JPH06103601A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体レーザ発振器（レーザダイオード）のレ
ーザ発光出力の安定化とノイズ除去を図り、光ディスク
に対して正確な記録／再生を行なう。 【構成】レーザ制御回路１４から駆動電流Ｉ１を出力
し、高周波電流発生回路３４から出力される高周波電流
Ｉｆをキャパシタ３５を介して駆動電流Ｉ１に重畳し、
この高周波電流Ｉｆが重畳された駆動電流Ｉ１によりレ
ーザダイオード９を駆動する。このレーザダイオードの
発光は、レーザ発光期間Ｔ１とレーザ非発光期間Ｔ２を
持つ。光ディスク１での反射によりレーザ光が再びレー
ザダイオード９に戻った時、レーザダイオード９がレー
ザ非発光期間Ｔ２にあるようにして戻り光の影響を除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光学的に情報を記録
／再生する光学的情報記録再生装置、特に半導体レーザ
発振器を光源として用いた光学的情報再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、例えば光学ヘッド内の半
導体レーザ発振器より発振されるレーザ光によって、情
報記録媒体（光ディスク）に情報を記録したり、光ディ
スクに記録されている情報を読出す光学的情報記録再生
装置が種々開発されている。

【０００３】光学的情報記録再生装置に用いられる半導
体レーザ発振器を用いた光ピックアップでは、光ディス
クからの反射光の数％が半導体レーザ発振器に帰還さ
れ、この光がレーザのノイズレベルを高くしてしまう。
このため、上記光ディスクに情報を正確に記録／再生す
るには、半導体レーザ発振器のノイズ発生が問題となっ
てくる。半導体レーザ発振器のノイズレベルが高い場
合、例えば、ＰＣＭオーディオプレーヤ（ＣＤプレーヤ
など）では音質の劣化を、ビデオディスクプレーヤでは
画質の劣化を引き起こす。

【０００４】半導体レーザ発振器ノイズの最大の発生原
因は、上述した光ディスクなどのミラー面からの反射に
よりレーザ光が再び半導体レーザ発振器に戻ることにあ
る（戻り光誘導型ノイズ）。これはレーザ共振器内の光
と戻り光とが、結合共振器効果を起こし、レーザの発振
モードが不安定になることによるものである。この対策
として、駆動信号に高周波信号を重畳させ、マルチ縦モ
ードでレーザ発振を行なって、戻り光の影響を軽減させ
る方法がある。

【０００５】例えば、特開昭５９−９０８６号公報また
は米国特許公報第４、４８０、３２５号公報によって開
示されている方法では、高周波発振出力電流を半導体レ
ーザ発振器の駆動電流に重畳させることにより、レーザ
発光出力をマルチモード化して、半導体レーザ発振器の
レーザ発光出力のノイズ抑制を行っている。

【０００６】この方法においては一般に、正弦波発振波
形の高周波電流の重畳が行われているが、この高周波電
流の強度および周波数は使用する半導体レーザ発振器に
よってその適正値が異なり、安定化とノイズ除去に対す
る効果を十分に得ることが出来なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、正弦
波発振波形の高周波発振出力電流を半導体レーザ発振器
の駆動電流に重畳させることによりレーザ発光出力をマ
ルチモード化してレーザ発光出力の安定化とノイズ抑制
を行なおうとする従来技術では、この高周波電流の強度
および周波数が使用する半導体レーザ発振器によってそ
の適正値が異なるので、レーザ発振の安定化とノイズ抑
制を十分に実現し難いという問題があった。

【０００８】そこで、この発明は、半導体レーザ発振器
のレーザ発光出力の安定化とノイズ除去を図り、正確な
情報の記録／再生が可能な光学的情報記録再生装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の光学的情報記
録再生装置は、情報記録媒体に情報を記録／再生するレ
ーザ光を発振する半導体レーザ発振器と、この半導体レ
ーザ発振器を駆動する駆動電流を出力する駆動電流出力
手段と、パルス発振波形で非対称高周波電流である高周
波電流を供給する高周波電流供給手段と、この高周波電
流供給手段から供給される高周波電流を上記駆動電流出
力手段から出力される駆動電流に重畳する重畳手段と、
この重畳手段で高周波電流を重畳された駆動電流により
上記半導体レーザ発振器から発振出力されるレーザ光を
上記情報記録媒体に照射する光学手段と、上記半導体レ
ーザ発振器からのモニタ光を検出して電気信号に変換す
る変換手段と、この変換手段からの電気信号を用いて上
記駆動電流を補正するための補正信号を上記駆動電流出
力手段に供給する補正信号供給手段とから構成されてい
る。

【００１０】

【作用】この発明では、半導体レーザ発振器を駆動する
駆動電流に高周波電流供給手段から供給される高周波電
流を重畳し、この重畳された駆動電流で半導体レーザ発
振器を駆動することにより、レーザ発光に発光期間と非
発光期間を設けている。そして、半導体レーザ発振器が
送出したレーザ光が情報記録媒体で反射しその後半導体
レーザ発振器に戻ってきた時、半導体レーザ発振器が非
発光期間にあるようにして戻り光の影響を除去するよう
構成している。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明の光学的情報記録再
生装置を用いた光ディスク装置の構成例を示すブロック
図である。

【００１２】すなわち、光ディスク（情報記録媒体）１
の表面にはスパイラル状または同心円状に溝（記録トラ
ック）が形成されており、この光ディスク１は、モータ
２によって例えば一定の速度で回転される。このモータ
２はモータ制御回路１８によって制御されている。

【００１３】光ディスク１に対する情報の記録再生は、
光学ヘッド３によって行われる。この光学ヘッド３は、
リニアモータ３１の可動部を構成する駆動コイル１３に
固定されており、この駆動コイル１３はリニアモータ制
御回路１７に接続されているまた、リニアモータ３１の
固定部には図示しない永久磁石が設けられ、駆動コイル
１３がリニアモータ制御回路１７によって励磁されるこ
とにより、光学ヘッド３は光ディスク１の半径方向に略
等速で移動されるようになっている。

【００１４】光学ヘッド３には、対物レンズ６が図示し
ないワイヤあるいは板ばねによって保持されている。こ
の対物レンズ６は、駆動コイル５によってフォーカシン
グ方向（レンズの光軸方向）に移動され、駆動コイル４
によってトラッキング方向（レンズの光軸と直交方向）
に移動可能とされている。

【００１５】また、レーザ制御回路１４によって駆動さ
れるレーザダイオード（半導体レーザ発振器）９より発
生されたレーザ光は、コリメータレンズ１１ａ、ハーフ
プリズム１１ｂ、対物レンズ６を介して光ディスク１上
に照射される。この光ディスク１からの反射光は、対物
レンズ６、ハーフプリズム１１ｂ、集光レンズ１０ａ、
およびシリンドリカルレンズ１０ｂを介して光検出器８
に導かれる。

【００１６】上記光検出器８は、４分割の光検出セル８
ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成されている。上記光
検出器８の光検出セル８ａの出力信号は、増幅器１２ａ
を介して加算器３０ａ、３０ｃの一端に供給される。光
検出セル８ｂの出力信号は増幅器１２ｂを介して加算器
３０ｂ、３０ｄの一端に供給され、光検出セル８ｃの出
力信号は増幅器１２ｃを介して加算器３０ｂ、３０ｃの
他端に供給され、光検出セル８ｄの出力信号は増幅器１
２ｄを介して加算器３０ａ、３０ｄの他端に供給される
ようになっている。

【００１７】上記加算器３０ａの出力信号は差動増幅器
ＯＰ１の反転入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ１
の非反転入力端には上記加算器３０ｂの出力信号が供給
される。これにより、差動増幅器ＯＰ１は、上記加算器
３０ａ、３０ｂの差に応じてトラック差信号をトラッキ
ング制御回路１６に供給するようになっている。このト
ラッキング制御回路１６は、差動増幅器ＯＰ１から供給
されるトラック差信号に応じてトラック駆動信号を作成
するものである。

【００１８】トラッキング制御回路１６から出力される
トラック駆動信号は、トラッキング方向の駆動コイル４
に供給される。また、トラッキング制御回路１６で用い
られたトラック差信号は、リニアモータ制御回路１７に
供給されるようになっている。

【００１９】リニアモータ制御回路１７は、トラッキン
グ制御回路１６からのトラック差信号やＣＰＵ２３から
の移動制御信号に応じて後述するリニアモータ３１内の
駆動コイル（導線体）１３に、移動速度に対応した電圧
を印加するものである。

【００２０】リニアモータ制御回路１７には、後述する
リニアモータ３１内の駆動コイル１３が磁気部材（図示
しない）より発生する磁束を横切る瞬間に生じる駆動コ
イル１３の内部の電気的変化を利用して、駆動コイル１
３と磁気部材との相対速度つまりリニアモータ３１の移
動速度を検知する速度検知回路（図示しない）が設けら
れている。

【００２１】また、上記加算器３０ｃの出力信号は差動
増幅器ＯＰ２の反転入力端に供給され、この差動増幅器
ＯＰ２の非反転入力端には上記加算器３０ｄの出力信号
が供給される。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、上記
加算器３０ｃ、３０ｄの出力の差に応じてフォーカス点
に関する信号をフォーカシング制御回路１５に供給する
ようになっている。このフォーカシング制御回路１５の
出力信号は、フォーカシング駆動コイル５に供給され、
レーザ光が光ディスク１上で常時ジャストフォーカスと
なるように制御される。

【００２２】上記のようにフォーカシング、トラッキン
グを行った状態での光検出器８の各光検出セル８ａ〜８
ｄ夫々の出力の和信号、つまり加算器３０ａ，３０ｂか
らの出力信号には、トラック上に形成されたピット（記
録情報）からの反射率の変化が反映されている。この信
号は、信号処理回路１９に供給される。この信号処理回
路１９において、光ディスク１からの記録情報およびア
ドレス情報（トラック番号、セクタ番号等）が再生され
る。

【００２３】また、レーザダイオード９のレーザ発光出
力は、フォトダイオード３２でモニタされ、電気信号Ｅ
３２に変換されてレーザ制御回路１４にフィードバック
される。このフィードバックにより、レーザダイオード
９のレーザ発光出力の安定化が行われる。

【００２４】このレーザ制御回路１４には、記録データ
信号制御回路３３から、レーザ出力レベル設定信号Ｅ３
３１と記録データ信号Ｅ３３２が入力される。レーザ出
力レベル設定信号Ｅ３３１は記録時の駆動電流Ｉ１（Ｒ
ＥＣ）の大きさを決める電圧を持つ。

【００２５】レーザ制御回路１４から出力される駆動電
流（記録時Ｉ１（ＲＥＣ）、再生時Ｉ１（ＰＢ））に
は、カップリングキャパシタ３５を介して、高周波電流
発生回路３４から、後述する高周波電流Ｉｆが重畳され
る。

【００２６】この光ディスク装置にはそれぞれフォーカ
シング制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニ
アモータ制御回路１７とＣＰＵ２３との間で情報の授受
を行うために用いられるＤ／Ａ変換器２２が設けられて
いる。

【００２７】また、上記トラッキング制御回路１６は、
ＣＰＵ２３からＤ／Ａ変換器２２を介して供給されるト
ラックジャンプ信号に応じて対物レンズ６を移動させ、
１トラック分、ビーム光を移動させるようになってい
る。

【００２８】レーザ制御回路１４、フォーカシング制御
回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモータ制
御回路１７、モータ制御回路１８、信号処理回路１９、
記録データ信号制御回路３３、高周波電流発生回路３４
等は、バスライン２０を介してＣＰＵ２３によって制御
される。このＣＰＵ２３は、メモリ２４に記憶されたプ
ログラムによって所定の動作を行うようになっている。

【００２９】図２は、レーザ制御回路１４の内部構成を
示すもので、レーザダイオード９を駆動する駆動電流Ｉ
１を供給するドライブ回路４０と、レーザダイオード９
のレーザ発光出力をモニタするフォトダイオード３２か
らの出力信号Ｅ３２でドライブ回路４０の駆動電流を補
正する補正回路４１とから構成されている。

【００３０】補正回路４１は、フォトダイオード３２か
らの出力信号Ｅ３２を増幅する増幅器４２と、増幅器４
２からの出力信号ａと予め設定される基準信号ｂとの差
（ｂーａ）を増幅する誤差増幅器４３と、誤差増幅器４
３の出力信号ｅを一時記憶／保持する回路としてのサン
プルホールド回路４４とから構成されている。

【００３１】ここで、基準信号ｂは、再生時のレーザダ
イオード９の出力レベル（たとえば１ｍＷ）を設定する
ための設定電圧である。サンプルホールド回路４４は、
ＣＰＵ２３からの制御信号ｃの状態に応じてサンプル状
態あるいはホールド状態となる。すなわち情報の再生時
では、制御信号ｃが論理”１”レベルとなってサンプル
状態となり、誤差増幅器４３の出力ｅがそのままドライ
ブ回路４０への出力Ｅ４１となる。

【００３２】情報の記録時には、記録期間中、制御信号
ｃが論理”０”レベルとなってホールド状態となる。こ
の場合、制御信号ｃが”１”から”０”に変化する直前
の誤差増幅器４３の出力信号ｅが回路４４に記憶保持さ
れ、これに相当する出力Ｅ４１がドライブ回路４０へ送
出される。

【００３３】図３は、ドライブ回路４０の一例を示すも
ので、トランジスタ５０，５１，５２，５３、インバー
タ５４および抵抗５５，５６で構成されている。ここで
は、レーザダイオード９はカソードコモンで使用され
る。

【００３４】例えば、光ディスク１に記録されているデ
ータを再生する場合、ＣＰＵ２３からの指示（ｃ）によ
り、サンプルホールド回路４４からトランジスタ５０の
ベースへ誤差増幅器４３の出力電圧Ｅ４１が印加され
る。すると、抵抗５５、トランジスタ５０を介して電圧
Ｅ４１に対応した駆動電流Ｉ１（ＰＢ）が出力される。

【００３５】この駆動電流Ｉ１（ＰＢ）には、ＣＰＵ２
３の指示により、後で詳しく述べる高周波電流発生回路
３４からの高周波電流Ｉｆがカップリングキャパシタ３
５を通して重畳され、レーザダイオード９に供給され
る。なお、再生時は信号Ｅ３３１がハイレベルとなって
トランジスタ５３がオフされ、トランジスタ５１からは
記録用電流Ｉ１（ＲＥＣ）は供給されない。

【００３６】レーザダイオード９は、供給される高周波
電流Ｉｆが重畳された駆動電流（Ｉ１（ＰＢ）＋Ｉｆ）
により、再生時のレーザ光出力レベルで発光する。この
際、レーザダイオード９の発光出力は、レーザ発光出力
の安定化のためのフィードバック情報を得るためにフォ
トダイオード３２でモニタされ、電気信号Ｅ３２に変換
されて補正回路４１に入力される。

【００３７】このフォトダイオード３２からの出力信号
Ｅ３２は、補正回路４１の増幅器４２で増幅され出力信
号ａとして誤差増幅器４３へ出力される。誤差増幅器４
３は、増幅器４２からの出力信号ａと予め設定される基
準信号ｂ（レーザ出力１ｍＷ相当）との差を増幅してサ
ンプルホールド回路４４に出力信号ｅを与える。

【００３８】前述したように再生時ではＣＰＵ２３から
の制御信号ｃが論理”１”レベルとなって、サンプルホ
ールド回路４４はサンプル状態にあり、誤差増幅器４３
の出力ｅがそのままドライブ回路４０のトランジスタ５
０へ出力される（Ｅ４１＝ｅ）。このような閉ループ
（３２ー４２ー４３ー４４ー５０ー９）の作用により、
レーザダイオード９の出力レベルが一定の値（たとえば
１ｍＷ）に保たれる駆動電流Ｉ１（ＰＢ）がトランジス
タ５０から出力される。

【００３９】一方、光ディスク１にデータを記録する場
合、ＣＰＵ２３からの指示により記録データ信号制御回
路３３がレーザ出力レベル設定信号Ｅ３３１を出力す
る。すると、この信号レベルに応じてトランジスタ５３
が導通する。

【００４０】同時に記録データ信号制御回路３３より記
録データ信号Ｅ３３２が出力される。信号Ｅ３３２によ
りトランジスタ５２がオフされたとき、インバータ５４
を介して駆動されるトランジスタ５１がオンとなり、信
号Ｅ３３１のレベルに対応した大きさの電流Ｉ１（ＲＥ
Ｃ）が、抵抗５６、トランジスタ５３，５１を介して流
れる。

【００４１】トランジスタ５１からの上記電流Ｉ１（Ｒ
ＥＣ）は、レーザダイオード９を再生時出力レベルで発
光させるトランジスタ５０からの駆動電流Ｉ１（ＰＢ）
に加えられ、記録時の出力レベル（たとえば２０ｍＷの
駆動電流Ｉ１が出力される。

【００４２】この駆動電流Ｉ１（＝Ｉ１（ＲＥＣ）＋Ｉ
１（ＰＢ））には、ＣＰＵ２３の指示により、後で詳し
く述べる高周波電流発生回路３４からの高周波電流Ｉｆ
がカップリングキャパシタ３５を通して重畳され、この
重畳電流（Ｉ１＋Ｉｆ）がレーザダイオード９に供給さ
れる。

【００４３】レーザダイオード９は、高周波電流Ｉｆが
重畳された駆動電流Ｉ１により記録時のレーザ光出力レ
ベル（たとえば２０ｍＷ）で発光する。このとき、フォ
トダイオード３２には記録時の出力レベル（２０ｍＷ）
のレーザ光のモニタ光が入力されるので、増幅器４２の
出力信号ａは、高レベルとなる。この信号ａのレベルは
再生時の信号レベルの数倍以上となる。

【００４４】しかしながら、この場合、ＣＰＵ２３から
の制御信号ｃは”０”レベルとなっていて、サンプルホ
ールド回路４４はホールド状態にあり、よってサンプル
ホールド回路４４はその直前（再生状態時）の入力電圧
（誤差増幅器４３の出力信号ｅ）を記憶保持し、それを
トランジスタ５０へ供給する。この結果、記録時のレー
ザダイオード９の出力レベルモニタ光による大きな信号
ｅは遮断され、そのモニタ光信号Ｅ３２によるレーザ出
力への影響は除去される。

【００４５】次に、このような構成において、光ディス
ク１に記録されている情報を再生する際のレーザダイオ
ード９の発光動作について説明する。たとえば今、光学
ヘッド３を光ディスク１上の所定位置まで移動させて、
レーザダイオード９から再生時の出力レベルのレーザ光
を出力させたとする。このレーザ光はコリメータレンズ
１１ａ、ハーフプリズム１１ｂを介して対物レンズ６に
よって光ディスク１上に照射される。このとき、光ディ
スク１はモータ２により所定の速度で回転しており、再
生出力レベルのレーザ光が記録トラックを走査すること
により、そのトラックを検知しながらトラッキングを開
始する。

【００４６】なお、このトラッキング制御は本発明の要
旨ではなく、また既に種々なトラッキング制御方法が公
知技術として存在するので、これ以上の説明は省略す
る。本実施例における再生時には、ドライブ回路４０の
トランジスタ５０から図４の（ａ）に示すような駆動電
流Ｉ１（＝Ｉ１（ＰＢ））が出力される。この駆動電流
Ｉ１に、高周波電流発生回路３４から、カップリングキ
ャパシタ３５を介して、図４の（ｂ）に示すような高周
波電流ＩｆがノードＮにて重畳され、レーザダイオード
９に供給される。この結果、レーザダイオード９から図
４の（ｃ）に示すようなレーザ発光出力を得ることがで
きる。

【００４７】すなわち、駆動電流Ｉ１に高周波電流Ｉｆ
が重畳されることにより、期間Ｔ１ではレーザダイオー
ド９の駆動電流が増加し、期間Ｔ２ではレーザダイオー
ド９の駆動電流が減少する。この結果、レーザ発光期間
Ｔ１とレーザ非発光期間Ｔ２とが発生する。このことか
ら、レーザ発光期間Ｔ１におけるピークレーザ発光出力
Ｐ１に対して平均レーザ発光出力Ｐ２が得られ、この出
力Ｐ２が再生時の発光出力となる。

【００４８】ここで、高周波電流発生回路３４は、Ｔ１
＜Ｔ２となるように発振を行なう非安定マルチバイブレ
ータ等のパルス発振器で構成できる。図５において、レ
ーザダイオード９の発光面から光ディスク１の記録膜面
までの光路長をｄとし、光速をｃとすると、レーザダイ
オード９からのレーザビームが光路長ｄを往復して再び
レーザ発光面に到達するまでの時間Ｔ２ｄは、次のよう
になる。

【００４９】 Ｔ２ｄ＝２ｄ／ｃ ……（１） 従って、Ｔ１すなわちレーザ発光期間Ｔｏｎと、Ｔ２す
なわちレーザ非発光期間Ｔｏｆｆとして、下記の関係が
成り立つように構成する。

【００５０】 Ｔｏｎ＜２ｄ／ｃ＜Ｔｏｆｆ ……（２） こうすることにより、レーザダイオード９から出力され
たレーザ光が光ディスク１に反射して戻って来た時に
は、レーザダイオード９はレーザ非発光期間Ｔｏｆｆと
なっている。このため、レーザダイオード９はレーザ発
光を停止しているので、戻り光によってレーザ発光が不
安定となったり、ノイズを出すということがなくなる。

【００５１】従って、レーザダイオード９の再生時発光
出力はレベルＰ２で安定化し、ノイズ除去されたレーザ
光となる。上記のＴｏｎ＜Ｔｏｆｆの関係は、（Ｔｏｆ
ｆーＴｏｎ）の差が大きい程メリットが大きく、レーザ
ダイオード９の発光面から光ディスク１の記録膜面まで
の光路長ｄの自由度が増すことになる。

【００５２】なお、高周波電流Ｉｆの周波数は、光ディ
スク１から再生しようとする情報の周波数（数ＭＨｚ）
より、十分高い周波数（たとえば２００ＭＨｚ）に設定
される。

【００５３】次に、光ディスク１に情報を記録する際の
レーザダイオード９の発光動作について説明する。レー
ザダイオード９が上述した再生時の平均レーザ発光出力
レベルＰ２で発光している状態において、ＣＰＵ２３
は、記録データ信号制御回路３３に対して、光ディスク
１に情報を記録する指示を出す。ＣＰＵ２３からの指示
により記録データ信号制御回路３３は、例えば図６の
（ａ）に示すようなレーザ出力レベル設定信号Ｅ３３１
と、例えば図６の（ｂ）に示すような記録データ信号Ｅ
３３２をドライブ回路４０に出力する。

【００５４】ドライブ回路４０は、レーザダイオード９
を再生時の平均レーザ発光出力レベルＰ２で発光させる
トランジスタ５０からの図６の（ｃ）に示すような駆動
電流Ｉ１（図４の（ａ）と同じ）に、上記記録データ信
号Ｅ３３２のレベル“１”に応じて出力されるトランジ
スタ５１からの電流Ｉ１（ＲＥＣ）を加えて、図６の
（ｄ）に示すような駆動電流を出力する。ここで信号Ｅ
３３２が”１”レベルのときはＩ１＝Ｉ２（＝Ｉ１（Ｐ
Ｂ）＋Ｉ１（ＲＥＣ））となり、信号Ｅ３３２が”０”
レベルのときはＩ１＝Ｉ３（＝Ｉ１（ＰＢ））となる。

【００５５】この駆動電流Ｉ１には、ＣＰＵ２３の指示
により、高周波電流発生回路３４からの図４の（ｂ）に
示すような高周波電流Ｉｆがカップリングキャパシタ３
５を通して重畳され、レーザダイオード９に供給され
る。レーザダイオード９は、供給される高周波電流が重
畳された駆動電流（Ｉ１＋Ｉｆ）により発光される。

【００５６】図６の（ｄ）において、駆動電流Ｉ２（＝
Ｉ１（ＰＢ）＋Ｉ１（ＲＥＣ））により、光ディスク１
へ記録を行なう時のレーザ発光出力（２０ｍＷ）が得ら
れる。この記録時レーザ発光は高出力（２０ｍＷ）であ
るので、戻り光による影響を考慮する必要はない。また
駆動電流Ｉ２自体が大きいので、たとえ図４の（ｂ）の
期間Ｔ２中であってもレーザの非発光期間は発生しな
い。例えば平均レーザ発光出力Ｐ３を２０ｍＷに設定す
ると、高周波電流Ｉｆの期間Ｔ１ではピークレーザ発光
出力が２２ｍＷとなり、高周波電流Ｉｆの期間Ｔ２で１
９ｍＷ程度になる。

【００５７】なお、駆動電流Ｉ３の時は、再生時の駆動
電流Ｉ１と同じであるので再生光レベルでの発光とな
り、記録には何の影響も及ぼさない。高周波電流Ｉｆの
重畳により、図７に示すように、再生時および非記録時
の駆動電流Ｉ１およびＩ３のときに平均レーザ発光出力
Ｐ２（〜１ｍＷ）が得られ、記録時の駆動電流Ｉ２のと
きに平均レーザ発光出力Ｐ３（〜２０ｍＷ）が得られ
る。

【００５８】図８の（ａ）は、レーザダイオード９をア
ノードコモンとして使用した場合を示す。この場合に用
いられる高周波電流発生回路３４は、図８の（ｂ）に示
すように、高周波電流Ｉｆとは逆レベルの高周波電流Ｉ
ｆ０を発生する。この高周波電流Ｉｆ０を用いて、レー
ザダイオード９のレーザ発光期間Ｔ１がレーザ非発光期
間Ｔ２になるように構成することにより、Ｔ１がＴ２に
対して小さくなるレーザ駆動ができる。

【００５９】ここで、アノードコモンのダイオード９を
駆動するＮＰＮトランジスタ５０Ｎのベースには、信号
Ｅ４１を位相反転したものが与えられ、そのエミッタは
抵抗５５Ｎを介して負電源ーＶＤＤの回路に接続され
る。なお、信号Ｅ４１の位相反転は、２つの直列抵抗Ｒ
を負帰還回路に持つ演算増幅器４４Ｎで行なわれる。

【００６０】図９は、高周波電流発生回路３４の具体例
を示す。ここでは信号伝搬時間（遅延時間）が０．５ｎ
ｓのインバータ３４１〜３４５を奇数個（５個）直列接
続し、この直列インバータ回路の出力信号Ｅ３４５をそ
の入力側へ正帰還して、周期５ｎｓ（周波数では２００
ＭＨｚ）の高周波発振させている。

【００６１】信号Ｅ３４５はデューティ比が５０％の矩
形波である。この信号Ｅ３４５は、インバータ３４６に
よりレベル反転されるとともにその信号エッジは０．５
ｎｓ遅延させられる。この遅延信号Ｅ３４６と信号Ｅ３
４５との論理積をアンドゲート３４７でとると、短周期
部分（Ｔ１）が０．５ｎｓで長周期部分（Ｔ２）が４．
５ｎｓ（１周期５ｎｓ）、すなわちデューティ比が１０
％の矩形波を持つ信号Ｅ３４７が得られる。この信号信
号Ｅ３４７から高周波電流発生回路３４の出力電流Ｉｆ
が作られる。

【００６２】なお、アンドゲート３４７にはＣＰＵ２３
から発振制御信号ＯＣＳが入力されており、ＯＣＳ＝”
１”で高周波電流Ｉｆが出力され、ＯＣＳ＝”０”では
電流Ｉｆはゼロになる。

【００６３】図１０は、レーザダイオード９から光ディ
スク１までの光路中に空中とは異なる屈折率の光学系
６、１１ａ、１１ｂが存在する場合における、レーザビ
ームの往復所要時間Ｔｔを説明する図である。この光路
中には屈折率ｎ１で幅ｗ１の光学系１（１１ａ）と、屈
折率ｎ２で幅ｗ２の光学系２（１１ｂ）と、屈折率ｎ３
で幅ｗ３の光学系３（６）が介在している。

【００６４】この場合、レーザビームの往復所要時間Ｔ
ｔは、 Ｔｔ＝２（d1＋d2＋d3＋d4＋w1.n1 ＋w2.n2 ＋w3.n3 ）／ｃ ……（３） となる。ここで光学系１〜３以外の屈折率は１とし、屈
折率１の部分での光の速さをｃで表している。

【００６５】レーザダイオード９から出たレーザ光が光
ディスク１で反射されそれがレーザダイオード９に戻っ
てくるまでの時間が上記Ｔｔである。ここで、レーザ発
光が不安定になったりノイズがでたりしないようにする
ためには、上記レーザ光がダイオード９に戻ってくるタ
イミングが、前記高周波電流Ｉｆの長周期期間Ｔ２内に
なっていることが必要である。このことから、 Ｔ１（＝Ｔｏｎ）＜Ｔｔ＜Ｔ２（＝Ｔｏｆｆ） ……（４） なる条件が導かれる。上記式（３）において、もし（d1
＋d2＋d3＋d4）＞＞（w1.n1 ＋w2.n2 ＋w3.n3 ）なる近
似が実用上成り立つならば、上記式（４）のＴｔは２ｄ
／ｃとなる。すると上記式（４）は前記式（２）と同じ
になる。

【００６６】図１１は、サンプルホールド回路４４の具
体的な回路例を示す。ＣＰＵ２３は、信号ｃによりスイ
ッチＳＷ１のオン／オフを制御し、信号ｃ＊によりスイ
ッチＳＷ２のオン／オフを制御する。

【００６７】信号ｃ、ｃ＊がともに低レベル”０”であ
るときは、スイッチＳＷ１が開き、スイッチＳＷ２が閉
じる。この場合、バッファ増幅器４４２の入力電位は電
源電位Ｖｃｃにラッチアップされ、増幅器４４２から高
レベル信号Ｅ４１が出力される。この高レベル信号Ｅ４
１により、図３のトランジスタ５０からの駆動電流Ｉ１
（ＰＢ）の大きさが決定される。ここでは、信号Ｅ４１
が高レベルであることから駆動電流Ｉ１（ＰＢ）はゼロ
になる。 信号ｃ、ｃ＊がともに高レベル”１”である
ときは、スイッチＳＷ１が閉じ、スイッチＳＷ２が開く
（サンプル状態）。この場合、バッファ増幅器４４２の
入力は電源電位Ｖｃｃから開放され、代わりにキャパシ
タＣ４４の充電電位を受けるようになる。

【００６８】この充電電位は、抵抗Ｒ４４を介してキャ
パシタＣ４４を誤差信号ｅで充電することにより得られ
る。こうして、増幅器４４２は誤差信号ｅに対応した電
位を持つ信号Ｅ４１を出力する。この電位により、再生
時の駆動電流Ｉ１（ＰＢ）の大きさを決定できる。

【００６９】信号ｃ＊が高レベル”１”であり、信号ｃ
が低レベル”０”であるときは、スイッチＳＷ１、ＳＷ
２はともに開く（ホールド状態）。この場合、バッファ
増幅器４４２の入力電位はキャパシタＣ４４の充電電位
となる。この充電電位は、信号ｃが”１”レベルから”
０”レベルに変化する直前におけるキャパシタＣ４４の
充電電位である。こうして、増幅器４４２から出力され
る信号Ｅ４１の電位が、再生時の駆動電流Ｉ１（ＰＢ）
のための電位にホールドされる。

【００７０】図１２は、図１１のサンプルホールド回路
の動作を説明する波形図である。レーザ発振を指示する
場合、ＣＰＵ２３はインバータ４４１に信号ｃ＊を送出
する。図１２の（ｂ）に示すように、時間ｔ１０で信号
ｃ＊が”０”レベルから”１”レベルに変化すると、レ
ーザ発振が開始される。

【００７１】すなわち、信号ｃ＊の”０”から”１”へ
のレベル変化によって、インバータ４４１の出力レベル
は”１”から”０”へ変化する。すると、図１２の
（ａ）に示すように、スイッチＳＷ２はオンからオフに
切り換わる。

【００７２】この信号ｃ＊のレベル変化にともなって、
ＣＰＵ２３からの信号ｃも”０”レベルから”１”レベ
ルに変化する。すると、図１２の（ｂ）に示すように、
スイッチＳＷ１はオフ（ホールド状態）からオン（サン
プル状態）に切り換わる。

【００７３】上記信号ｃのレベル変化にともなって、Ｃ
ＰＵ２３は発振制御信号ＯＣＳを図９のアンドゲート３
４７に送出する。この信号ＯＣＳの論理レベルは、レー
ザ発振が行なわれる場合には、図１２の（ｃ）に示すよ
うに、”０”から”１”に変化する。

【００７４】信号ＯＣＳが”１”レベルになると、図９
のアンドゲート３４７が開き、図１２の（ｄ）に示すよ
うな２００ＭＨｚのパルスＥ３４７が高周波電流発生回
路３４から出力される。

【００７５】この２００ＭＨｚのパルスＥ３４７がキャ
パシタ３５を介してノードＮに印加されると、キャパシ
タ３５を介して高周波電流Ｉｆが流れる。この高周波電
流Ｉｆがレーザ制御回路１４からの駆動電流Ｉ１に重畳
される。

【００７６】光ディスク１に記録された情報の再生は、
この高周波電流Ｉｆが重畳された駆動電流Ｉ１（図１２
において信号ｃが高レベル”１”である期間ｔ１０〜ｔ
２０）により行なわれる。

【００７７】レーザ発振継続中に、図１２の（ｂ）の時
間ｔ２０で示すように信号ｃのレベルが”１”（サンプ
ル状態）から”０”（ホールド状態）に変化すると、レ
ーザ発振は記録状態に切り換わる。このとき、信号Ｅ３
３１の信号レベルに応じた電流がトランジスタ５３のコ
レクタから出力される（図１２の（ｅ）は図３の回路構
成中のＥ３３１とは逆の信号レベルで示してある）。

【００７８】ここで図１２の（ｆ）に示すような記録デ
ータ信号Ｅ３３２が与えられると、その信号変化により
トランジスタ５１がオン／オフする。このオン／オフに
対応してトランジスタ５３のコレクタ電流がトランジス
タ５１を介してレーザダイオード９側に送出される。こ
の電流が記録時の駆動電流Ｉ１（ＲＥＣ）となり、電流
Ｉ１（ＰＢ）に加算される。

【００７９】こうして図１２の時間ｔ２０以降、高周波
電流Ｉｆの重畳された記録時駆動電流Ｉ１（＝Ｉ１（Ｒ
ＥＣ）＋Ｉ１（ＰＢ））により、光ディスク１に記録デ
ータ信号Ｅ３３２の内容が記録される。

【００８０】以上説明したように上記実施例によれば、
情報再生時において光ディスクからの戻り光がレーザダ
イオードに戻った時にはレーザ発光が必ず停止している
ように構成されているので、戻り光の影響を完全に除去
することができる。また、平均レーザ発光出力（Ｐ２）
に対して、発光期間のピークレーザ発光出力（Ｐ３）は
十分に大きいのでレーザダイオードのレーザ発振自体も
安定となる。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
半導体レーザ発振器のレーザ発光出力の安定化とノイズ
除去を図り、正確に記録、再生することのできる光学的
情報記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る光ディスク装置の
概略構成を示すブロック図。

【図２】レーザ制御回路の内部構成を示す図。

【図３】ドライブ回路の具体例を示す図。

【図４】駆動電流と高周波電流とレーザ発光出力との関
係を説明するための図。

【図５】光ディスク表面とレーザダイオードとの間のレ
ーザビーム光路長を説明するための図。

【図６】レーザ出力レベル設定信号と記録データ信号と
駆動電流との関係を説明するための図。

【図７】高周波電流が重畳された駆動電流による平均レ
ーザ発光出力を説明するための図。

【図８】レーザダイオードをアノードコモンとして使用
した回路例を示す図。

【図９】高周波電流発生回路の具体例を示す図。

【図１０】レーザダイオードから光ディスクまでの光路
中に空中とは異なる屈折率の光学系が存在する場合にお
ける、レーザビームの往復所要時間を説明するための
図。

【図１１】サンプルホールド回路の具体例を示す図。

【図１２】サンプルホールド回路の動作を説明するため
の図。

【符号の説明】

１…光ディスク、９…レーザダイオード、１４…レーザ
制御回路、２３…ＣＰＵ、３２…フォトダイオード、３
３…記録データ信号制御回路、３４…高周波電流発生回
路、３５…カップリングキャパシタ、Ｃ４４…キャパシ
タ、４０…ドライブ回路、４１…補正回路、４２…増幅
器、４３…誤差増幅器、４４Ｎ…演算増幅器、４４…サ
ンプルホールド回路、５０，５０Ｎ，５１，５２，５３
…トランジスタ、５４，４４１，３４１〜３４６…イン
バータ、３４７…アンドゲート、４４２…バッファ増幅
器、５５，５５Ｎ，５６，Ｒ４４，Ｒ…抵抗、ＳＷ１，
ＳＷ２…スイッチ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体に情報を記録、再生するレ
   ーザ光を発振する半導体レーザ発振器と、 この半導体レーザ発振器を駆動する駆動電流を出力する
   駆動電流出力手段と、 パルス発振波形で非対称高周波電流である高周波電流を
   供給する高周波電流供給手段と、 この高周波電流供給手段から供給される高周波電流を上
   記駆動電流出力手段から出力される駆動電流に重畳する
   重畳手段と、 この重畳手段で高周波電流を重畳された駆動電流により
   上記半導体レーザ発振器から発振出力されるレーザ光を
   上記情報記録媒体に照射する光学手段と、 上記半導体レーザ発振器からのモニタ光を検出して電気
   信号に変換する変換手段と、 この変換手段からの電気信号を用いて上記駆動電流を補
   正するための補正信号を上記駆動電流出力手段に供給す
   る補正信号供給手段とを具備したことを特徴とする光学
   的情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 上記高周波電流供給手段は、デューティ
   比が５０％以外のパルスを発生する発振器を含むことを
   特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 上記重畳手段で高周波電流が重畳された
   駆動電流により上記半導体レーザ発振器から発振出力さ
   れるレーザ光は、発光期間と非発光期間とを上記非対称
   高周波電流に応じて有し、発光期間は非発光期間より短
   くなるように構成したことを特徴とする請求項１に記載
   の光学的情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 上記半導体レーザ発振器から上記情報記
   録媒体の表面までの光路長をｄとし、光速をｃとし、上
   記発光期間をＴ１とし、上記非発光期間をＴ２としたと
   きに、Ｔ１＜２ｄ／ｃ＜Ｔ２の関係が成立つように構成
   されたことを特徴とする請求項３に記載の光学的情報記
   録再生装置。
5. 【請求項５】 上記半導体レーザ発振器から発振出力さ
   れたレーザ光が上記光学手段で上記情報記録媒体に照射
   されて反射した戻り光が、上記半導体レーザ発振器に帰
   還した時、上記半導体レーザ発振器が非発光期間である
   ように構成したことを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれか１項に記載の光学的情報記録再生装置。