈにより、再生時にスイッチオンして高周波発振回路４を発振させる。そして、再生時以外はＭＯＤＯＮ＝Ｌとなり、前記スイッチＳＷ１はオフして高周波発振器４は発振しないようになっている。
【００４１】
前記スイッチＳＷ１がオンして前記高周波発振器４が発振すると、発振出力はバッファトランジスタＱ９、コンデンサＣ１を経由して第１ＬＤ電流制御回路１３を構成するトランジスタＱ５のベースに供給され、トランジスタＱ４のコレクタ電流に高周波電流が重畳される。
【００４２】
前記ＬＤ電流検出回路１１を構成する増幅回路ＩＣ１は、トランジスタＱ４のエミッタ抵抗Ｒ１の端子間電圧を検出し、ＬＤ１に流れるレーザ電流を電圧に変換している。該ＬＤ電流検出回路１１を構成する増幅回路ＩＣ１の出力電圧は、前記閾値電流以下設定回路２０に入力され、設定すべき電流を決定する基準電圧ＶＲ１になるような電圧ＶＴＨがスイッチＳＷ２を経由して、第２ＬＤ電流制御回路１７を構成するトランジスタＱ８のベースにＢＤＲＶとして入力され、ＬＤ１の閾値電流以下を制御する。
ここで、前記閾値電流以下設定回路２０による閾値以下電流の設定について図２を参照しながら説明する。
前記閾値電流以下設定回路２０の出力電圧Ｖ ＴＨ の設定は、記録モードに移行する前に設定する。該設定は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｌ、反転Ｄ＝Ｈの状態で且つ前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌの状態で行われる。この時、スイッチＳＷ２を前記閾値電流以下設定回路２０に接続し、その出力電圧Ｖ ＴＨ によってＬＤ１に電流を流し、設定電流（電圧変換したＶＲ１）になるＶ ＴＨ を設定する。
【００４３】
また、ＰＤ２から得られた光出力に比例した光電流を電圧に変換する電流電圧変換回路５を構成する増幅回路ＩＣ２は、その出力電圧を第１ＡＰＣ回路１４及び第２ＡＰＣ回路１８に供給する。
【００４４】
前記第１ＡＰＣ回路１４において、スイッチＳＷ３で選択された各モード（再生Ｒ，記録Ｗ，消去Ｅ）での光出力と対応する基準電圧と比較され、その出力電圧が前記第１ＬＤ電流制御回路１３を構成するトランジスタＱ５のベースにＤＤＲＶとして入力され、トランジスタＱ４のコレクタ電流を制御して、ＬＤ１の各モードでの光出力を一定にする。
【００４５】
また、前記第２ＡＰＣ回路１８において、補償用バイアス光出力に対応する基準電圧ＶＲ２と比較され、その出力がスイッチＳＷ２を経由してトランジスタＱ８のベースにＢＤＲＶとして入力され、トランジスタＱ４のコレクタ電流を制御して、バイアス光出力を一定にする。
【００４６】
前記システムコントローラ１０は、前記各スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３の切換制御、第１記録信号発生回路１２のモード（Ｄ、反転Ｄ）、第２記録信号発生回路１６のモード（Ｂ、反転Ｂ）の設定、前記第１ＡＰＣ回路のモード（記録、再生、消去）の設定を行う。
【００４７】
以上のような構成を備えるレーザ光出力制御回路の各モードでの動作を図３のタイミングチャートを参照しながら詳述する。以下の説明にあたり、
ＶＴＨ：閾値電流以下の電流を設定する電圧（閾値電流以下電流設定回路２０の
出力電圧）、
ＶＲ ：再生光出力ＰＲ を設定する制御電圧（第１ＡＰＣ回路１４又は第２ＡＰ
Ｃ回路１８からの出力電圧）、
ＶＷ ：記録に必要なピーク光出力ＰＷ を設定する制御電圧（第１ＡＰＣ回路１
４からの出力電圧）、
ＰＲ ：再生光出力
ＰＷ ：記録ピーク光出力
とする。
【００４８】
そして、前記再生光出力ＰＲ 、記録ピーク光出力ＰＷ は、前記電流電圧変換回路５を構成する増幅回路ＩＣ２の出力に基づいて第１ＡＰＣ回路１４及び第２ＡＰＣ回路１８によって一定に保たれているものとする。また、閾値電流以下電流設定回路２０の出力電圧ＶＴＨは、ＬＤ１の閾値電流以下の電流を制御するものとする。以下の各モードの設定は、前記システムコントロール回路１０からの出力信号によって設定される。
【００４９】
〈ＬＤ１ オフ〉
ＬＤ１がオフして発光しない場合は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｌ、反転Ｄ＝Ｈ、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｌ、反転Ｂ＝Ｈ、ＤＤＲＶ＝０、ＢＤＲＶ＝０の状態となっており、したがって、トランジスタＱ４のコレクタ電流が流れず、ＬＤ光出力は０である。図３のタイミングタイムチャートでは、モードＬＤｏｆｆの期間に相当する。
【００５０】
〈再生モード〉
再生モードの場合は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｈ、反転Ｄ＝Ｌ、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｌ、反転Ｂ＝Ｈ、ＤＤＲＶ＝ＶＲ 、ＢＤＲＶ＝０、ＭＯＤＯＮ＝Ｈの状態となっており、前記高周波発振回路４が発振し、ＬＤ１には、高周波電流が重畳されたトランジスタＱ４のコレクタ電流が流れてパルス光出力が得られ、その平均光出力がＰＲ に保たれる。図３のタイミングチャートでは、再生モード期間に対応している。この再生モードでは第２電流制御回路ブロック４０は動作しない。
【００５１】
この場合、高周波発振回路４の負荷は、前記図６に等価回路として示すレーザが負荷となっていないので、高周波発振回路４の負荷の最適化が容易になる。
また、高周波発振回路４の出力は、トランジスタＱ５のベースに入力されているので、逆電圧になっても前記トランジスタＱ５がカットオフして、ＬＤ１に逆電圧がかかることはなくなり、高周波重畳の印加タイミングをとる必要がなくなる。
【００５２】
次に、記録モードについて説明する。この記録モードは、３つの状態が可能であり、該３つの状態を選択することにより、種々の光磁気ディスクの記録に対応させ、記録モードに互換性を持たせることができる。
【００５３】
〈記録モード１〉
記録モード１は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、反転Ｄ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌ、ＭＯＤＯＮ＝Ｌ、ＤＤＲＶ＝ＶＷ 、ＢＤＲＶ＝ＶＴＨ（スイッチＳＷ２は、閾値電流以下電流設定回路２０側へオン）の状態となっており、ＬＤ１の光出力は、Ｄ、反転Ｄの変調信号に同期したピーク光出力ＰＷ のパルス発光となる。図３のタイミングチャートでは、記録モード１の期間に相当する。
【００５４】
この時、前記ＢＤＲＶ＝ＶＴＨによって、常にＬＤ１には閾値電流以下の電流がバイアス電流として流れており、これにより光出力の立ち上り特性、光出力時間が改善される。
【００５５】
〈記録モード２〉
記録モード２は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、反転Ｄ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌ、ＭＯＤＯＮ＝Ｌ、ＤＤＲＶ＝ＶＷ 、ＢＤＲＶ＝ＶＲ （スイッチＳＷ２を第２ＡＰＣ回路１８側へオン）の状態となっており、ＬＤ１の光出力は、再生光出力ＰＲ が常にバイアスされた出力となり、ピーク光出力は（ＰＷ ＋ＰＲ ）となる。図３のタイミングチャートでは記録モード２の期間に相当する。
【００５６】
この再生光出力ＰＲ のバイアス光出力を変更することにより光磁気ディスクの態様に応じて記録補償を行い、互換性を持たせることができる。バイアス光出力ＰＲ は、前記第２ＡＰＣ回路１８の基準電圧ＶＲ２を変更することにより変更することができる。
【００５７】
〈記録モード３〉
記録モード３は、前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、反転Ｄ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、前記第２記録信号発生回路１６のＢ＝（Ｌ→Ｈ→Ｌ）、反転Ｂ＝（Ｈ→Ｌ→Ｈ）、ＭＯＤＯＮ＝Ｌ、ＤＤＲＶ＝ＶＷ 、ＢＤＲＶ＝ＶＲ （スイッチＳＷ２を第２ＡＰＣ回路１８側にオン）の状態となっており、ＬＤ１の光出力は、Ｄ、反転Ｄ及びＤＤＲＶによるピーク発光出力ＰＷ と、Ｂ、反転Ｂ及びＢＤＲＶによる再生光出力ＰＲ が交互に出力している。図３のタイミングチャートでは、記録モード３の期間に相当する。
このモードでも、第２ＡＰＣ回路１８の基準電圧ＶＲ２を変更することによりバイアス光出力を変更し光磁気ディスクの態様に応じて記録補償を行い、互換性を持たせることができる。
【００５８】
以上のように、本発明によるレーザ電流制御回路によれば、３つの態様の記録モードが可能となる。そして、前記記録モード１〜３を適宜選択することにより、記録媒体の態様が異なっても、記録に際し記録媒体の互換性をとることが可能となる。
【００５９】
前記タイミングチャートによる光出力は一例にすぎず、システムコントロール回路１０で、Ｄ、反転Ｄ、Ｂ、反転Ｂのタイミングを制御することにより、パルス幅及び周期を変更することができるので、これに応じてＬＤ１の光出力期間及び光出力のピーク値を変更でき、前記マルチパルス方式の光変調による記録制御を容易に実現することができる。したがって記録媒体に応じた記録ドメインを一定幅に制御することが容易になり、マルチパルス記録によるエッジシフト低減効果の向上を図ることができる。
【００６０】
ところで、前記タイミングチャートから明らかなように、記録モード２、記録モード３の前後において、バイアス再生光出力ＰＲ により、記録中に記録媒体にプレヒート又はアフターヒート期間を持たせることができる。
前記第１記録信号発生回路１２のＤ＝Ｌ、反転Ｄ＝Ｈの状態で、第２記録信号発生回路１６のＢ＝Ｈ、反転Ｂ＝Ｌ、ＢＤＲＶ＝ＶＲ に設定すると、記録開始前又は記録終了後の所定期間に、バイアス再生光出力ＰＲ を記録媒体に照射することにより、プレヒート又はアフターヒート効果を持たせることができる。
図３のタイミングチャートの記録モード２及び記録モード３において、プレヒート又はアフターヒート期間に相当するＰＲ バイアス期間が設けられている。
【００６１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、閾値電流以下を制御できるようにしたから、レーザのパルス発光の立ち上がり特性、発光時間を改善でき、温度特性についても良好な記録特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明レーザ光出力制御回路のブロック構成図である。
【図２】本発明レーザ光出力制御回路の具体的な回路図の一例である。
【図３】本発明レーザ光出力制御回路の動作タイミングチャートの一例である。
【図４】ピットエッジ記録及びマルチパルス記録の説明図である。
【図５】レーザ閾値電流とレーザ光出力の波形図の一例である。
【図６】高周波発振回路の負荷となる半導体レーザの等価回路図である。
【図７】半導体レーザの電流ー光出力特性を示す図である。
【図８】従来のレーザ光出力制御回路の一例である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザダイオード
２ フォトダイオード
４ 高周波発振回路
５ 電流電圧変換回路
１０ システムコントロール回路
１１ ＬＤ（レーザダイオード）電流検出回路
１２ 第１記録信号発生回路
１３ 第１ＬＤ電流制御回路
１４ 第１ＡＰＣ回路
１５ 第１ＬＤ電流ブースタ
１６ 第２記録信号発生回路
１７ 第２ＬＤ電流制御回路
１８ 第２ＡＰＣ回路
１９ 第２ＬＤ電流ブースタ
２０ 閾値電流以下電流設定回路
Claims (5)
- レーザからのレーザ光出力を検出するレーザ光出力検出手段を備え、該レーザ光出力検出手段からの出力に応じて前記レーザの光出力を制御することによりレーザ光出力を一定に制御するレーザ光出力制御回路において、前記レーザ光出力検出手段からの出力に基づいてレーザ電流を制御する第１レーザ電流制御手段と、
前記レーザのレーザ電流を検出するレーザ電流検出手段と、
前記レーザ電流検出手段からの出力に基づいてレーザの閾値電流以下の電流を設定する閾値電流以下電流設定手段と、
前記閾値電流以下電流設定手段の出力に基づいて、前記レーザの閾値電流以下の電流を制御する第２レーザ電流制御手段と
を備えることを特徴とするレーザ光出力制御回路。 - 請求項１記載のレーザ光出力制御回路において、第１レーザ電流制御手段に高周波信号を供給する高周波信号発生手段を備え、レーザ電流に高周波信号を重畳することを特徴とするレーザ光出力制御回路。
- 請求項１記載のレーザ光出力制御回路において、レーザ光出力検出手段からの出力に基づいて閾値電流以上のレーザバイアス電流を供給制御するレーザバイアス電流制御手段と、
前記レーザバイアス電流制御手段の出力と閾値電流以下電流設定手段の出力のいずれか一方を第２レーザ電流制御手段に供給する切換手段と
を備えることを特徴とするレーザ光出力制御回路。 - 請求項２記載のレーザ光出力制御回路において、レーザ光出力検出手段からの出力に基づいて閾値電流以上のレーザバイアス電流を供給制御するレーザバイアス電流制御手段と、
前記レーザバイアス電流制御手段の出力と閾値電流以下電流設定手段の出力のいずれか一方を第２レーザ電流制御手段に供給する切換手段と
を備えることを特徴とするレーザ光出力制御回路。 - レーザからのレーザ光出力を検出するレーザ光出力検出手段を備え、該レーザ光出力検出手段からの出力に応じて前記レーザの光出力を制御することによりレーザ光出力を一定に制御するレーザ光出力制御回路を備えた光ディスクの記録再生回路において、
２値データ制御信号を発生する第１記録信号発生手段と、２値バイアス制御信号を発生する第２記録信号発生手段と、
前記第１記録信号発生手段の２値データ制御信号に基づいてその出力が制御される第１レーザ駆動回路と、
前記レーザ光出力検出手段の出力に基づいて記録再生時のレーザ光出力を一定に制御する第１ＡＰＣ回路と、
高周波発振回路と、該高周波発振回路及び前記第１ＡＰＣ回路の出力に基づいて前記第１レーザ駆動回路を制御する第１レーザ電流制御回路と、
前記第２記録信号発生手段の２値バイアス制御信号にてその出力が制御される第２レーザ駆動回路と、
前記レーザ光出力検出手段の出力に基づいて記録時のバイアス電流を一定に制御する第２ＡＰＣ回路と、
レーザ電流検出回路と、該レーザ電流検出回路の出力に基づいてレーザバイアス電流を閾値電流以下電流に設定する閾値電流以下電流設定回路と、
前記第２ＡＰＣ回路の出力又は前記閾値電流以下電流設定回路の出力が切換手段にて選択供給されて前記第２レーザ駆動回路を制御する第２レーザ電流制御回路と、
前記第１記録信号発生手段、前記第２記録信号発生手段、前記高周波発振回路及び前記第１ＡＰＣ回路におけるモード設定並びに前記切換手段の切換の制御を行うシステムコントロール回路と
を備え、
レーザ光を光ディスクに照射して記録再生を行う光ディスク記録再生回路。
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| JP07091095A JP3546521B2 (ja) | 1995-03-04 | 1995-03-04 | レーザ光出力制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP07091095A JP3546521B2 (ja) | 1995-03-04 | 1995-03-04 | レーザ光出力制御回路 |
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| JPH08241545A JPH08241545A (ja) | 1996-09-17 |
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ID=13445149
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| JP2002261381A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 駆動電流供給回路 |
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1995
- 1995-03-04 JP JP07091095A patent/JP3546521B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08241545A (ja) | 1996-09-17 |
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