JPH03245327A - 半導体レーザの発光パワー制御回路 - Google Patents

半導体レーザの発光パワー制御回路

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JPH03245327A
JPH03245327A JP2042101A JP4210190A JPH03245327A JP H03245327 A JPH03245327 A JP H03245327A JP 2042101 A JP2042101 A JP 2042101A JP 4210190 A JP4210190 A JP 4210190A JP H03245327 A JPH03245327 A JP H03245327A
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JP
Japan
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semiconductor laser
power
current
current value
output
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Pending
Application number
JP2042101A
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English (en)
Inventor
Tatsuaki Sakurai
桜井 樹明
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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 本発明は、光ディスク装置において記録、再生又は消去
用の光源として用いられる半導体レーザの発光パワー制
御回路に関する。
従来の技術 一般に、光ディスク装置では半導体レーザを光源として
用い、この半導体レーザから出射させた光束を対物レン
ズにより光ディスク、光磁気ディスク等の情報記録媒体
上に集光させて情報の記録、再生又は消去を行なうよう
にしている。この場合、記録時(必要に応じて消去時を
含む・・・以下、特に消去時には触れないが、同じとす
る)には所定値以上のパワーの光を照射させるのが一般
的である。
このため、記録モード時の半導体レーザの発光パターン
は、一般に、第4図(a)に示すように記録パワーPw
は、再生パワーPRに所定の発光パワーを重畳させたも
のとしている。即ち、半導体レーザの発光パワーのベー
スを再生パワーPRに設定しておき、記録したい部分で
は所定パワーを重畳させて記録パワーPwとするもので
ある。このようなパワー変化を伴うための半導体レーザ
駆動回路としては、特開昭6.3−129537号公報
に示されるものがある。この駆動方式は、再生時の半導
体レーザ駆動電流を、記録時にはサンプルホールドし、
記録電流を重畳させるというものである。第3図(a)
に対応する半導体レーザ駆動電流は同図(b)に示すよ
うになる。1wが記録駆動電流、■3が再生駆動電流を
示す。
ところが、この方式の場合、光ディスクの記録すべきビ
ットとビットの間が、再生パワーPRで光が照射されて
いるため、正しくビットを形成できない場合がある。
このような欠点をなくすため、第5図(a)に示すよう
な半導体レーザパワー制御方法もある。これは、再生パ
ワーP11よりも弱いバイアスパワーP11を用いるも
ので、通常レベルとしてはバイアスパワーPBに設定し
ておき、記録したい部分ではこれに所定パワーを重畳さ
せて記録パワーPwとするものである。同図(b)は対
応する半導体レーザ駆動電流を示す。このようなバイア
スパワーP6発光制御法としては、特開昭59−542
81号公報に示されるものがある。これは、半導体レー
ザの各温度においてバイアスパワーPBを出すためのバ
イアス電流IBを予め測定しておき、温度変化に応じた
バイアス電流■8を流してバイアスパワーPBを出力さ
せるものである。
ちなみに、第6図(a)に示すように、記録モードにお
いて記録する部分には記録パワーPWを照射させるが記
録しない部分ではパワーを完全に0にしてしまう方法も
ある。同図(b)は対応する半導体レーザ駆動電流を示
す。
発明が解決しようとする課題 ところが、上記特開昭59−5428]号公報方式によ
る場合、半導体レーザの劣化には対応できず、経時的に
はバイアスパワーPBか弱くなってしまう。また、半導
体レーザの温度依存の特性変化を予め測定するというの
は手間がかかり面倒かつコスト高となる。即ち、バイア
ス電流ないしはバイアスパワーの設定ないしは安定化に
問題がある。
また、第6図方式によると、記録したい部分でスイッチ
ングする駆動電流■いが大きいため、高速スイッチング
が困難である。
課題を解決するための手段 再生電流による再生パワーより弱く設定されたバイアス
パワーで半導体レーザを発光させるバイアス電流に、記
録電流を重畳させた駆動電流で前記半導体レーザを駆動
させて記録パワーで発光させ、この記録パワーの光束を
対物レンズにより情報記録媒体」二に集光させて情報の
記録を行なうようにした光ディスク装置における半導体
レーザの発光パワー制御装置において、前記半導体レー
ザに接続した第1定電流源と、前記半導体レーザの発光
量を検出する光検出器と、この光検出器から得られる光
電流出力を電圧信号に変換する電流電圧変換器と、この
電流−電圧変換器の出力電圧をサンプリングしホールド
するサンプルホールド回路と、このサンプルホールド回
路の出力電圧と前記再生電流値に対応する所定の第1基
準電圧とを比較する比較部を備えてこの比較部出力に応
じて前記第1定電流源の第1電流値を制御する制御回路
とにより第1の制御ループを形成し、所定タイミングで
前記電流−電圧変換器の出力電圧と前記バイアス電流値
に対応する所定の第2基準電圧とを比較する比較器と、
この比較器出力に応じてアップ又はダウン動作するアッ
プダウンカウンタと、このアップダウンカウンタの出力
をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器と
、所定タイミングでスイッチングされるスイッチ素子を
介して前記半導体レーザに接続されこのデジタル・アナ
ログ変換器出力に応じて第2電流値が制御される第2定
電流源とにより第2の制御ループを形成し、最初に前記
第1の制御ループのみにより第1定電流源の第1電流値
を制御して前記半導体レーザの発光パワーを前記再生パ
ワーに制御し、その後、前記スイッチ素子をオンさせて
前記第1− − 電流値と第2電流値との重畳電流値による半導体レーザ
駆動状態で前記第1の制御ループによる第1電流値のみ
の制御により前記半導体レーザの発光パワーを前記再生
パワーに制御しながら所定タイミングで前記スイッチ素
子をオフさせてその時の第1電流値のみで前記半導体レ
ーザが前記バイアスパワーとなるように第2電流値を第
2の制御ループにより制御するようにした。
作用 基本的には、記録時の駆動が再生パワーより弱く設定さ
れたバイアスパワーをベースとし、これに所定パワーを
重畳させて記録パワーとするものであり、正しいビット
形成が可能で、かつ、高速スイッチングによる記録が可
能となる。この際、バイアスパワー発光のためのバイア
ス電流の設定が、必須の再生パワー制御に併せて再生パ
ワーを基準に行なわれるため、半導体レーザの劣化等に
も対応した正確なものとなり、かつ、予め温度による特
性変化を測定するといった面倒なこともなくなる。
実施例 本発明の一実施例を第1図ないし第3図に基づいて説明
する。まず、第1電流値■1 の第1定電流源1により
駆動される半導体レーザ2が設けられている。この半導
体レーザ2の発光量を受光検出する光検出器としてフォ
トダイオード3が設けられている。フォトダイオード3
にはその光電流出力を電圧信号に変換する電流−電圧変
換器4が接続されている。電流−電圧変換器4には出力
電圧についてサンプルホールド信号による所定タイミン
グでサンプリングを行ない、結果をホールドするサンプ
ルホールド回路(S / H回路)5が接続されている
。このS / I−f回路5には前記第1定電流源1の
電流値1 を制御する制御回路6が接続されている。こ
の制御回路6は比較部を有し、前記S/H回路5の出力
電圧と所定の第1基準電圧VRREF(再生電流値に対
応する)とを比較し、出力電圧が第1基準電圧vIIR
EFに一致するように前記第1定電流源lの電流値■ 
を制御するものである。これらのループにより第1の制
御ループ7が形成されている。
一方、前記半導体レーザ2にはオートレーザパワーコン
トロールA L P C信号によりスイッチングされる
スイッチ素子8を介して第2定電流源9が第1定電流源
2と並列に接続されている。また、前記電流−電圧変換
器4の出力電圧を所定の第2基準電圧VBREF(バイ
アス電流値に対応する)と比較する比較器10が設けら
れている。この比較器10には比較結果に応じてアップ
動作又はダウン動作を行なうアップダウンカウンタ11
が接続されている。このアップダウンカウンタ11のカ
ウント出力はデジタル・アナログ変換器(D/A変換器
)12に入力されている。このD/A変換器12の出ツ
ノが前記第2定電流源9の第2電流値■2を制御するも
のであり、第2の制御ループ13が形成されている。
また、前記半導体レーザ2には記録モード時に記録情報
に応じて閉じられるスイッチ素子14を介して記録電流
値■3の第3定電流源15が第1゜2定電流源2.9と
並列に接続されている。この第3定電流源15の記録電
流値■おは電流設定回路6により設定される。
このような構成において、初期の再生パワー制御は第1
の制御ループ7により行なう。即ち、スイッチ素子8は
オンとするが、これに接続された第2定電流源9の電流
値■2はI、=OmAとしておき、かつ、スイッチ素子
14はオフさせておく。
この状態では、半導体レーザ2に流れる駆動電流■は第
1定電流源1のみによるため、I=1.であり、これが
第1基′4B電圧VRREFにより規制される再生パワ
ーPRとなるように制御される。このような状態では、
光ディスクについて再生動作が1− 2− 可能である。よって、再生動作により光ディスク上のI
D等の情報の判別も可能で、光ディスク上に設けられた
A L P C領域等の検出も可能である。
そこで、このような再生動作によりA L P C領域
であることが検出されたら、ALPC信号によりスイッ
チ素子8をオフさせ、この時の電流−電圧変換器4の出
力電圧(即ち、半導体レーザ2の発光量)を比較器10
で第2基準電圧VBREFと比較する。この比較結果に
よりアップダウンカウンタ11のアップ/ダウン動作を
定め、1回のALPC領域で1回のカウント動作を行う
。このカウント値をD/A変換器12でアナログ変換し
、このアナログ出力に応じて第2定電流源9の電流値■
2 を制御し、半導体レーザ2の発光量を変化させる。
この時、比較器10はALPC領域における発光量が所
定のバイアスパワーP8より大きい時にはカウンタ11
にアップ信号を出力してカウントアツプさせ、D/A変
換器12の出力を太きくし、結果的に電流値■7 を増
加させる。すると、ALPC領域が終わると、半導体レ
ーザ2に流れる駆動電流丁は瞬間的にはI −I、+ 
I、となるが、上記の第1の制御ループ7の再生パワー
制御により自動的に電流値■1 が減少されて、全体で
は再生パワーPRに維持される。
このような動作を順次繰返すことによりALPC領域に
おける半導体レーザ2の発光量はバイアスパワーPBに
近づき、遂には、発光量がバイアスパワーP、以下とな
る。この時(こは、比較器10はカウンタ11に対しダ
ウン信号を出し、カウントダウンさせ、電流値■2 を
減少させる。
以下、このようなアップ/ダウン動作を繰返すことによ
り、電流値I、  T、が決定される。ここに、電流値
■1 のみによる発光量がバイアスパワーP、となる。
ALPC領域におけるこのような一連の動作により、半
導体レーザ2を各々再生パワーPR、バイアスバワ−1
,i)8で発光させるための電流値II2が定められる
。電流値11 がバイアスパワーP [1に対応し、電
流値(I、十T2)が再生パワーI)、、に%t I;
i;する6、また、通常の再生パワー制御は、カウンタ
11により定められた電流値■2に加えて発光域に応じ
た電流4+’f T、を!l’、導体レーザ2に流ずこ
とにより実現される。
また、実際の記録時においては、スイッチ素子8はオフ
し、所定の記録パワーpH、が出力されるように電流設
定回路16により定められた記録電流値1.を第3定電
流源15を通して半導体レーザ2に流し、記録情報信号
に応じてスイッチ素子14をオン/オフさぜる。これに
より、半導体レーザ2に流れる駆動電流1は、11  
と(1,+1.、)とに交互に変化したものとなる。即
ち、バイアスパワーP、3をベースとし、記録部分で記
録パワーPwとなるパワー状態となり、第5図に示した
記録方式となる。
なお、−1−記の動作において、サンプルホールド回路
5に対するサンプルホールド信号、スイッチ素子8に対
するA L I) C信号及びカウンタ11に対するカ
ウントパルスのタイミングを第3図に示す。即ち、初期
の再生パワー制御においてはALPC信号とカウントパ
ルスとが出ないので、第1の制御ループ7により通常の
制御が行なわれる。
その後、A L P C信号及びカウントパルスが出る
とバイアスパワーP5の制御も同時に行なわれる。
なお、上述した説明では、初期の制御中にもサンプリン
グ&ホールド動作を行なわせるようにしたが、初期にお
いてはサンプリングモードを連続させるようにしてもよ
い。また、バイアスパワー制御をALPC領域利用によ
るタイミングで行なうようにしているが、例えば電源投
入時や温度変化によるアイドル時にバイアスパワー制御
を行なうようにすれば、光ディスクの有無、フォーカス
/トラッキング状態に関係なく、パワー制御可能5 6 となる。
発明の効果 本発明は、上述したように構成したので、基本的には、
記録時の駆動が再生パワーより弱く設定されたバイアス
パワーをベースとし、これに所定パワーを重畳させて記
録パワーとする方式によるため、記録に際して正しいビ
ット形成が可能で、かつ、高速スイッチングによる記録
もi工面となり、この際、バイアスパワー発光のための
バイアス電流の設定が、所定の第1,2の制御ループに
より、必須とする再生パワー制御に併せてこの再生パワ
ーを基準に行なわれるため、半導体レーザ″の劣化等に
も対応した正確なものとなり、確実な記録動作を行なわ
せることができ、かつ、T・め温度による特性変化を測
定するといった面倒なこともないものである。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図はブロック図、第2図は半導体レーザの駆動電流
−発光パワー特性図、第3図はタイミングチャート、第
4図、第5図及び第6図は各々異なる制御方式の従来例
を示す発光パワー駆動電流特性図である。 1・・・第1定電流源、2・・・半導体レーザ、3・・
・光検出器、4・・・電流−電圧変換器、5・・・サン
プルホールド回路、6・・・制御回路、7・・第1の制
御ループ、8・・・スイッチ素子、9・・・第2定電流
源、10・・比較器、11・・・アップダウンカウンタ
、12・・デジタルアナログ変換器、13・・・第2の
制御ループ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 再生電流による再生パワーより弱く設定されたバイアス
    パワーで半導体レーザを発光させるバイアス電流に、記
    録電流を重畳させた駆動電流で前記半導体レーザを駆動
    させて記録パワーで発光させ、この記録パワーの光束を
    対物レンズにより情報記録媒体上に集光させて情報の記
    録を行なうようにした光ディスク装置における半導体レ
    ーザの発光パワー制御装置において、前記半導体レーザ
    に接続した第1定電流源と、前記半導体レーザの発光量
    を検出する光検出器と、この光検出器から得られる光電
    流出力を電圧信号に変換する電流−電圧変換器と、この
    電流−電圧変換器の出力電圧をサンプリングしホールド
    するサンプルホールド回路と、このサンプルホールド回
    路の出力電圧と前記再生電流値に対応する所定の第1基
    準電圧とを比較する比較部を備えてこの比較部出力に応
    じて前記第1定電流源の第1電流値を制御する制御回路
    とにより第1の制御ループを形成し、所定タイミングで
    前記電流−電圧変換器の出力電圧と前記バイアス電流値
    に対応する所定の第2基準電圧とを比較する比較器と、
    この比較器出力に応じてアップ又はダウン動作するアッ
    プダウンカウンタと、このアップダウンカウンタの出力
    をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器と
    、所定タイミングでスイッチングされるスイッチ素子を
    介して前記半導体レーザに接続されこのデジタル・アナ
    ログ変換器出力に応じて第2電流値が制御される第2定
    電流源とにより第2の制御ループを形成し、最初に前記
    第1の制御ループのみにより第1定電流源の第1電流値
    を制御して前記半導体レーザの発光パワーを前記再生パ
    ワーに制御し、その後、前記スイッチ素子をオンさせて
    前記第1電流値と第2電流値との重畳電流値による半導
    体レーザ駆動状態で前記第1の制御ループによる第1電
    流値のみの制御により前記半導体レーザの発光パワーを
    前記再生パワーに制御しながら所定タイミングで前記ス
    イッチ素子をオフさせてその時の第1電流値のみで前記
    半導体レーザが前記バイアスパワーとなるように第2電
    流値を第2の制御ループにより制御するようにしたこと
    を特徴とする半導体レーザの発光パワー制御回路。
JP2042101A 1990-02-22 1990-02-22 半導体レーザの発光パワー制御回路 Pending JPH03245327A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5513197A (en) * 1992-11-12 1996-04-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser drive circuit including switched current source
US7298766B2 (en) 2002-03-29 2007-11-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Laser diode driver and driving method for controlling auto laser power, optical pickup device, and optical recording/reproducing apparatus using the same

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