JPH0349049A - レーザパワー出力装置 - Google Patents

レーザパワー出力装置

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JPH0349049A
JPH0349049A JP1233628A JP23362889A JPH0349049A JP H0349049 A JPH0349049 A JP H0349049A JP 1233628 A JP1233628 A JP 1233628A JP 23362889 A JP23362889 A JP 23362889A JP H0349049 A JPH0349049 A JP H0349049A
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laser
laser power
signal
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Satoru Takahashi
哲 高橋
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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】
本発明は信号の記録、再住、消去が可能な光ディスクに
レーザダイオード(以下LDとも略記する)を介し、必
要なレーザ光を出力するレーザパワー出力装置に関する
もので、 特にレーザパワーの制御系に指令値を与える手段を自動
化して、各種の調整を簡易化し得るようにし、また前記
制御系の異常を予め判別し得るようにしたレーザパワー
出力装置に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
【従来の技術】
第6図は従来のレーザパワー出力装置の回路構成例を示
す。同図においてLDIOから出力されるレーザパワー
はモニタ用ホトダイオ−F′(以下PDとも略記するH
lでモニタされ、さらにモニタ出力アンプlでレーザパ
ワーに比例した電圧信号(パワー検出信号という)VP
Oに変換される。他方・パワー基準信号発生回路6は信
号記録(WRITE)時、再生(READ)時、消去(
ERASE)時にそれぞれ対応するパワー)Jf4a信
号V信号光1する。このパワー基準信号Vl と前記の
パワー検出信号vPDとは比較器2で比較されてこの両
信号Vl とVPDとの差分2aが求められ、この差分
は次にピークホールド′増巾回lPt3でピークホール
ドされたうえ、さらにこのホールトイ類が増巾される。 このピークホールドの理由は信号記録時に、レーザパワ
ーが記録データで変調される(但しこの図ではこの変調
回路は省略しである。)ためで、ピークホールド増巾回
路3はレーザパワーがもっとも大きい時点で、比較器2
の差分出力2aをホールドし増巾するようにしている。 次にピークホールド′増巾回路3の出力3aは後述の追
加電流指令信号V2と加算器4を介して加算された後、
この加算値としての電流指令信号4aが11t流制御回
路5に入力され、この電流制御回路5は入力された電流
指令信号4aに比例した電流ILDをLDIOに流す。 第5図はレーザダイオード(LD)10に流す電流rL
D(横軸)と、このLDIOから出力されるレーザパワ
ー(光出力)P(縦軸)との関係をLDIOの周温をパ
ラメータとして示す。同図から判るようにレーザパワー
Pは同温変化によって実線図のように、(あるいは劣化
によっても)大きく変化するが、第6図のようなパワー
検出信号vPDをフィードバンク信号とするレーザ出力
制御回路により、レーザパワーは定常状態で常にパワー
基準信号Vlに比例した値に制i’lllされる。 また再生状態から記録または消去状態に変化した場合、
あるいはその逆に記録または消去状態から再生状態に変
化した場合、レーザパワーをすばやく目標の値に変化さ
せるために、記録または消去時にのみ、追加電流指令回
路7から再生時に対して追加すべき電流に対応する電流
指令信号(追加電流指令信号という)V2を上記のレー
ザ出力制御回路に与える。この場合、第6図に示したよ
うに追加電流指令信号■2を加算器4に加えるか、また
は破線で示したように、別に設けた電流制御回路(V/
I変換回路)8に加えて、この電流制御回路8を介し、
直接、LDIOに追加分の電流を流す。これにより上記
のレーザ出力制御回路の応答速度に関係なく、すばやい
レーザパワー切換えが可能になる。
【発明が解決しようとする課題】
1)第1発明について: 上記のレーザパワー出力装置では各モード(再生、記録
、消去)のレーザパワー調整に次のようにかなり手間が
かかるという問題がある。すなわち定常状態のレーザパ
ワー゛の値を所定値にするためにパワー基準信号■lを
ボリュームで調節する必要がある。またモード切換時(
再生−記録または消去)にパワー切換え応答を早めるた
めに追加電流信号■2をボリュームで調節する必要があ
る。また個々のLDIOの特性バラツキが大きいため、
レーザパワー出力装置の調整は個々のLDIO毎に行う
必要かある。さらに−度調整した後も、経年変化により
LD特性が変化した場合、j1M整がずれることになる
。 そこでこの第1発明はレーザパワーをモニタシながらパ
ワー基(1東信号Vlや追加電流指令18号■2を自動
的に出力するc p uを備えた゛レーザパワー出力装
置を提供することにより」−記の問題を解消することを
課題とする。 2)第2発明について: 第6図のレーザパワー制御ループはPDIIの出力13
号、従ってパワー検出VPDが、所定の値としてのパワ
ー基準信号■lに等しくなるようにLDloに流す電流
を調節する機能を持つ。従って例えばPDIIが故障し
たり、モニタ出力アンプIが壊れたりして、十分なパワ
ー検出信号VPDが得られないと、制御ループによりL
DIOに過大な電流が流れ、LDIOまで壊してしまう
ことになる。これを防止するためLDIO電流を制限す
るりミンク回路を付加することが考えられるが、−aに
LDのP(パワー)−1(電流)特性は、個体バラツキ
や温度変化がきわめて大きく、一定の電流値で制限をか
けることは難しい0例えば第5図に示す特性を持つLD
の場合、温度変化を考慮して[L、Tで電流制限をかけ
たとすると、常温以下でILHTが流れた場合、レーザ
バ・ノーは最大定格出力をオーバすることになる。 そこでこの第2発明は、上記の間8を解消し得るレーザ
パワー出力装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段] 前記の課題を解決するために本発明の装置は、「信号の
記録、再生、消去が可能ム光ディスクに必要なレザーパ
ワーを出力できるレーザダイオード(10など)、 前記レーザダイオードの出力パワーに比例したパワー検
出信号(vpoなと)を検出出力するレーザパワー検出
手段(モニタ用ホトダイオード11゜モニタ出力アンプ
1など)、 与えられたパワー基準信号(Vlなど)と前記パワー検
出信号とを比較し、この2つの信号が一致するように前
記レーザダイオードに流すべき電流の指令値(3aなど
)を出力するレーザパワー制御手段(比較器2.ピーク
ホールド増巾回路3など)、 前記の電流指令値と、該電流指令値に対する追加分の電
流指令値(追加電流指令信号■2など)とを加算する加
lγ手段(加算器4など)、前記加算手段を介して加算
された電流指令値(tl aなど)に相当する電流(I
LDなど)を前記レーザダイオ−Iパに流す電流制御手
段(電流制御回路5など)、を備えたレーザパワー出力
装置において、 11コ記パワ一検出信号を読込み、記録時、再生時。 消去時にこのパワー検出信号がそれぞれ必要な所定レベ
ルとなるように前記パワー基準信号を出力すると共に、 再生時において前記レーザダイオードに流すべき電流と
、記録時または消去時において前記レーザダイオードに
流すべき電流との差分の電流の指令値を前記追加分の電
流指令値として、それぞれ記録時または消去時に出力す
る手段(サンプルホールド回路I3、A/D変換器14
、CPL115、ラッチ18.19、D/A変換器16
.17など)、を偵えた1ものとするか、またはさらに 「前記レーザダイオードの電流(1,LDなど)を検出
する電流検出手段(電流検出アンプ、 A/D変換器2
1など)と、 前記パワー基準信号および追加分の電流1h令値を所定
の千1碩で設定もしくは可変し、このときの前記電流検
出手段の検出電流および前記パワー検出信号から前記レ
ーデダイオード、レーザパワー検出手段、レーザパワー
制御手段、加算手段および電流制御手段を連ねる制御ル
ープの異常を検出する手段(CPU15など)と、を備
えたjものとする。 【作 用】 ■)第1発明について: この発明では以下の2つの調整機能をCPUを使って自
動的に行わせるようにした。 (1)レーザ出力制1211回路による定常状態でのレ
ーザパワー調整 (2)モード切換時のパワ一応答調整 従ってレーザパワーの調整が大巾に簡略化される、(但
しモニタ用PDの感度調整だけ必要)。 さらに、CPUによる自動調整をデータの記録。 再生、消去のいずれの動作もしてない時(例えば、ディ
スクカートリッジ挿入直後)に適宜実行することにより
経年変化によりLD特性が多少劣化しても常に最適なレ
ーザパワー調整がなされる。 2)第2発明について: この発明では本来のレーザパワー調整(定常状態でのレ
ーザパワー調整とモード切換時のパワー応答調整)を行
う前に、LD電流を徐々に上げていき、その時のLD電
流のモニタ値およびLD出力パワーモニタ値(パワー検
出信号vpo)からレーザパワー制御ループが正常に動
作するかどうかを判断できるようにした。これによりP
Dやモニタ出力アンプ等の不良のために、本来のレーザ
パワー調整の際にLDまで壊してしまうのを防ぐ。
【実施例】
以下第1図および第2図を用いて第1発明の詳細な説明
する。第1図はこの第1発明の実施例としての構成を示
すブロック回路図で第6図に対応する。また第2図は第
1図における調整動作説明用のタイムチャートである。 第1図においては、第6図のパワー基準信号発生回路6
.追加電流指令回路7に代わりCP(Ji5を主体とす
る回路が用いられている。そしてごのCPU15にはパ
ワー検出信号VPDがサンプルホールド回路13. A
/D変1e器14を介して入力され、またCPUl5か
らはラッチ1B、  D/A変換器]6を介しパワー基
準信号V1が、また同じくラッチ19D/A変換器17
を介し追加電流指令信号V2がそれぞれ出力される。 次に第1図の動作を述べる。まずモニタ用PD11およ
びモニタ出力アンプlによってLDIOのレーザパワー
に対して一体の感度をもつパワー検出信号VPDを求め
る。この信号VPDはサンプルホールド回路13. A
/D変換器14を介してCPU15が適当なタイミング
で取込むことができる。他方、パワー基準信号■1がC
PU15からラッチ18.D/A変換器16を介して出
力される。パワー基準信号Vlとパワー検出信号VPD
とは比較器2に入力されてこの両信号Vl、VPDの差
分が求められる・この差分信号2aはピークホールド増
巾回路3でピークホールド′されたうえ増巾される。ま
た消去または記録時の追加電流指令信号■2がCPU1
5からラッチ19.  D/A変換器17を介して出力
される。上記ピークホールド増巾回路3の出力信号3a
と追加電流指令信号v2とは加算器4で加算される。そ
してこの加算信号4aは電流制御n回路5に入力され、
該回路5は一定のV/l変換比でもって、LDIOに電
流ILDを流す。 なおここでラッチ18.19を補足説明すると、パワー
基準信号vI用のラッチI8は再生用、記録用。 消去用の3個のラッチ(それぞれ内部にR,WEと略記
されている)からなり、それぞれにCPtJ15からデ
ータを入れてお(、そしてラッチ18は、イレーズゲー
トECのON時は、E部分に格納された消去用ラッチデ
ータをD/A変換器16に出力し、ライトゲートWGの
ON時はW部分に格納された記録用ラッチデータをD/
A変換器I6に出力し、どちらのゲートEC,WGもO
FFのときは、R部分に格納された再生用ラッチデータ
をD/A変換器16に出力するものとする。また追加電
流指令信号v2用きラッチI9は記録用、消去用の2個
のラッチ(それぞれ内部にW、  Eと略記されている
)からなり、それぞれにCPL115からデータを入れ
ておく、そしてイレーズゲートECのON時はE部分に
格納された消去用ラッチデータをD/′A変換器17に
出力し2ライトゲ−)WGのON時はW部分に格納され
た記録用ラッチデータをD/A変換器17に出力するも
のとする。またパワー基準信号Vl、追加電流指令信・
号■2の調整時の消去用または記録用ラッチデータの変
更はイレーズゲートEC,ライトゲートWGがそれぞれ
OF Fの時に行う。 次に第2図を参照しつつ第1図の装置における調整方法
を説明する。 (1)レーザ出力制御回路による定常状態でのレーザパ
ワーの調整: 最初に再生レベルの調整を行う。CPL115からラン
チ18.  D/A変換器16を介して、この制御回路
に与えるパワー基準信号Vlを徐々に上げながら、パワ
ー検出信号■PDをサンプルホールド回路13、 A/
D変換器14を介してCPU]、5でモニタする。そし
てパワー検出信号VPDがこの装置の仕様値として予め
定められた再生レベルに一致した時のパワー基準信号V
lが再生時のパワー基準信号になる。 次に消去時および記録時の定常パワー調整を行う。但し
この調整は後述の「モード切換時のパワ一応答調整」と
多少干渉する場合があるので交互に調整をやり、収束さ
せる必要がある。例えば消去レベルの調整は次のように
行う。 上記の方法で求めた再生時のパワー基準信号v1に相当
するデータをラッチ18内のRの部分に入れる。別にこ
れから求めようとする消去時のパワー基準信号■1に相
当するデータを入れるためのラッチ18内のEの部分に
、始めは再生レベルのVl と同じデータを入れておく
。次にイレーズゲートECの0N10FFにより、ラッ
チ18内の再生レベル用ラッチ8部のデータと消去レベ
ル用うッチE部のデータとが交互(こ1)/A変fA2
316を介して、レーザ出力制御回路にパワー基準信号
Vlとして与えられる。 この場合、第2図(A)のように消去レベル用のパワー
基準信号Vlを再生レベルから徐々に上げながら、パワ
ー検出信号VPDをサンプルホールド回路13. A/
D変換器14を介してCPU15でモニタする。このモ
ニタするタイミングLMはモード切換時のレーザパワー
変化が十分落ちついていることが要求されるので、例え
ばイレーズゲートEGのON信号を2認のパルス中(同
図L2.t、1間の時間差)として、その後半のlIn
5内に実施する。このようにしてパワー検出信号VPD
がこの装置の仕様値として予め定められている消去レベ
ルに一致した時のパワー基準信号■1が仮の消去時のパ
ワー基準信号になる。次に下記(2)の「モード切換時
のパワ一応答調整Jを行う。 (2)モード切換時のパワ一応答調整:再生−消去切換
時の調整について述べる。前記(1)の調整で求まった
再生時および消去時のパワー基準信号■1をイレーズゲ
ートEGのON10F1?(各々2IIFs程度)連続
パルス信号を使って交互に出力させる。この状態で第2
図(B)のように、CPU15から別のラッチ19. 
 り/A変換器17を介してイレーズゲートFF、Gの
ON期間にのみ出力される信号としての消去時の追加電
流指令信号v2をゼロから徐々に上げていく。この追加
電流指令信号■2はレーザ出力制御回路内のピークホー
ルド増[↑J回路出力3aと加算され、電流制御回路5
に人力される。電流制御回路5は一定変換比で入力電圧
に比例した電’11 r LDをLDIOに流す。 追加電流指令信号V2がゼロの場合、モード切換時のパ
ワ一応答時間はレーザ出力側t11回路の応答速度だけ
で決り、一般に数10μs以上かかる(同図のイに相当
)。 追加電流指令信号■2によるLD雷電流LDの応答時間
はレーザ出力制御回路の応答に比べ0.1μs程度と十
分速いので消去時の追加電流指令信号■2を上げていく
と、同図のイ→ロ→ハのようにパワ一応答が改善されて
くる。逆に上げ過ぎると同図の二のようにオーバシュー
トが起きる。そこでパワー検出信号のVPDの値を上述
のモニタタイミングLMのほかに、イレーズゲートEC
のON直後の10μs以内のモニタタイミングLMIで
も調べ(この場合も前述のようにサンプルホールド回路
13. A / D変換器14を介してCPU15で行
う)、両者のVPD値を比較し、−敗する(図のハに相
当する)ところの追加電流指令信号v2を求める。 このようにして追加電流指令信号■2を最適にした状態
で、消去定常状態でのパワー検出信号VPDがこの装置
に定められた消去レベルからずれてないか再度調べ、−
もし目標許容値を外れていれば追加電流指令信号V2を
そのままにして、前項(1)で述べた消去時の定常パワ
ー調整を再び行う。目標許容時に入っていれば消去時の
調整は終了とする。 データ記録時のパワー調整については消去時の場合とほ
ぼ同様に考えられるので説明を省略する。 次に第3図ないし第5図を用いて第2発明の詳細な説明
する。第3図はこの第2発明の実施例としての構成を示
すブロック回路図である。 第3図において、第1図と異なる所はLD電流ILDを
検出する電流検出アンプ20と、その出力をA/D変換
してCPU15に出力するA/D変換器21が追加され
たことと、この図では明示してないが、D/A変換器1
7が以前は片極性(■)出力でよかったものを両極性(
■θ)のものに変えた点である。第3図における本来の
レーザパワー調整については第1図の場合とまったく同
しであるので、ここでは第2発明に関する部分に絞って
説明する。 第4図は第3図の動作を説明するためのタイムチャート
を示す。第5図は前述のうようにLDの特性を示す。ま
ず初期状態としてパワー基準信号(=D/A変換器16
)出力) Vl ニは、LDIOにとって十分小さなパ
ワーPI(第4図、第5図)に相当する信号を出力する
。また電流指令信号(=D/A変換器17の出力)V2
にはピークホールド増巾回路3の最大■側飽和出力より
大きな値のe極性信号を出力する。この状態ではピーク
ホールド増巾回路3はパワー基準信号Vlにより■飽和
出力を出してLDIOに電流を流そうとするが、逆極性
をもつ電流指令信号■2の方が大きいため電流制御回路
5の人力4aは○極性となり、LDIOには電流が流れ
ない。 次に電流指令信号v°2を徐々に小さくして、ゼロに近
づける、そしてこの信号■2が■飽和出力となっている
信号3aより小さくなると信号4aがの極性となり、L
DIOに電流ILDが流れ始める。 更に信号V2を小さくしていき、LD電流ILDを増加
させていくと、ある所(〈ll(第4図、第5図))で
LDIOが発光し始める。CPU15はA/D変換器1
4および21の信号を常時取込むことにより、レーザパ
ワーおよびLD電流IL口をモニタする。 制御ループが正常な場合、レーザパワーPがPlに達す
ると(第4図時点L1)、それ以上電流指令信号v2を
小さくしても、レーザパワー制御ループが動作するため
レーザパワーPおよびLD電流ILDはほぼ一定値を保
つ。以上の動作は第4図の実線で示しである。 次にレーザパワー制御ループが正常に動作しない場合を
考える。例えばレーザパワーモニタ用のPDIIが故障
や断線したり、モニタ出力アンプIが故障したりしてパ
ワー検出信号VPDが得られない時には、電流指令信号
■2の減少とともにLD電流ILDは更に増加していく
。電流検出アンプ20を介するLD電流ILDのモニタ
によりLD電流ILDがあるレベル■1に達したところ
で電流指令信号■2の減少を止め、一定値を出力する。 以上の動作は第4図の破線で示しである。11の値とし
ては第5図に示すようにLDの動作温度範囲や個体バラ
ツキ(図に示してない)を考慮し、少なくともPiのレ
ーザパワー(光出力)を出しうる電流値に決定する。従
ってLDIOに11の電流を流せばPI以上のレーザパ
ワーを出す筈である。 この時のレーザパワーは温度条件、個体バラツキにより
かなり変動するが、Plを十分小さい値に設定しておけ
ば一般に最大定格出力の範囲内に収めることができる。 以上により、LD電流ILDを■1まで上げた時に、レ
ーザパワーモニタ用のモニタ出力としてのパワー検出信
号VPDが得られない場合はレーザパワー制御ループが
異常であると判断できる。またパワー検出信号VPDは
正常だが、ピークホールド増巾回路3などが故障して制
御ループが正常に動作しない場合には、LD電流ILD
をIIまで上げた時、パワー検出信号VPDがP1相当
の値を越えることで、レーザパワー制御ループが異常と
判断できる。
【発明の効果】
この第1発明によれば記録、再生、消去の各レベルのレ
ーザパワー調節がCPUを使ってレーザパワーをモニタ
しながら自動的にできるようにしたので、レーザパワー
調整が大巾に簡略化できる。 また必要に応じて適宜再調整することが容易なので、経
年変化によりLD特性が多少劣化しても常に最適なレー
ザパワーが得られる。 またこの第2発明によれば、LD電流を検出する手段を
付加し、パワー基準信号■l、電流指令信号V2の所定
の変化に応するLD電流rLDのモニタ値及び、パワー
検出信号vpoの変化を調べることで、本来のレーザパ
ワー調整に先立って、レーザパワー制御ループが正常に
動作するかどうかがfJI %できるようにしたので、
PDやループ内の回路の不良がh:テ囚で、レーザパワ
ー調整時にLDまで壊してしまうのを防ぐことができる
【図面の簡単な説明】
第1図は第1発明の実施例としての構成を示すブロック
回路図、 第2図は第1図における調整方法の説明図、第3図は第
2発明の実施例としての構成を示すブロック回路図、 第4図は第3図の動作説明用のタイムチャート、第5図
はレーザダイオードの特性例を示す図、第6図は第1図
、第3図に対応する従来のブロック図である。 1:モニタ出力アンプ、2:比較器、3:ピークホール
ド地中回路、4:加算器、5:電流制i10回路、lO
:レーザダイオード(LD)、11:モニタ用ホトダイ
オード(PD)、13:サンプルホールド回路、14.
21 : A/D変換器、15:CPU、16、17 
: D/A変換器、1B、 1.!J:ラノチ、20;
電流検出アンプ、VPD;パワー検出信号、■1:パ’
ノー基卓信号、■2:追加電流指令信号、ILDニレ−
〉去しベル tI 1hl    ?M  t= :: 古     ? (己) オ 2図 第4図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)信号の記録、再生、消去が可能な光ディスクに必要
    なレーザパワーを出力できるレーザダイオード、 前記レーザダイオードの出力パワーに比例したパワー検
    出信号を検出出力するレーザパワー検出手段、 与えられたパワー基準信号と前記パワー検出信号とを比
    較し、この2つの信号が一致するように前記レーザダイ
    オードに流すべき電流の指令値を出力するレーザパワー
    制御手段、前記の電流指令値と、該電流指令値に対する
    追加分の電流指令値とを加算する加算手段、前記加算手
    段を介して加算された電流指令値に相当する電流を前記
    レーザダイオードに流す電流制御手段、を備えたレーバ
    パワー出力装置において、 前記パワー検出信号を読込み、記録時、再生時、消去時
    にこのパワー検出信号がそれぞれ必要な所定レベルとな
    るように前記パワー基準信号を出力すると共に、 再生時において前記レーザダイオードに流すべき電流と
    、記録時または消去時において前記レーザダイオードに
    流すべき電流との差分の電流の指令値を前記追加分の電
    流指令値として、それぞれ記録時または消去時に出力す
    る手段、を備えたことを特徴とするレーザパワー出力装
    置。 2)特許請求の範囲第1項に記載のレーザパワー出力装
    置において、 前記レーザダイオードの電流を検出する電流検出手段と
    、 前記パワー基準信号および追加分の電流指令値を所定の
    手順で設定もしくは可変し、このときの前記電流検出手
    段の検出電流および前記パワー検出信号から前記レーザ
    ダイオード、レーザパワー検出手段、レーザパワー制御
    手段、加算手段および電流制御手段を連ねる制御ループ
    の異常を検出する手段と、を備えたことを特徴とするレ
    ーザパワー出力装置。
JP1233628A 1989-04-13 1989-09-08 レーザパワー出力装置 Pending JPH0349049A (ja)

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JP9368789 1989-04-13
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914927A (en) * 1997-02-12 1999-06-22 Nec Corporation Optical disk apparatus

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US5914927A (en) * 1997-02-12 1999-06-22 Nec Corporation Optical disk apparatus

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