JPH11354893A - 半導体レ―ザ駆動装置及び駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザを搭載した光ピックアップと半
導体レーザ駆動装置が分離している方式では、普通、半
導体レーザの駆動電流をフレキシブルケーブル等で伝送
する。この際、フレキシブルケーブルの寄生容量等によ
って駆動電流のスイッチング特性が悪化する。 【解決手段】 半導体レーザ駆動部を光ピックアップ上
に搭載した構成をとる。この構成では、レーザ駆動電流
のために駆動部は熱源となり、光ピックアップの温度上
昇を招く。即ち駆動部の省消費電力化が必要である。本
案の構成としては、半導体レーザパワー設定用のＮ個の
入力信号と、各電流入力値を選択する切り替えタイミン
グ信号入力を設けたレーザ駆動装置で、駆動装置の出力
部へ供給する電圧が駆動出力部動作可能最小電圧となる
ように電源部の電圧を制御する。又電源部は光ピックア
ップ以外の場所に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置の
光ピックアップに搭載されている半導体レーザ制御に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は光ピックアップに搭載
された半導体レーザを発光し、再生時にはディスク上に
微弱な再生光を集光し、ディスク上に記録されているピ
ットの反射率、位相差、偏向角などを検出し読みとり、
記録時には再生時より高いパワーで半導体レーザを発光
させ、記録する情報に応じてレーザパワーを変調してデ
ィスク上に記録し、消去時には記録時にほぼ近いレーザ
パワーをディスク上に照射し記録部を消去する。

【０００３】例えば相変化型光ディスクへの記録の場合
は、基本的にはピークパワーとバイアスパワーの２値を
スイッチングし、ピークパワー部でマークを記録し、バ
イアスパワー部で記録マークの消去を行う。

【０００４】しかし実際には安定した記録マークを形成
するためには２値のスイッチングでは不足であり、図１
に示すとおり、記録すべきマークに対し加えられる熱量
を均一化する目的やマーク始終端部の熱バランスを調整
する目的のために２値以上の複数値のレーザパワースイ
ッチングが必要である。

【０００５】近年光ディスクの記録再生も高速化してき
ており上記半導体レーザのスイッチング動作にも、より
高速性が必要とされる様になってきた。

【０００６】高速記録時において図１に示す記録パルス
を実現しようとした時に半導体レーザのパルス波形が十
分に高速化されていない場合は、図２に示すようにレー
ザパワーが所望の波高値まで到達せず、記録マークへの
熱量アンバランスが生じ記録マークが歪んでしまう。

【０００７】又、記録マークの前後エッジに情報を持つ
ＰＷＭ記録においては、記録マークのエッジ位置を正確
にコントロールする必要があるために、記録パルスの立
ち上がり、立下り時間がより短い記録パルスが要求され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来採用されている半
導体レーザを搭載した光ピックアップと半導体レーザ駆
動装置が分離している方式では、普通、半導体レーザの
駆動電流をフレキシブルケーブル等で伝送する。この場
合、フレキシブルケーブルの寄生容量等の分布定数によ
って駆動電流のスイッチング特性が悪化する。

【０００９】即ち、このスイッチング特性の悪化が光デ
ィスク装置を高速化するに際しての弊害となる。

【００１０】本発明は上記弊害に対する改善と、改善に
伴い発生する熱集中化の問題を解決するための省電力化
に関するものである。

【００１１】図３は、光ディスク装置の半導体レーザと
駆動装置間の導体等に寄生する容量成分と、半導体レー
ザをパルス状にスイッチングした時の半導体レーザ駆動
電流の立ち上がり時間Ｔｒ、立下り時間Ｔｆの関係を示
す。

【００１２】上記容量成分に着目すれば、容量成分が増
加するに従って、伝送されるパルス電流の高周波成分が
半導体レーザに伝送される前に容量を介してバイパスさ
れ、半導体レーザの駆動パルス波形の立ち上がり時間Ｔ
ｒ、立下り時間Ｔｆが大きくなる。すなわち図２に示し
たような鈍った記録パルスに近づいてくる。

【００１３】仮に、半導体レーザ駆動パルスにおいて最
高周波数ｆ１のパルスが必要とされるとすれば、パルス
幅は０．５／ｆ１が最小パルス幅となる。従って周波数
ｆ１のパルスにおいて、駆動パルスの振幅低下がない条
件とは Ｔｒ＜ ０．５×０．５／ｆ１、 Ｔｆ＜０．５×０．５／ｆ１ （式１） となる。

【００１４】例えば最高周波数＝６０ＭＨｚのパルスス
イッチング実現のためには式１よりＴｒ及びＴｆは共に
４．１６ｎｓ以下であることが要求される。

【００１５】図３に示す実験結果からは、Ｔｒ、Ｔｆ＜
４．１６ｎｓを実現するためには寄生容量成分を１０ｐ
Ｆ以下が必要であると言える。当条件を満たすためには
半導体レーザとレーザ駆動部間の距離を５ｃｍ以内に近
接化することが必要である。

【００１６】従って高速レーザスイッチングを達成する
ためにはレーザ駆動装置と半導体レーザ間の分布定数、
主に容量成分を低減する目的で、レーザ駆動装置と半導
体レーザ間を近接させる、すなわち半導体レーザが組み
込まれている光ピックアップ上にレーザ駆動装置を搭載
することが必要となる。又は、光ピックアップと同じ可
動部にレーザ駆動装置を付設することが必要となる。た
だしこの場合問題となるのは半導体レーザとレーザ駆動
装置から発生する熱の問題である。

【００１７】光ディスクへのデータ記録時、半導体レー
ザ駆動電流Ｉｏｐは数１００ｍＡに達し駆動装置出力部
にかかる電圧をＶｄ、比例定数をＫ１とすると Ｔｄ＝Ｋ１×Ｖｄ×Ｉｏｐ （式２） の温度上昇が駆動装置に発生する。

【００１８】前述したとおりレーザ駆動装置と半導体レ
ーザとは寄生容量等分布定数の影響を小さくするために
近接して配置する必要があるため駆動装置で発生した熱
は半導体レーザにも伝導する。

【００１９】半導体レーザの駆動特性は温度によって大
きく異なり、高温となるほど駆動電流Ｉｏｐに対するレ
ーザ発光パワーＰの関係（微分効率）は悪化し、より多
くの駆動電流Ｉｏｐが必要となり、更に式１から駆動装
置の温度上昇を加速させる。

【００２０】又、半導体レーザはそれ自体が発熱源であ
り、半導体レーザの動作電圧をＶｏｐ、比例定数をＫ２
とすれば Ｔｌｄ＝Ｋ２×Ｖｏｐ×Ｉｏｐ （式３） の温度上昇となる。つまり駆動回路から半導体レーザへ
の熱の伝導率をＫ３とすれば半導体レーザの温度上昇は Ｔｌｄ＝Ｋ２×Ｖｏｐ×Ｉｏｐ＋Ｋ３×Ｋ１×Ｖｄ×Ｉｏｐ （式４） となる。

【００２１】

【課題を解決するための手段】以上の問題点の解決手段
として駆動電流Ｉｏｐの抑制、比例定数Ｋ１，Ｋ２、熱
伝導率Ｋ３の抑制、駆動装置出力部にかかる電圧Ｖｄ、
Ｖｌｄの抑制が考えられる。

【００２２】Ｉｏｐは半導体レーザ固有の特性であり、
比例定数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は光ピックアップ構成、及び
熱設計に依存する。又Ｖｏｐも駆動電流Ｉｏｐによって
変動するが、変動量はダイオード電圧と内部直列抵抗に
よって決まり、基本的に半導体レーザ固有の値である。

【００２３】従ってレーザ駆動装置出力部にかかる電圧
Ｖｄを抑制するすることで光ヘッド部の発熱を抑制す
る。

【００２４】Ｖｄを抑制するため、レーザ駆動装置出力
部に供給する電圧を制御する電源部を設けレーザ駆動装
置出力部の電圧を監視し、基準となる電圧と比較しその
差分を電源部へフィードバックすることで、常にＶｄが
一定値を保ち得る様に制御し、更にレーザ駆動装置出力
部が駆動動作可能範囲内でＶｄが最小値になるように電
源部の電圧を設定する。

【００２５】上記電源部は半導体レーザ及び半導体レー
ザ駆動装置が搭載されている光ピックアップ以外の場所
に設置する。即ち半導体レーザ部に熱的に関与しない場
所に余剰発熱部を隔離する。

【００２６】さらにＡＣライン電圧の変動、負荷の変
動、及びその他バラツキなどで光ディスク装置の電源電
圧が変動しても常に半導体レーザ駆動装置出力部のＶｄ
は一定に保たれ光ピックアップ内での発熱はこれらの変
動には関係しなくなる。

【００２７】この様にしてレーザ駆動装置出力部にかか
る電圧Ｖｄを動作可能最低電圧に保つことで光ピックア
ップ部での発熱を常に最小状態に制御することが出来、
結果として安定した高速化半導体レーザ駆動が実現し得
ることになる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施形態について
説明する。

【００２９】図４に光ディスク記録再生装置のシステム
構成図を示す。光ディスク１はスピンドルモータ２によ
って一定方向に回転制御されている。３は光ディスク１
にデータの記録再生を行うための光ピックアップであ
る。

【００３０】図５は光ピックアップ３の構成図でレーザ
駆動装置を含んでいる。半導体レーザ４はレーザ駆動装
置５より供給される駆動電流Ｉｏｐによりレーザ光ａを
出力する。半導体レーザ４より出力されたレーザ光ａは
コリメートレンズ６により平行光とされ、ビームスプリ
ッタ７を通過し対物レンズ８に入射される。対物レンズ
８によってレーザ光は集光され、集光スポットは光ディ
スク１のデータ記録面にフォーカスされる。

【００３１】記録面で反射されたレーザ光は再び対物レ
ンズ８により平行光となり、ビームスプリッタ７によっ
て光路を変更しフォトディテクタ９に集光される。

【００３２】フォトディテクタ９によって光ディスク１
の反射光は電気信号に変換され、図４のサーボブロック
１０に入力される。フォトディテクタ９の電気信号に応
じて、フォーカス制御、トラッキング制御がなされる。

【００３３】図４、図５で示すｂ，ｃ，ｄ，ｅ即ちフォ
ーカス信号＋、フォーカス信号−、トラッキング信号
＋、トラッキング信号−はサーボブロック１０に入力さ
れる。サーボブロックではフォーカス信号＋、フォーカ
ス信号−からフォーカス誤差信号、トラッキング信号
＋、トラッキング信号−からトラッキング誤差信号が作
られる。

【００３４】フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信
号は電流増幅され光ピックアップ３のアクチュエータ１
１に伝えられ、光ピックアップ３の出射光が光ディスク
１の記録面上に集光するように位置制御される。

【００３５】また、フォトディテクタ９から出力される
フォーカス信号ｂ、ｃ、トラッキング信号ｄ、ｅは同時
に再生信号処理ブロック１２に入力され信号中の高周波
帯の信号成分は光ディスク上にピットとして記録されて
いる情報データとして検出される。

【００３６】記録信号処理ブロック１３では外部入力デ
ータを光ディスク用に変調、フォーマット変換し、後で
示すレーザパワー、タイミング制御を行う。

【００３７】メインコントロールブロック１４は以上の
再生信号処理ブロック１３、記録信号処理ブロック１２
を制御している。

【００３８】図６には例として相変化型光ディスクにマ
ークを記録するときの半導体レーザのパワーと記録マー
クを示している。ピークパワー１（ＰＥＡＫ１），ピー
クパワー２（ＰＥＡＫ２）は光ディスク１上に記録マー
クを形成するためのパワーである。バイアスパワー１
（ＢＩＡＳ１）は下地に記録されたマークを消去するた
めのパワーである。バイアスパワー２（ＢＩＡＳ２）は
マークの熱蓄積を低減するためのパワーである。

【００３９】また、記録しないエリアに関しては、常に
再生パワー（ＲＥＡＤ）がオンになる。

【００４０】すなわち、本例では光ディスクへのデータ
記録、再生に５値のレーザパワー設定を必要とすること
を意味している。

【００４１】図７には半導体レーザ駆動装置の構成図を
示している。再生パワー設定電流入力（ＩＩＮＲＤ）、
ピークパワー１設定電流入力（ＩＩＮＰＫ１）、ピーク
パワー２設定電流入力（ＩＩＮＰＫ２）、バイアスパワ
ー１設定電流入力（ＩＩＮＢＳ１）、バイアスパワー２
設定電流入力（ＩＩＮＢＳ２）がそれぞれ記録信号処理
ブロック１３より電流入力バッファー部１５に入力され
ている。

【００４２】パワー設定信号は電流入力形態を取ること
で電送路のインピーダンスを小さくできフレキシブルケ
ーブル等による長い伝送路においてノイズの影響を最小
限にする。なお、上記ＩＩＮＲＤ，ＩＩＮＰＫ１，ＩＩ
ＮＰＫ２，ＩＩＮＢＳ１，ＩＩＮＢＳ２は電流入力が絶
対条件ではなく電圧入力形態をとることも可能である。

【００４３】タイミング信号は再生パワータイミング信
号（ＲＤＭＤ）、ピークパワー１タイミング信号（ＰＫ
１ＭＤ＋、ＰＫ１ＭＤ−）、ピークパワー２タイミング
信号（ＰＫ２ＭＤ＋、ＰＫ２ＭＤ−）、バイアスパワー
１タイミング信号（ＢＳ１ＭＤ＋、ＢＳ１ＭＤ−）、バ
イアスパワー２タイミング信号（ＢＳ２ＭＤ）である。

【００４４】電流駆動装置内の電流バッファー部１５に
入力されたパワー設定電流に対して、パワータイミング
信号はイネーブル信号として機能する。

【００４５】図８には図６で示したレーザ発光を実現す
るためのタイミング信号のスイッチングタイミングを示
したものである。再生パワータイミング信号ＲＤＭＤは
再生パワー発光時間の間は常にアクティブ状態、バイア
スパワー２タイミング信号ＢＳ２ＭＤも記録または消去
エリアにおいては常にアクティブ状態であり、スイッチ
ングスピードとして高速性をあまり必要としない。した
がって本例では上記２タイミング信号に関してはシング
ルエンドのタイミング伝送方式をとりシングルエンドロ
ジック入力部１６に入力される。

【００４６】図８中では、ＢＳ２ＭＤはＬレベルをアク
ティブ状態としている。ピークパワー１タイミング信号
ＰＫ１ＭＤ、ピークパワー２タイミング信号ＰＫ２Ｍ
Ｄ、バイアスパワー１タイミング信号ＢＳ１ＭＤは図８
で示すとおり、記録マーク形成時において高速のスイッ
チングを必要とするタイミング信号であり差動形態をと
り、図７に示す差動ロジック入力部に入力される。差動
入力の制御信号の演算後の信号をそれぞれ以下のとおり
定義する。

【００４７】 ＰＫ１ＭＤ＝（ＰＫ１ＭＤ＋）−（ＰＫ１ＭＤ−） （式５） ＰＫ２ＭＤ＝（ＰＫ２ＭＤ＋）−（ＰＫ２ＭＤ−） （式６） ＢＳ１ＭＤ＝（ＢＳ１ＭＤ＋）−（ＢＳ１ＭＤ−） （式７） 図８のＰＫ１ＭＤを例にとるとＰＫ１ＭＤ＋がＨレベ
ル、ＰＫ１ＭＤ−がＬレベルの時をアクティブ状態とす
る。差動形態のデータ伝送のためフレキシブルケーブル
等による長い伝送路においても進入ノイズ成分をキャン
セルすることが可能である。又、正論理入力と負論理入
力のクロス点が演算結果のエッジ位置となるために、電
圧変動や、ノイズによってデューティーの変化が生じた
としても、最終的な差分演算後のデューティーに影響を
与えることは少なくなる。

【００４８】記録マークの長さに情報を持たすＰＷＭ記
録を採用する光ディスク記録方法では記録パルスのデュ
ーティー保存性は極めて重要である。

【００４９】以上定義のもとで、各制御線と、Ｉｏｐの
関係を以下のとおりにしめす。 Ｉｏｐ＝Ｇ×（ ＲＤＭＤ×ＩＩＮＲＤ ＋ＰＫ１ＭＤ×ＩＩＮＰＫ１ ＋ＰＫ２ＭＤ×ＩＩＮＰＫ２ ＋ＢＳ１ＭＤ×ＩＩＮＢＳ１ ＋ＢＳ２ＭＤ×ＩＩＮＢＳ２） （式８） となる。Ｇは図７の１８に示す電流駆動部のゲインであ
る。

【００５０】以上の様に制御タイミングに高速性を必要
とする記録及び消去動作については、タイミング信号を
二信号差動式とし、対ノイズ強度を増すことで精度の向
上をはかり、又、半導体レーザ駆動信号の作成には加算
方式を採用し、最終的に加算合成するまでの分散された
より小さいレベルの各要素電流を取り扱い処理するため
バッファ部１５、１６、１７での発熱量及びスイッチン
グ特性等において有利となる。

【００５１】図９、図１０は半導体レーザ電流駆動装置
の出力部１８の構成を簡略化して記した図である。

【００５２】図９は半導体レーザ４のカソード側から吸
い出す方向に駆動電流Ｉｏｐを供給する方式を示し、図
１０は半導体レーザ４のアノード側から流し込む方向に
駆動電流Ｉｏｐを供給する方式を示す。

【００５３】レーザ駆動電流Ｉｏｐは数１００ｍＡのオ
ーダであり、光ピックアップ上で消費される電力の大半
はレーザ駆動電流Ｉｏｐによるものである。光ピックア
ップ３上での消費電力は Ｐ＝ＶＣＣ×Ｉｏｐ （式９） であらわす事ができる。ＶＣＣは電源電圧であって、Ｖ
ＣＣが最も大きい方向にばらついた時、消費電力が最大
となる。ＶＣＣの内訳は図９に示すとおり、半導体レー
ザ４の動作電圧Ｖｏｐと駆動出力部１８の動作電圧Ｖｄ
であり、 ＶＣＣ＝Ｖｏｐ＋Ｖｄ （式１０） となる。ＶＣＣは図１１に示すとおりメイン部１９から
フレキシブルケーブル２０で伝送される事が一般的であ
り、フレキシブルケーブル上での電圧降下など考えられ
るが、本例では単純化のため省略している。尚メイン部
１９には再生信号処理ブロック１２、記録信号処理ブロ
ック１３、コントロールブロック等が実装されている。

【００５４】又、半導体レーザ４の動作電圧Ｖｏｐは一
定ではなく、動作電流Ｉｏｐによって変化する。一般に
半導体レーザ内のダイオード電圧Ｖｌｄ、内部抵抗Ｒｓ
とすれば Ｖｏｐ＝Ｖｌｄ＋Ｉｏｐ×Ｒｓ （式１１） とあらわされる。以上から式９を書き換えると Ｐ＝（Ｖｏｐ＋Ｖｄ）×Ｉｏｐ （式１２） ＝（Ｖｌｄ＋Ｉｏｐ×Ｒｓ＋Ｖｄ）×Ｉｏｐ （式１３） となる。

【００５５】図１２には半導体レーザ４の出力光パワー
と、駆動電流Ｉｏｐの関係をしめしている。

【００５６】半導体レーザは閾値電流Ｉｔｈ以上の電流
に対して微分効率ηを傾きとして、駆動電流Ｉｏｐに比
例したパワーを発光する。半導体レーザの上記特性は使
用環境温度と、長時間使用による素子の劣化によって変
化する。

【００５７】Ｉｔｈ１、η１はそれぞれ常温で且つ使用
期間の初期状態の出力レーザパワー対駆動電流の関係を
示したグラフであるが、高温時または、長期間の使用後
にはＩｔｈ２、η２で示すグラフへと移行する。つまり
一定のレーザパワーＰ１を出射するに必要な駆動電流値
は前者でＩｏｐ１、後者でＩｏｐ２（Ｉｏｐ１＜Ｉｏｐ
２)となる。駆動電流Ｉｏｐが増加すると、式２から式
４で示したとおり、レーザ駆動装置５の発熱は増大し、
半導体レーザ４の温度が上昇する。温度が上昇すればさ
らに大きな駆動電流Ｉｏｐを必要とするといった悪循環
につながるおそれがあり、光ピックアップ３上での省電
力化は重要となる。

【００５８】式９、式１３より光ヘッドの省電力には駆
動電流Ｉｏｐを小さくすることが有効であるが、半導体
レーザ駆動電流、温度特性、経年変化は半導体レーザ素
子への依存が高く制御が難しい。

【００５９】したがって式９からＶＣＣを抑制するこ
と、つまり式１２よりレーザ駆動装置出力部にかかる電
圧Ｖｄを抑制することで省電力化が可能となる。

【００６０】図１３、図１４は上記省電力化を盛り込ん
だレーザ駆動装置出力部の回路である。図１３は図９で
示した半導体レーザ４のカソード側より駆動電流Ｉｏｐ
を引き出す方式のレーザ駆動方法による場合を示す。電
圧検出部２１はレーザ駆動装置出力部のトランジスタ１
８のコレクタ電圧を検出する。

【００６１】トランジスタ１８のコレクタ電流は記録時
はパルス状であり、再生時はＤＣであり、消去時はパル
ス状であったりＤＣであったりする。従って電圧検出部
２１としては、１例として、記録時のピークパワー２、
消去時のバイアスパワー１、そして再生時のリードパワ
ーそれぞれの駆動電流が流れている期間に同期したゲー
ト型電圧検出装置が適当である。

【００６２】電圧検出部２１の出力信号は電圧比較部２
２で、基準電圧源２３の電圧と比較され、比較結果は電
源部トランジスタ２４にフィードバックされ、本例では
トランジスタ１８のコレクタ電圧が記録、消去、再生時
それぞれにおいて常に一定電圧に制御される。

【００６３】トランジスタ１８のコレクタ電圧を動作可
能最小値、即ちボトミング飽和しない範囲で最小値に設
定すれば、レーザ駆動電流出力部における発熱量を最小
に維持することが出来る。

【００６４】以上は基準電圧源２３を一定電圧としてい
るが基準電圧源２３を記録、消去及び再生の各モードに
対して最適な値に切り替えることも可能である。

【００６５】図１４は図１０で示した半導体レーザ４の
アノード側から駆動電流Ｉｏｐを流し込む方式のレーザ
駆動方法に省電力化を盛り込んだ例である。図１３の場
合と同様に駆動トランジスタ１８のコレクタ電圧を電圧
検出部２１が検出し電圧検出部２１の出力は、電圧比較
部２２で基準電圧源２３の電圧と比較され、その結果を
電源部トランジスタ２４にフィードバックする。

【００６６】図１３で、電源部トランジスタ２４のエミ
ッタ電圧は光ディスク装置の電源電圧であるから、バラ
ツキを生じるが基準電圧源２３は、例えばバンドギャッ
プといった電圧変動の少ないものから構成されているの
で電源変動に対してもトランジスタ１８のコレクタ電圧
は安定している。

【００６７】電源部トランジスタ２４のコレクタ電圧Ｖ
ＣＥの変動分ΔＶＣＥによるトランジスタ２４の消費電
力の変動分ΔＰＰは ΔＰＰ＝ ΔＶＣＥ×Ｉｏｐ （式１４） となる。従って電源部トランジスタ２４は光ピックアッ
プより分離した場所、例えば図１１に示すメイン部１９
に配置することで光ディスク装置の電源電圧変動分に対
しても熱源を光ピックアップ上からメイン部に追いやる
結果となる。

【００６８】式９で示したＶＣＣは電源部トランジスタ
２４のコレクタ電圧となり、コレクタ電圧をＶＣとすれ
ば Ｐ＝Ｖｃ×Ｉｏｐ （式１５） 一方、ＶＣ＝Ｖｏｐ＋Ｖｄであるから式１４から Ｐ＝（Ｖｏｐ＋Ｖｄ）×Ｉｏｐ （式１６） ＝（Ｖｌｄ＋Ｉｏｐ×Ｒｓ＋Ｖｄ）×Ｉｏｐ （式１７） となる。Ｖｏｐ、Ｖｌｄ、Ｒｓは半導体レーザ３固有の
値であり変化しないため光ピックアップ３の消費電力Ｐ
も電源変動の影響を受けないことが判る。

【００６９】又、基準電圧源２３の電圧をレーザ駆動装
置出力部電圧Ｖｄが動作可能最小値となるよう調整する
ことで、式１６、１７から明らかなとおり光ヘッド上の
消費電力の低減が達成される。

【００７０】

【発明の効果】以上、本実施例の様にレーザ駆動装置を
半導体レーザが組み込まれているピックアップ上に配置
し、レーザ駆動装置出力部にかかる電圧Ｖｄを動作可能
最小値に調整することで光ピックアップ上の発熱を最小
限に抑えることが出来、多値半導体レーザ電流駆動を安
定に高精度に高速化することが可能となる。即ちより高
速度な記録再生が実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスクの記録パルス波形と記録マークを示
す図

【図２】記録パルスに「なまり」が発生し、振幅が低下
した場合の波形と記録マーク例を示す図

【図３】半導体レーザと半導体レーザ駆動部間の導体に
寄生する容量と、パルス波形立ち上がり時間Ｔｒと立下
がり時間Ｔｆとの関係図

【図４】光ディスクシステム構成図

【図５】光ピックアップ構成図

【図６】光ディスク記録マークと半導体レーザパワー対
応図

【図７】半導体レーザ駆動装置構成図

【図８】半導体レーザパワーとタイミング信号対応図

【図９】レーザ駆動装置出力部構成図

【図１０】レーザ駆動装置出力部構成図

【図１１】光ヘッド配置図

【図１２】半導体レーザの出力パワー対駆動電流図

【図１３】省電力レーザ駆動装置出力部構成図

【図１４】省電力レーザ駆動装置出力部構成図

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ スピンドルモータ ３ 光ピックアップ ４ 半導体レーザ ５ レーザ駆動装置 ６ コリメートレンズ ７ ビームスプリッタ ８ 対物レンズ ９ フォトディテクタ １０ サーボブロック １１ アクチェエータ １２ 再生信号処理ブロック １３ 記録信号処理ブロック １４ メインコントロールブロック １５ 電流入力バッファー部 １６ シングルエンドロジック入力部 １７ 差動ロジック入力部 １８ レーザ駆動装置出力部 １９ メイン部 ２０ フレキシブルケーブル ２１ 電圧検出部 ２２ 電圧比較部 ２３ 基準電圧源 ２４ 電源部トランジスタ ａ レーザ光 ｂ フォーカス信号＋ ｃ フォーカス信号− ｄ トラッキング信号＋ ｅ トラッキング信号−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 尚幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田手原 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 日高 郁夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中森 清 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクを使用してデータの再生およ
   びデータの記録を行うための半導体レーザ駆動装置で、 半導体レーザをパルス状に光変調する時の最高周波数ｆ
   （ｆ＞０）に対して、前記光変調波形の立ち上がり時間
   Ｔａ（Ｔａ＞０）と立下り時間Ｔｂ（Ｔｂ＞０）の関係
   がＴａ＜０．５×０．５÷ｆ、 Ｔｂ＜０．５×０．５
   ÷ｆとなるように前記半導体レーザ駆動装置と前記半導
   体レーザとの間の距離Ｌを５ｃｍ＞Ｌ＞０の条件に近接
   することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記半導体レーザ駆動装置は光ピックア
   ップと同じ可動部に搭載されていることを特徴とする請
   求項１記載の半導体レーザ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記半導体レーザ駆動装置はＮ個（Ｎは
   自然数）のレーザパワー設定信号入力部と前記Ｎ値のレ
   ーザパワー設定信号を各々選択するためのＮ個の切り替
   えタイミング信号入力部と前記切り替えタイミング信号
   にて選択されたＰ個（ＰはＮ以下の自然数）のレーザパ
   ワー設定信号を加算するための信号加算部と前記信号加
   算部によって加算されたＰ個の前記レーザパワー設定信
   号に応じて、半導体レーザに駆動電流を供給する電流源
   とを有する請求項２記載の半導体レーザ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記Ｎ個のレーザパワー設定信号は電流
   入力形態をとることを特徴とする請求項３記載の半導体
   レーザ駆動装置。
5. 【請求項５】 前記Ｎ個の切り替えタイミング信号入力
   手段のうちＭ個（ＭはＮ以下の自然数）のタイミング信
   号入力部は差動型の入力形態を有することを特徴とする
   請求項３記載の半導体レーザ駆動装置。
6. 【請求項６】 前記半導体レーザ駆動装置の半導体レー
   ザ駆動出力部にかかる電圧値を基準値と比較し、一定値
   に制御するための、電源部と電源部の電圧制御部とを有
   する請求項３記載の半導体レーザ駆動装置。
7. 【請求項７】 前記半導体レーザ駆動装置出力部にかか
   る電圧値が前記半導体レーザ駆動装置出力部の動作可能
   最小値となるように前記電源部を制御することを特徴と
   する請求項６記載の半導体レーザ駆動装置。
8. 【請求項８】 前記電源部は前記光ピックアップと同じ
   可動部外に設けられている事を特徴とする請求項６記載
   の半導体レーザ駆動装置。
9. 【請求項９】 光ディスクを使用してデータの再生およ
   びデータの記録を行うための半導体レーザ駆動方法で、 半導体レーザをパルス状に光変調する時の最高周波数ｆ
   （ｆ＞０）に対して、前記光変調波形の立ち上がり時間
   Ｔａ（Ｔａ＞０）と立下り時間Ｔｂ（Ｔｂ＞０）の関係
   がＴａ＜０．５×０．５÷ｆ、 Ｔｂ＜０．５×０．５
   ÷ｆとなるように前記半導体レーザ駆動装置と前記半導
   体レーザとの間の距離Ｌを５ｃｍ＞Ｌ＞０の条件に近接
   することを特徴とする半導体レーザ駆動方法。
10. 【請求項１０】 前記半導体レーザの電流駆動部は前記
    半導体レーザと同じく前記光ピックアップと同じ可動部
    に搭載されていることを特徴とする請求項９記載の電流
    駆動方法。
11. 【請求項１１】 前記電流駆動方法でＮ個（Ｎは自然
    数）のレーザパワー設定信号を入力し、前記Ｎ個のレー
    ザパワー設定信号をＮ個の切り替えタイミング信号で選
    択し、前記選択されたＰ個（ＰはＮ以下の自然数）のレ
    ーザパワー設定信号を加算し、前記加算された設定信号
    に応じた駆動電流を前記半導体レーザに供給する請求項
    １０記載の半導体レーザ駆動方法。
12. 【請求項１２】 前記Ｎ値のレーザパワー設定信号を電
    流入力とすることを特徴とする請求項１１記載のレーザ
    パワー駆動方法。
13. 【請求項１３】 前記Ｎ個の切り替えタイミング信号の
    うちＭ個（ＭはＮ以下の自然数）の切り替えタイミング
    信号を差動信号によって伝送することを特徴とする請求
    項１１記載の半導体レーザ駆動方法。
14. 【請求項１４】 前記半導体レーザ駆動出力部の電圧を
    観測し、前記観測値をもとに前記半導体レーザと駆動出
    力部に電流を供給する電源部の電圧を制御し前記半導体
    レーザ駆動出力部の電圧を一定電圧となるよう制御する
    請求項１１記載の半導体レーザ駆動方法。
15. 【請求項１５】 前記半導体レーザ駆動出力部への供給
    電圧を前記駆動出力部の動作可能最小値となるよう制御
    する請求項１４記載の半導体レーザ駆動方法。
16. 【請求項１６】 前記電源部は前記光ピックアップと同
    じ可動部外の領域に設けられ、光ピックアップと同じ可
    動部に搭載された半導体レーザ及び半導体レーザ電流駆
    動部に電流を供給する事を特徴とする請求項１４記載の
    半導体レーザ駆動方法。