JPH07129957A

JPH07129957A - レーザ駆動回路

Info

Publication number: JPH07129957A
Application number: JP5277228A
Authority: JP
Inventors: Shunji Hoshino; 俊二星野; Shinichi Tanaka; 慎一田中; Naoto Inaba; 直人稲葉; Koichiro Ishii; 浩一郎石井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1993-11-08
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が単純で安価でかつ記録補正を行うこと
ができるレーザ駆動回路を提供する。【構成】入力される信号のレベルに応じてレーザのパ
ワーレベルを第１のパワーレベル及び前記第１のパワー
レベルよりも小さい第２のパワーレベルに制御するレー
ザ駆動回路において、レーザのパワーレベルが第１のパ
ワーレベルに変わるときにレーザのパワーレベルを第１
のパワーレベルと第２のパワーレベルとの差に対応した
第１のパワーレベルよりも大きなパワーレベルにする補
正回路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク装置等
に用いられるレーザの駆動を制御するレーザ駆動回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光記録はレーザビームの熱的性質
を利用して記録を行っている。光磁気ディスクの記録再
生は、レーザから出射されたレーザ光を約１μｍに絞っ
て垂直磁化膜面上に照射し、記録再生を行う。記録は、
キュリー点書き込みという方法で行われる。レーザ光
は、記録する情報により強度変調を行いながら照射す
る。光スポット（レーザ光）が当たった部分は加熱され
る。記録膜の温度がキュリー点（光ディスクに用いられ
る材料等できまる温度）を越える（高くなる）と、その
部分の記録膜は非磁性になる。レーザ光を照射する際に
は外部に磁界を加えながら加熱する。光ディスクが回転
して光スポットの位置から外れると記録膜の温度は下が
る。記録膜の温度が下がると、温度がキュリー点より更
に下がった時点で印加されている外部磁界の方向に記録
膜は磁化される。このように磁化の方向を変えることで
記録が行われる。

【０００３】光ディスク（光記録媒体）には、情報を記
録するためのトラックが渦巻き状または同心円状に形成
されている。このトラックは、１周を１本のトラックと
して何万本も形成されている。このトラック上に０と１
に相当する２種の情報単位が形成され、情報が記録され
る。一般には、光磁気ディスクのトラックの磁化は、記
録前に強力な外部磁場を印加することによって、一方向
（例えば、上向き）に揃えられる。その上でトラックに
逆方向（例えば、下向き）の磁化を有するマークを形成
する。記録の情報は、このマークの有無、位置、マーク
の前端（前エッジ）位置、後端（後ろエッジ）位置、マ
ーク長等によって表現される。特にマークのエッジ位置
が情報を表す方法はマーク長記録と呼ばれる。尚、マー
クは、過去にピット又はビットと呼ばれたことがある
が、最近はマークと呼ぶ。

【０００４】このようなマークは、上記のように熱を利
用して形成される。この時のレーザのパワーは、図４に
示すようになる。マーク形成時のレーザのパワーレベル
がライトパワー（Ｐw ）であり、マークを形成しない時
のレーザのパワーレベルがペデスタルパワー（Ｐped ）
である。しかし、マークの形成は、記録膜の温度がキュ
リー点より高くなければ形成されない。つまり、レーザ
のパワーがライトパワーになっていても、記録膜の温度
がキュリー点より高くなければ形成されないため、マー
クの前エッジの部分でマークがなかなか形成されない。
（細くなったり、短くなったりする。）また、逆に、マ
ークの後ろエッジの部分では、記録膜の温度がすぐにキ
ュリー点より下がらないため、マークの形成がすぐには
終わらない（太くなったり、長くなったりする。）。こ
のため、適正な形にマークを形成することができない。

【０００５】そこで、レーザのパワーを図５に示すよう
にして、エッジ強調による記録補正が行われている。マ
ークの前エッジを形成する部分でレーザのパワーレベル
をライトパワーより高くして、マークの後ろエッジを形
成する部分でペデスタルパワーより低くする。このよう
にして、適正な形にマークを形成する。このとき、マー
クの前エッジの強調の時のレーザのパワーの量（ライト
パワーより多く発光されている量）をオーバーシュート
量といい、マークの後ろエッジの強調時のレーザのパワ
ーの量（ペデスタルパワーより小さく発光されている
量）をアンダーシュート量という。このオーバーシュー
ト量及びアンダーシュート量を記録補正量という。この
記録補正量は、エッジ強調量Ｉ₁、Ｉ₂と時定数τでき
まる。

【０００６】このような記録補正は、記録時の記録媒体
の線速度（半径位置）、温度、記録のレーザパワーなど
の諸条件によって記録補正量が異なる。そのため、例え
ばオーバーシュート量が図５の実線で示される量であっ
たものを回路の時定数τを変化させて、破線で示される
ようにオーバーシュート量を大きくしたり、小さくした
りして、最適なオーバーシュート量にしていた。アンダ
ーシュート量に関しても同様にして最適なアンダーシュ
ート量にしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、記録補正量を変えるために時定数を変化させ
るような回路が必要であった。このため回路が増えてレ
ーザ駆動装置が高価なものとなる問題点があった。本発
明は、上記問題点を鑑みて成されたものであり、構成を
単純にして記録補正ができるレーザ駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、レーザ駆動回路の時定数を固定させておき、レ
ーザのパワーレベル〔ライトパワー（第１のパワーレベ
ル）及びペデスタルパワー（第２のパワーレベル）〕を
変化させることによって、エッジ強調量を変化させるこ
とができることに気が付いた。このようにすると従来の
レーザのパワーレベル〔ライトパワー（第１のパワーレ
ベル）及びペデスタルパワー（第２のパワーレベル）〕
の設定を行う回路で記録補正量の設定ができるため、構
成が簡単になることを見出し、本発明を成すに至った。

【０００９】即ち、本発明のレーザ駆動回路は、第１に
『入力される信号のレベルに応じてレーザのパワーレベ
ルを第１のパワーレベル及び前記第１のパワーレベルよ
りも小さい第２のパワーレベルに制御するレーザ駆動回
路において、前記レーザのパワーレベルが前記第１のパ
ワーレベルに変わるときに前記レーザのパワーレベルを
前記第１のパワーレベルと前記第２のパワーレベルとの
差に対応した前記第１のパワーレベルよりも大きなパワ
ーレベルにする補正回路を設けたこと（請求項１）』か
ら構成する。

【００１０】また、第２に『入力される信号のレベルに
応じてレーザのパワーレベルを第１のパワーレベル及び
前記第１のパワーレベルよりも小さい第２のパワーレベ
ルに制御するレーザ駆動回路において、前記レーザのパ
ワーレベルが前記第２のパワーレベルに変わるときに前
記レーザのパワーレベルを前記第１のパワーレベルと前
記第２のパワーレベルとの差に対応した前記第２のパワ
ーレベルよりも小さなパワーレベルにする補正回路を設
けたこと（請求項２）』から構成する。

【００１１】また、好ましくは第３に『入力される信号
のレベルに応じてレーザのパワーレベルを第１のパワー
レベル及び前記第１のパワーレベルよりも小さい第２の
パワーレベルに制御するレーザ駆動回路において、前記
レーザのパワーレベルが前記第１のパワーレベルに変わ
るときに前記レーザのパワーレベルを前記第１のパワー
レベルと前記第２のパワーレベルとの差に対応した前記
第１のパワーレベルよりも大きなパワーレベルにする第
１の補正回路と、前記レーザのパワーレベルが前記第２
のパワーレベルに変わるときに前記レーザのパワーレベ
ルを前記第１のパワーレベルと前記第２のパワーレベル
との差に対応した前記第２のパワーレベルよりも小さな
パワーレベルにする第２の補正回路と、を設けたこと
（請求項３）』から構成する。

【００１２】また、好ましくは、第４に『前記第１のパ
ワーレベルよりも大きなレーザのパワーレベルによるオ
ーバーシュート量あるいは前記第２のパワーレベルより
も小さなレーザのパワーレベルによるアンダーシュート
量はエッジ強調量Ｉに応じて決まり、該エッジ強調量Ｉ
は、（エッジ強調量Ｉ）＝（エッジ強調度）×〔（第１
のパワーレベル）−（第２のパワーレベル）〕で決まる
こと（請求項４）』から構成する。但し、エッジ強調度
は定数とする。

【００１３】また、オーバーシュート量とアンダーシュ
ート量をそれぞれ発生させるような補正回路は、１つの
補正回路であることが回路がかさばったりしないため、
好ましい。そのため、好ましくは、第５に『前記第１の
補正回路及び前記第２の補正回路を１つの補正回路にし
たこと（請求項５）』から構成する。

【００１４】

【作用】従来のレーザ駆動回路にあった、ペデスタルパ
ワー（第２のパワーレベル）、ライトパワー（第１のパ
ワーレベル）の設定で記録補正量の設定が行えるため、
記録時の記録媒体の線速度（または半径位置）、温度、
または、あらかじめ記録媒体に記録されている記録補正
値等の諸条件に合わせた最適記録補正量の設定が容易に
行える。

【００１５】図２は、本発明のレーザ駆動装置による記
録補正時のレーザ発光波形の一例を示す図である。記録
媒体にマークを形成する場合のレーザのパワーレベル
を、ライトパワー（Ｐw ）（第１のパワーレベル）に設
定し、マーク間のレーザのパワーレベルをペデスタルパ
ワー（Ｐped ）（第２のパワーレベル）に設定する。レ
ーザのパワーレベルは、Ｐw ＞Ｐped である。記録補正
は、マークの前エッジ及び後ろエッジを各々強調するこ
とで行う。その場合、前エッジのレーザのパワーレベル
は、ライトパワーより多く（オーバーシュート量）、後
ろエッジのレーザのパワーレベルは、ペデスタルパワー
より少ない（アンダーシュート量）。各エッジの強調量
Ｉは前後のエッジ共等しく、またその強調度は次式にて
表される。

【００１６】エッジ強調度＝Ｉ／（Ｐw −Ｐped ）また、時定数τ（図２）で表される。このエッジ強調度
及び時定数τは固定させておく。つまり、（Ｐw −Ｐpe
d ）を変化させることによって、エッジの強調量Ｉが変
化して記録補正量を適正な値にすることができる。

【００１７】エッジの強調量Ｉは、前後のエッジ共等し
い方が１つの回路で処理できるため好ましいが、前後で
違えてもよい。以下、実施例により本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれに限るものではない。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明のレーザ駆動回路を光磁気デ
ィスク装置に用いた実施例を示す概略図である。記録補
正時のマークの前エッジ、後ろエッジの強調度は、次式
で表される。エッジ強調度＝Ｒ２／Ｒ１時定数τ＝Ｌ／Ｒ２エッジ強調度はＲ２／Ｒ１、時定数τはＬ／Ｒ２で固定
される。また、エッジ強調量Ｉは以下の式で表される。

【００１９】（エッジ強調量Ｉ）＝Ｒ２（Ｐw −Ｐped ）／Ｒ１つまり、記録補正量はライトパワー（第１のパワーレベ
ル）とペデスタルパワー（第２のパワーレベル）を変化
させることで決まる。このライトパワー（第１のパワー
レベル）の制御は最大値制御電圧で行い、ペデスタルパ
ワー（第２のパワーレベル）の制御は最小値制御電圧で
行う。

【００２０】記録媒体にマークを形成する場合、レーザ
のパワーレベルをライトパワー（第１のパワーレベル）
に設定するのは、最大値制御電圧を所定の電圧値とする
ことで行い、マーク間のレーザのパワーレベルをペデス
タルパワー（第２のパワーレベル）に設定するのは、最
小値制御電圧を所定の電圧値とすることで行う。マーク
形成時のレーザ発光タイミングは、極正が互いに反転し
ている記録信号と反転記録信号とを差動トランジスタに
それぞれ入力して行う。設定されたライトパワー（第１
のパワーレベル）、ペデスタルパワー（第２のパワーレ
ベル）に相当する電流及びタイミングで半導体レーザＬ
Ｄを駆動する。

【００２１】次に、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。このレーザ駆動回路は、反転記録信号と記録
信号との信号の極性が互いに反転している（片方に高レ
ベルの信号が入力されるとき、他方には低レベルの信号
が入力される。）ので２種類の動作がある。尚、この入
力信号は２値信号であればよく、本実施例のように極性
が互いに反転している信号ではなくてもよい。

【００２２】まず、反転記録信号が低レベル信号の時Ｔ
Ｒ１はオフとなり、このとき記録信号は高レベル信号な
のでＴＲ２はオンとなる。このためＴＲ２に電流が流れ
る。この電流は、最大値制御電圧の電圧で決まる。最大
値制御電圧の電圧を電圧電流変換回路１１で電流に変換
して定電流源１２を制御する。定電流源１２に流れる電
流によってＴＲ２側に流れる電流が制御される。この時
ａｃ間を流れる電流をＩ’とする。定常状態の時はＲ２
とＬは平行であるためａとｂとの間はショートしてい
る。つまり、ａとｃとの間でＩ’Ｒ１の電圧降下があ
る。また、ＴＲ３、ＴＲ４のベースとエミッタの間でも
電圧降下がある。このようにして、ｄ点の電位が決ま
り、ＬＤに流れる電流が決定される。この電流の大きさ
に応じてＬＤは発光する。尚、ＬＤに流れる最大電流
は、定電流源１４によって制御される。また、定常状態
では無いとき、つまり、ＴＲ２がオフからオンになった
ときは、ａとｂとの間ではＩ’（Ｒ１＋Ｒ２）の電圧降
下がある。そのため、ａとｃとの間で定常時よりも電圧
降下があり、ｃ点の電位が低いため、ＬＤの発光を大き
くすることができる。そして、時定数Ｌ／Ｒ２で上記の
定常状態の発光に戻る。このようにして、レーザの発光
（パワーレベル）をペデスタルパワー（第２のパワーレ
ベル）からライトパワー（第１のパワーレベル）にする
ときに、最初に定常状態（ライトパワー）よりも大きく
な発光（レーザのパワーレベル）にして、後にその発光
（パワーレベル）よりも少ない発光にすることが、簡単
な構成の回路で実現することができる。

【００２３】次に、反転記録信号に高レベルの信号が入
力されたときは、ＴＲ１がオンになり、記録信号には低
レベルの信号が入力されるため、ＴＲ２はオフになる。
定常状態では、ＴＲ２がオフなのでａとｃとの間では電
流が流れず、ＴＲ３のベースの電位は最小値制御電圧の
値になる。また、ＴＲ３、ＴＲ４のベースとエミッタの
間で電圧降下がある。このようにしてｄ点での電位が決
まり、ＬＤに流れる電流が決定される。この電流の大き
さに応じてＬＤは発光する。尚、ＬＤに流れる最大電流
は、定電流源１４によって制御される。また、定常状態
ではないとき、つまり、ＴＲ１がオフからオンになりＴ
Ｒ２がオンからオフになるときは、ａとｃとの間でＩ’
（Ｒ１＋Ｒ２）の電圧降下があるためＴＲ３のベースで
の電位は定常状態の時の電位に比べて高い電位となり、
ＬＤの発光を小さくすることができく。そして、ペデス
タルパワー（第２のパワーレベル）の定常状態の電位に
時定数Ｌ／Ｒ２で近づいていく。このようにして、レー
ザの発光（パワーレベル）をライトパワー（第１のパワ
ーレベル）からペデスタルパワー（第２のパワーレベ
ル）にする時に、ペデスタルパワー（第２のパワーレベ
ル）よりも小さい発光（パワーレベル）にした後、その
発光（パワーレベル）よりも大きい発光にすることが簡
単な構成の回路で実現することができる。

【００２４】記録媒体は回転しながらデータの記録がさ
れていくため、データの記録がされる位置（半径位置）
によって線速度が異なる。この線速度が異なると記録時
のレーザ光のパワーも異なり、記録補正量も異なってく
る。従って、この半径位置を求める手段を設けて、求め
られた半径位置からレーザ光のパワーを制御する手段を
レーザ駆動回路に付加することが好ましい。

【００２５】また、記録媒体や記録媒体の熱時定数等に
よっても、記録時のレーザ光のパワーが異なり、記録補
正量も異なってくる。この場合は、一度マークを形成
（試し書き）して、このマークを測定する手段を設け
て、この形成されたマークから最適なマークを形成する
ためのレーザ光のパワーを制御する手段をレーザ駆動回
路に付加することが好ましい。

【００２６】また、記録媒体の温度が高かったり、低く
なっていても同様に記録時のレーザ光のパワーも異な
り、記録補正量も異なってくるので、この温度に基づい
てレーザ光のパワーを制御する手段をレーザ駆動回路に
付加することが好ましい。尚、レーザの光量がライトパ
ワー（第１のパワーレベル）とペデスタルパワー（第２
のパワーレベル）に適正にあっているかどうかを調べる
ために、レーザ光量のモニターを設けて、レーザを制御
してもよい。

【００２７】この場合は、図３に示すような制御回路を
用いてレーザ光のパワーを制御することができる。設定
したライトパワー（第１のパワーレベル）の制御は、ラ
イトパワー設定電圧とレーザの発光時のパワーレベルを
検出するレーザパワーモニター回路からのパワーモニタ
信号電圧の差を検出し、その値をサンプル／ホールド回
路にて所定のライトパワーサンプルタイミング信号にて
サンプル及びホールドされる。ホールドされた誤差電圧
値をループフィルタ回路にて最大値制御電圧としてレー
ザ駆動回路（図１）に出力するとともに、閉ループ制御
を行い所定のライトパワー設定電圧またはライトパワー
の光量に整定させる。設定したペデスタルパワーの制御
はペデスタルパワー設定電圧とレーザの発光時のパワー
レベルを検出するレーザパワーモニター回路からのパワ
ーモニター信号電圧の差を検出し、その値をサンプル／
ホールド回路にて所定のペデスタルパワーサンプルタイ
ミング信号にてサンプル及びホールドする。ホールドさ
れた誤差電圧値をループフィルタ回路にて最小値制御電
圧としてレーザ駆動回路（図１）に出力するとともに、
閉ループ制御を行い所定のペデスタルパワー設定電圧ま
たはペデスタルパワーの光量に整定させる。

【００２８】尚、レーザパワーの制御は、この方法に限
るものではない。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、エッジ強調による記録補正が
従来のレーザ駆動回路への小規模な回路追加にて実現で
きるため、単純な構成で安価なレーザ駆動回路を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるレーザ駆動回路を示す概
略構成図である。

【図２】本発明の実施例による記録補正時のレーザ発光
波形を示す図である。

【図３】本発明の実施例による記録補正時のレーザ制御
動作を示す概略図である。

【図４】従来の記録に用いられるレーザ光の波形図であ
る。

【図５】従来の記録補正をおこなったレーザ光の波形図
である。

【符号の説明】

１２、１３、１４・・・定電流源１１・・・電圧／電流変換回路ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４・・・トランジスタ素
子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・抵抗素子Ｌ・・・インダクタンス素子Ａｍｐ・・・アンプＬＤ・・・半導体レーザダイオード ▽・・・０ＶーＶ・・・負電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井浩一郎東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される信号のレベルに応じてレーザ
のパワーレベルを第１のパワーレベル及び前記第１のパ
ワーレベルよりも小さい第２のパワーレベルに制御する
レーザ駆動回路において、前記レーザのパワーレベルが前記第１のパワーレベルに
変わるときに前記レーザのパワーレベルを前記第１のパ
ワーレベルと前記第２のパワーレベルとの差に対応した
前記第１のパワーレベルよりも大きなパワーレベルにす
る補正回路を設けたことを特徴とするレーザ駆動回路。
【請求項２】入力される信号のレベルに応じてレーザ
のパワーレベルを第１のパワーレベル及び前記第１のパ
ワーレベルよりも小さい第２のパワーレベルに制御する
レーザ駆動回路において、前記レーザのパワーレベルが前記第２のパワーレベルに
変わるときに前記レーザのパワーレベルを前記第１のパ
ワーレベルと前記第２のパワーレベルとの差に対応した
前記第２のパワーレベルよりも小さなパワーレベルにす
る補正回路を設けたことを特徴とするレーザ駆動回路。
【請求項３】入力される信号のレベルに応じてレーザ
のパワーレベルを第１のパワーレベル及び前記第１のパ
ワーレベルよりも小さい第２のパワーレベルに制御する
レーザ駆動回路において、前記レーザのパワーレベルが前記第１のパワーレベルに
変わるときに前記レーザのパワーレベルを前記第１のパ
ワーレベルと前記第２のパワーレベルとの差に対応した
前記第１のパワーレベルよりも大きなパワーレベルにす
る第１の補正回路と、前記レーザのパワーレベルが前記第２のパワーレベルに
変わるときに前記レーザのパワーレベルを前記第１のパ
ワーレベルと前記第２のパワーレベルとの差に対応した
前記第２のパワーレベルよりも小さなパワーレベルにす
る第２の補正回路と、を設けたことを特徴とするレーザ駆動回路。
【請求項４】前記第１のパワーレベルよりも大きなレ
ーザのパワーレベルによるオーバーシュート量あるいは
前記第２のパワーレベルよりも小さなレーザのパワーレ
ベルによるアンダーシュート量はエッジ強調量Ｉに応じ
て決まり、該エッジ強調量Ｉは、（エッジ強調量Ｉ）＝（エッジ強調度）×〔（第１のパ
ワーレベル）−（第２のパワーレベル）〕で決まることを特徴とする請求項１または２または３記
載のレーザ駆動回路。但し、エッジ強調度は定数とす
る。
【請求項５】前記第１の補正回路及び前記第２の補正
回路を１つの補正回路にしたことを特徴とする請求項３
記載のレーザ駆動回路。