JPH02297731A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は高周波信号を重畳して半導体レーザの光出力の
υ１１１１を行う光学式情ＰｉＩ記録再生装胃に関する
。

［従来技術］ 近年、磁気ヘッドを用いる代りに、集光した光ビームを
照射して、情報を記録したり、記録された情報を再生し
たりすることのできる光学式情報記録再生装置が実用化
された。

この光学式の８置では、レーザ光を用いることにより、
高密度に情報を記録できるという大き／２２置を有し、
今後益々普及する状況にある。

上記レーザ光の発生源としては小型化できるレーザダイ
オード（半導体レーザ）が広く用いられる。

ところで上記レーザダイオードを用いた装置では、レー
ザダイオードのノイズ低減化のため特公昭５９−９０８
６号に開示されているように、５００ＭＨ７〜１００１
００Ｏの高周波にてその駆ｌＪ電流を変調することが有
効であることが知られている。

又、この変調は、レーザの発光のしきい値をカバーする
振幅で変調するとノイズ低減化に有効であることも公知
である。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来はレーザダイオードのしきい値をカバーするように
変調すると、上述のようにノイズ低減効果が大きくなる
ので高周波信号の振幅を大きくして、その高周波信号の
０Ｎ１０ＦＦの際レーザダイオードに流れる電流変化間
Δｔｏｐを大きくしていた。この電流変化■Δｌｏｐの
最大値にっ°いては特に制限されることなく使用してい
た。

ところで、上記高周波信りを重畳した状態では情報の記
録を正常に行うことができなくなるので記録［−ドでは
高周波信号の重畳をＯＦＦに切換え、再生モードになる
とＯＮされる。

一方、記録媒体（以下ディスクと記す。）は各トラック
が複数のセクタに分割され、各セクタはその先頭部分に
そのセクタのアドレス番号を店ぎ込んだプレピット部が
設けてあり、情報を記録する記録モードの場合でも、プ
レピット部分では、そのアドレスを読み取る必廿上、再
生モードに切換え、記録Ｊべきセクタであるか否かの認
識等を行う。

このため高周波重畳信号を発生する高周波重畳信号ジュ
ールの動作を０Ｎ１０ＦＦさせて高周波重畳信号を０Ｎ
１０ＦＦ切換えることが多々ある。

ところが、高周波Φ畳モジュールの０Ｎ１０ＦＦによる
高周波ｍ畳信号の０Ｎ１０ＦＦの際の電流変化間Δｌｏ
ｐの大きさと、高周波重畳信号が立ち上がるまでのＯＮ
時間にはほぼ比例関係があり、電流変化量Δｌｏｐがあ
まり大きくなると、記録し一ドから再生モードに切換え
た際、立ち上がるまでに時間がかかり、ブレピッ１〜部
のアドレス等の情報を読取ることができなくなってしま
うという問題があった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、記録
モードから再生モードに切換えられた際に記録情報を読
取ることのできる光学式情報記録再生装置を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では高周波重畳電流をオンした場合とオフにした
場合とでの高周波垂畳電流の変化量を所定の範囲内に制
御して、高周波重畳電流が立上がるのに要する時間が記
録情報を読取るのに支障がない時間以内となるようにし
て、確実に読取りを行えるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例における電流変化間制御系の構成図、第
２図は第１実施例の全体的構成図、第３図は高周波重畳
電流をｆｆｉ！した場合と重畳しない場合との駆動電流
と出射パワーとの関係を示す特性図、第４図はレーザダ
イオードのノイズと電流変化量の関係を示す特性図、第
５図はライト発光からリード発光に切換えた際の高周波
重畳電流の立上がりの様子を示す波形図、第６図は電流
変化間と高周波重畳電流が立上がるのに要する時間との
関係を示す特性図、第７図は電流変化量が大きくなると
高周波重畳電流が立上がるのに要する時間が長くなるこ
とを示す説明図である。

第２図に示すように第１実施例の光学式情報記録再生装
置１は、スピンドルモータ２にて回転駆動される光ディ
スク３に対向して光（学式）ピックアップ４が配置しで
ある。この光ピツクアップ４は、可動台５に取付けられ
、ボイスコイルモータ６等の光ピツクアップ移動手段に
て光ディスク３の半径方向（つまり、光ディスク３の同
心円状又はスパイラル状トラックを横断する方向）Ｒに
移動自在にしである。

上記光ピツクアップ４は、レーザダイオード７を有し、
このレーザダイオード７の光ビームを光ディスク３に集
光照射して、情報の記録とか再生を行えるようにしてい
る。このレーザダイオード７は、ビンフォトダイオード
８等のモニタ用光検出器とがハウジング９内に１体月入
しである（第１図参照）。しかして、レーザダイオード
７の前面光が記録とか再生に用いられ、一方背面光ｔま
ピンフォトダイオード８にて受光され、この光電変換出
力にてレーザダイオード７の発光徂制顛が行われる。

−Ｆ記ピックアップ４は次のような構成である。

レーザダイオード７の前面光はコリメータレンズ１１で
平行ビーム光にされた後、偏光ビームスプリッタ１２に
Ｐｌａ光で入射され、殆ど１００％透過する。この偏光
ビームスプリッタ１２を透過した光ビームは１／４波長
板１３により、円偏光にされた後、対物レンズ１４によ
り集光されてディスク３に照射される。

上記ディスク３からの戻り光は、対物レンズ１４．１／
４波長板１３を経てＳ偏光にされ、偏光ビームスプリッ
タ１２に入射され、殆ど１００％反射される。この反射
光は臨界角プリズム１５に入射し、この臨界角プリズム
１５を経た光はファーフィールド位置にＲａした４分割
光検出器１６に入射される。

この光検出器１６の出力信号は加減算回路１７に入射さ
れ、加筒により再生信号が生成される。

又、半径方向Ｒに平行なうイン″Ｃ分割される１対の差
動出力にて、フォーカスエラー信号ＦＥＲが生成され、
トラックの接線６向と平行なうインで分割される１対の
差動出力にて、トラックエラー信号「Ｒが生成される。

これら両信号Ｆ　ＥＲ，下［Ｒはそれぞれドライブ回路
１８．１９を介してレンズアクチュエータを形成するフ
ォーカシング−ｌイル２１、トラッキングコイル２２に
印加され、対物レンズ１４をフォーカス状態及びトラツ
ー１−ング状態に保持づるサーボ系が構成される。

ところで、上記レーザダイオード７の前面光をモニタす
るピンフォトダイオード８（第１図参照）の出力は記録
発光伝制御部２４と再生光量υｌｌ１Ｉ１手段を構成す
るＡＰＣ回路２５とに入力される。

上記記録発先組制御部２４は、記録モードでのライト発
光量を適正値に保つように制御を行うためのものであり
、その出力でレーザ駆動回路２６を介してレーザダイオ
ード７の記録発光Ｍを例えば予め設定した発光長に保持
する。

一方、ＡＰＣ回路２５は再生モードでの再生光量（リー
ド光量）が一定値になるように制御するためのもので、
レーザ駆動回路２６を介してシー１ｆダイオード７のリ
ード元画が一定値になるように自動光５１υ１ｆｆＩＩ
が行われる。

この再生モードにおいては、レーザ駆動回路２６には、
レーザダイオード７のノイズを低減する高周波信号発生
手段としての高周波ｍｉモジュール（以下ＨＦＭと略記
する。）２７の高周波重畳信号が△ＰＣ回路２５のＤＣ
成分に重畳して入力される。

この実施例では、上記ＨＦＭ２７を０Ｎ１０ＦＦした際
のレーザダイオード７に供給される駆動電流１１．１２
の差、つまり電流変化」ΔＩｏｐ（１２−１１）が一定
値以内となるように制御する電流変化量制御部２８が設
けである。

この電流変化Ｉυ制御部２８は、レーザ駆動回路２６か
らレーザダイオード７に流れる電流を検出して、その検
出出力に基づいてＨＦＭ２７の高周波ＩＨ比出力　ｏｓ
ｃをル１１　Ｈするようにしている。

上記Ｍ流変化ｍ制御郡２８の周辺部の具体的構成を第１
図に示づ。

シー４ｒダイオード７のアノードはＧＮＤに接続され、
そのカソードはレーザ駆動回路２６を構成する１−ラン
ジスタＱ１のコレクタに接続され、そのエミッタは抵抗
Ｒ１を介°して負の′七源喘−ＶＣＣに接続され、その
ベースは△ＰＣ回路２５の出力端に接続され、ＡＰＣ回
路２５の出力レベルでレーデダイオード７に流れる駆動
電流Ｉを制御している。

上記ＡＰＣ回路２５の入力端は、ピンフォトダイオード
８の７ノードに接続されている。このピンフォトダイオ
ード８のカソードはＧＮＤに接続され、そのアノードは
抵抗Ｒ２を介して負の電源端−Ｖｃｃに接続されている
。このピンフォトダイオード８のアノード電位は、シー
１１ダイオード７からの光重に応じて変化し、その変化
が△ＰＣ回路２５で検出され、ＡＰＣ回路２５内の図示
しないせ準埴との誤差出力でトランジスタＱ１を介して
レーザダイオード７の駆！ＪＩ電流を一定となるＪ、う
に制御している。

上記トランジスタＱ１のコレクタにはｌ−Ｉ　Ｆ　Ｍ　
２７の出力端が接続され、ＨＦＭ２７が動作状態では高
周波重畳信号１　ｏｓｃが供給される。この）−ＩＦＭ
２７はｌ−ＩＦＭ　　ＯＮ／ＣＵＦＦＮ／Ｃ上って、動
作状態あるいは非動作状態に切換えられる。

又、上記レーデダイオード７の駆動電流は抵抗Ｒ１の両
端の電圧を検出する差動アンプ３１によって検出される
。この差動アンプ３１は、ＯＰアンプＡ１によって構成
され、このＯＰアンプＡ１の各入力端はそれぞれ抵抗Ｒ
３，Ｒ４を介して抵抗Ｒ１の両端に接続されている。こ
のＯＰアンプＡ１の非反転入力端は抵抗Ｒ５を介してＧ
ＮＤと接続され、反転入力端は抵抗Ｒ６を介して出力端
と接続されている。この差動アンプ３１で検出された駆
動電流■に対応する電圧はＡ／Ｄコンバータ３２によっ
て、ディジタル信号に変換されＣＰＵ３３に入力される
。このＣＰＵ３３は、イニシャル診断の際に上記ＨＦＭ
２７を動作状態及び非０１作状態に切換えて、それぞれ
の状態でのＡ／Ｄコンバータ３２を介して各駆動電流１
１．１２を検出し、これらの差から電流変化量Δｌｏｐ
を検出する。この電流変化量ΔｌｏｐはＤ／Ａ：ｌンバ
ータ３４を介してアナ［１グけに変換され、差動アンプ
３５の一方の入力端に印加される。この差動アンプ３５
の他方の入力端には電流変化用Δｌｏｐの［」標（「１
となる基準電圧■ｒが印加してあり、この差動アンプ３
５はこの基準電圧Ｖｒに対づるニアｉ差電圧をＨＦ　Ｍ
　２７の発振出力制御端に印加づる。

つまり、７ＩＳ流変化量Δｌｏｐが目標値より小さい場
合にはＨＦ　Ｍ　２７の高周波重畳電流の振幅が大きく
され、一方電流変化量Δｌｏｐが目標値より大きい場合
にはＨＦ　Ｍ　２７の高周波重畳電流の振幅が小さくさ
れて、電流変化量Δ［ｏｐは目標値と一致するように設
定される。尚、上記基ｔ％雷圧Ｖｒは、電流変化酊ΔＩ
ｏｐが例えば２１１１Ａないしは６Ｉ１１への間となる
ように設定される。

コノように−ＨＦＭ２７を０Ｎ１０ＦＦし−（、その時
のレーザダイオード７に流れる電流１１．１２の変化量
Δ１ｏｆ）をＣＰＵ３３により計篩し、この変化量Δｌ
ｏｐの大小によりＨＦＭ２７からレーザダイオード７に
供給される高周波重畳電流の振幅を制御して、変化量Δ
ｌｏｐが目標値になるように制御している。

この変化量ΔＩＯｐを目標値に設定することによりＨＦ
Ｍ２７をＯＦＦからＯＮにした場合のＨＦＭ２７の立上
がり時間ｔＯ口を所定の値以下となるようにしている。

ところで、ＨＦＭ２７の動作を０Ｎ１０ＦＦした場合、
つまり高周波信号の重畳を０Ｎ１０ＦＦした場合のレー
ザ駆動電流■対レーザダイオード７の出射パワーＰの関
係を第３図に示す。

リードパワーがＲＰａの状態でｌ−Ｉ　Ｆ　Ｍ　２７を
ＯＮした時にはＢのカーブにより、ＯＦＦにした場合に
はＡで示すカーブとなる。しかして、第３図の下側に示
す高周波重畳信号１　ｏｓｃを直流成分１１に加算して
レーザダイオード７に供給すると、第３図の右側に示す
ような出射パワーとなる。

上記１−ＩＦＭ２７をＯＦＦにすると、その電流はＩ２
になり、ＨＦＰ２７を０Ｎ１０ＦＦ時の変化ＲΔｌｏｐ
はＩ　２−１１となる。

上記変化量Δ１０１）を大きくなるようにすると、第４
図に示″ｒＪＲ／Ｎノイズ（レーザダイオードノイズ）
の特性から分るようにＲ／Ｎノイズを小さくでき、特に
変化量Δｌｏｐの最小値をΔ１ｏｐｎ＋（例えば２＋１
１＾）以上に設定すると、Ｒ／Ｎノイズを小さい状態に
保持できる。

一方、第５図（ａ）に示ずようにライト発光（ＷＰ）状
態からリード発光（ＲＰ）状態に変化させると同時に、
同図（ｂ）に示１ようにＨＦＭＯＮ１０ＦＦコントロー
ル信号によりトＩＦＭ２７をＯＮさせた場合、このＨＦ
　Ｍ　２７の高周波重畳電流ｌ　ｏｓｃは同図（Ｃ）に
示すような立上がり特性を示す。つまり、ＨＦＭ２７を
ＯＮＬでからこのトＩＦＭ２７の高周波重畳電流１　ｏ
ｓｃが瞬間的に立上がらないため、ビンモニタ出力上で
リードパワーＲＰが安定状態の値ＲＰａの９０％に達す
るまでに時間ｔｏｎを必要とする。

第４図からは高周波型が電流［ＯＳＣを大きくした法が
、ノイズを低減化できるので、て−さ−るだけ大きくす
ることが望ましい。

一方、高周波重畳電流１　ｏｓｃを大きくづると立上が
りに要する時間ｔｏｎも大きくなり、その関係は第６図
に示すようにリニアな関係を承り。

上記高周波重畳電流１　ｏｓｃを大きくすると、立上が
りに要する時間ｔｏｎが大きくなる様子を第７図で示す
。

ライトパワーＷＰをオフにしてリードパワーにした場合
、ＨＦＭ　　ＯＦＦのカーブに沿って矢印Ｃのような軌
跡となり、リードパワーＲＰ以下まｅ下がり、高周波重
畳電流の大きさに応じて設定された直流レベル１ａ又は
Ｉｂ又はｌｃから１１−１Ｆ　　ＯＮ時の特性に向かっ
て矢印ａ、ｂ、ｃのように移る。

この遷移の軌跡から電流変化ｍΔｌｏｐを大きくづる程
Δ１ｏｐａ、Δ１ｏｐｂ、Δｌ　ｏｐｃの順に所定のリ
ードパワー状態に移るまでに大きな時間が必要になる様
子が分る。

このため、電流変化量Δｔｏｐを大きくするとライｌ−
発光状態からリード発光状態に切換えて、例えばプレピ
ット部分のアドレス等を読み取ろうとしてｂリードパワ
ー状態が所定の値に達するまでに０．１間がかがり７ぎ
てしまうために、読取りに失敗するエラーレートが大き
くなる。

このため本実施例では第１図に示ＪようにＩ−Ｉ　ＦＭ
２７をＯＮＩ、た時とＯＦＦとの電流変化量ΔＩＯｐが
一定となるように制御し、リードパワーＲＰが所定レベ
ルに達（るまでの時間ｔｏｎをデータ読取りに影響を及
ぼさない時間以内に設定している。

従つＣ１この実施例にＪ：れば、ノイズを低減化できる
と共に、読取りの１ラーレ−１−が人ぎくなることも防
止できる。

第８図は本発明の第２実施例の光学系の主要部を示づ。

この第２実施例は、第２図に示ず第１実施例の光学系に
おいて、］リメータレンズ１１と偏光ビームスプリッタ
１３との間に減光フィルタ４１が設けてあり、偏光ビー
ムスプリッタ１３を経て、ディスク３に照射されるレー
ザ売出を小さくしている。つまり、レーザダイオード７
の出射ビームの全体でなくその一部のみを実際に用いる
ことにより、減光フィルタ４１を用いない場合よりも実
際の出射レベルを大きくすることができ、電流変化量Δ
ｌｏｐが小さくなるような条件で使用する。

このようにレーザダイオード７の出射パワーを高めに設
定して記録媒体側に照射される光量をフィルタ４１で減
ら１ことにより、電流変化間ΔＩＯｐを小さい条件（例
えば２１ＩＡ〜６Ｉ＾）′Ｃ−使用する。

尚、この場合には第１図に示すような発振電流１　ｏｓ
ｃの制御を行わない。

又、上記フィルタ４１は、高めに設定した出射パワーが
ディスク３に照射されるレベルがリードパワーに適した
レベルまで減光する。

尚、第８図では１／４波長板１４と対物レンズ１４との
間にミラー４２を介装した構成にしている。

この第２実施例によれば、電流変化量Δ１０１１を一定
値に制御する必要がないという利点を有する。

尚、第１実施例では電流変化山ΔＩＯｐを一定値になる
ように制御しているが、所定の範囲内となるようにυＩ
Ｉｎして６良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、高周波１９畳電流を
動作及びノド動作状態に切換えた場合にＩ３Ｇフる￥ｉ
流流化化分大きさを所定の範囲内となるように制御して
いるので、ライト発光状態からリード発光状態に切換え
た際、高周波ｆＩ′Ｊ畳電流が立上がるのに要する時間
を読取りに支障にない時間以内に設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例におけるＴ１流変化ｆｆｌ　ｆｉ、制御
系の構成図、第２図は第１実施例の全体的構成図、第３
図は高周波重畳電流を重畳した場合と重介しない場合と
の駆動電流と出射パワ：との関係を示す特性図、第４図
はレーザダイオードのノイズと電流変化量の関係を示す
特性図、第５図はライト発光からリード発光に切換えた
際の高周波ｆｉｆ１１電流の立上がりの様子を示す波形
図、第６図は電流変化量と高周波重畳電流が立上がるの
に要Ｊる時間との関係を示す特性図、第７図は電流変化
量が大きくなると高周波重畳電流が立上がるのに要する
時間が長くなることを示す説明図、第８図は本発明の第
２実施例における光学系の一部を示す側面図である。 １・・・光学式情報記録再生装置 ３・・・ディスク　　　　　４・・・光学ヘッド７・・
・レーザダイオード ８・・・ピンフォトダイオード ２４・・・記録発光品制御部 ２５・・・ＡＰＣ回路 ２７・・・高周波重畳モジュール（ＨＦＭ）２８・・・
電流変化母制御部 ３１・・・差動アンプ　　　３３・・・ＣＰＵ第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ｔＯｎ 第６図 ｔＯｎ 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録媒体に光ビームを照射し、その戻り光を受光す
   る機能を有する光学ヘッドの光源として用いられる半導
   体レーザと、そのノイズ低減のために高周波重畳電流を
   供給する高周波発振器と、この高周波発振器のオン／オ
   フを制御するオン／オフ制御手段と、前記半導体レーザ
   の出力を一定に制御する出力制御部とを備えた光学式情
   報記録再生装置において、 前記高周波発振器のオフ時とオン時との前記半導体レー
   ザへの駆動電流の差を所定の範囲内に制御する制御手段
   を設けたことを特徴とする光学式情報記録再生装置。 ２、前記半導体レーザの出射パワーを大きくして、記録
   媒体側に照射されるレーザ光量を低減化する手段を設け
   、前記駆動電流の差を相対的に小さくしたことを特徴と
   する請求項１記載の光学式情報記録再生装置。