JPS6032145A - 半導体レ−ザ駆動回路 - Google Patents

半導体レ−ザ駆動回路

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JPS6032145A
JPS6032145A JP58141278A JP14127883A JPS6032145A JP S6032145 A JPS6032145 A JP S6032145A JP 58141278 A JP58141278 A JP 58141278A JP 14127883 A JP14127883 A JP 14127883A JP S6032145 A JPS6032145 A JP S6032145A
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JP
Japan
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semiconductor laser
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laser
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JP58141278A
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English (en)
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Masanobu Nishinomiya
西宮 正伸
Isamu Shibata
柴田 勇
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06832Stabilising during amplitude modulation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Head (AREA)
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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】 技術分野 本発明は、光源として半導体レーザを用いた光情報記録
再生装置における半導体レーザ駆動回路に関する。
従来技術 第1図は光情報記録再生装置における光ピツクアップの
一般的な溝成を示すもので、記録時には半導体レーザ駆
動回路12により記録パルスPに応じて半導体レーザ1
の駆’tlrkなして、その半導体レーザ1から出射さ
れたレーザビームがコリメータレンズ2で平行光にされ
たのち偏光ビームスプリッタ3で反射され、1/4波長
板4を泄っ℃直線偏光から円偏光になり、対物レンズ5
によりディスク7面の光記録媒体6に集光されてピット
形成による記録を行なう。また再生時には、半導体レー
ザ駆動回路12にエリ半導体レーザ1の出力を弱めたう
えで前記光栄系全通してレーザビームをディスク7面上
に集光させ、そのときのディスク7面からのIi射骨を
174波存層4を、山中rμfより照射時とは90″位
相のずれた直線偏光とし、その直線偏光を検出すること
によって再生情報を得る工5にしている。また、その直
線偏光はビームスプリッタ3を通過し、レンズ8全通し
てノ1−フミラー9でフォーカスサーボ用検出器11お
よiトラッキングサーボ用検出器10にそれぞれ導かれ
、それにより各サーボ検出がなされるよ5になっている
・ このような光情報記録再生装置にあって、記録情報はデ
ジタル信号系列の形でディスク7に記録される。そのた
め半導体レーザ1のレーザビーム出力は記録パルスPに
応じてほぼ2値的に変化し、しかも記録パルスが与えら
れていないときにもフォーカスおよびトラック検出を行
なうための再生時と同じく出力の弱いレーザビームが出
射されていなければならない、記録時におけるレーザ光
出力は再生時のそれに比較して約10倍にもなり、ディ
スク7上の情報は光記録媒体6を記録時の強いビームで
溶融除去させることにより凹凸状のピットとして記録さ
れる。そのときの様子t−第2図に示している。図中1
)1は記録レベルt”、、pzは再生レベルをそれぞれ
示しており、plはpzの約10倍に設定されている。
従来、このような光情報記録再生装置における半導体レ
ーザ1の駆動を行なわせる場合、記録動作中のレーザ出
力全記録パルス照射時以外は再生レベルに保持させるよ
うにしている(第2図参照)。
しかしこのような手段をとると、第3図に示す工5に、
半導体レーザ1の微分員子効率が温度によって変化した
場合、電流−光出力IF¥性の傾きが変わることがあり
、そのため記録パルス照射時における半導体レーザ1の
光出力が変動してしまうことになり、正しい形状のピッ
ト全形成することができなくなってしまう、すなわち、
第3図において、光出力に応じてII、I2.I3の値
を制御し、かつ制御パルスの振幅A全一定にしても、温
度T2の場合における記録パルス照射時の光出力レベル
が’ro、’r、の場合に比してpzからp’tに低下
してしまうことVCなる。
目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、半導体レ
ーザの温度による電流−光出力特性の変動の影響を受け
ることなく、常に安定した情報記録を精度良く行なわせ
ることができるようにした光情報記録再生装置における
半導体レーザ駆動回路を堤供するものである。
構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
本発明による半導体レーザ駆動回路にあっては、第4図
に示すように、半導体レーザ1に近接して設けられてそ
の出射光の強度を検出するホトディテクタ13と、記録
パルスPの立下りで動作する単安定マルチバイブレータ
14および同じ(その立上りで動作する単安定マルチバ
イブレータ15の各出カケそれぞれサンプリングパルス
として、ホトディテクタ13の出力をサンプルホールド
するサンプルホールド回路16.17と、それら各サン
プルホールド出力の電圧111!VF1x* Vsz 
k基準設定値VreftVrefzとそれぞれ比較する
比較器18.19と、比紋器18の出力にもとづいて記
録パルス照射時以外に半導体レーザ1の光出力を一定の
再生レベルに保持させるべく設けられた電流制御用トラ
ンジスタT’rs と、記録パルスPに応じて半導体レ
ーザ1を駆動する変調用のスイッチングトランジスタT
r3 と直列に設けられた定電流回路20と、前記比較
器19の出力にもとづいて記録パルス照射時に半導体レ
ーザ1の光出力を一定の記録し境ルに保持させるべく定
電流回路20における電流制御をなす電流制御用トラン
ジスタ’I’rzとによって構成すれている。
このように構成された本発明による半導体レーザ駆動回
路の動作について、以下説明をする。
ホトディテクタ13の検出出力aがサンプルホールド回
路16.17にそれぞれ与えられ、そこで記録パルスP
の立下り、立上りにそれぞれ同期したサンプリングパル
ス(lb*cicエリサンプルホールドされる。しかし
て、サンプルホールド回路16の出力dは記録パルス照
射時以外すなわち再生レベルにある半導体レーザ1の光
出力の変動を示し、またサンプルホールド回路17の出
力eは記録パルス照射時における半導体レーザ1の光出
力の変動を示している。第5図に、各部18号のタイム
チャートを示している。
まず、記録パルス照射時以外における半導体レーザ1の
光出力を一定の再生レベルに保持させる際のrJI+作
について説明する。
すなわち、サンプルホールド回路16の出力d(電圧値
VSI )が比較器1Bに与えられ、そこで再生レベル
に応じて設定された基準匝Vrefs と比較され、そ
の差出力v1に応じて電流制御開用トランジスタ1’ 
r 1が適宜駆動される。その際、′電流制御用トラン
ジスタTrrは次式に裏って与えられるilを半導体レ
ーザIVC供給するJ:5に一動作する。
R。
いま第6図に示すように、温度T1からT2になるよう
に電流−光出力特性が変化したとすると、当初のIM、
流に対する光出力がpt (再生レベルとなる)からp
′lに増加しよりとする。そのためサンプルホールド回
路16の出力dの電圧VSIが第5図に示すように増加
しようとするが、その際比較器18においてその電圧V
Stと基準電圧Vreft とが等しくなるように負帰
還がかかつているので、比較器+8ノ出力vlがVat
 =VrefxにILるまで低下することになる。しか
してIII記(1)式の関係から、電流i1は第6図に
おける1′1 まで減少して光出力がps となるよう
に制御される。すなわら、電流−光出力特性が変化して
も半導体レーザ1の記録パルス照射時以外の光出力は常
に一足の再生レベルpに保持されることになる・ 次に、記録パルス照射時に半導体レーザ1の光出力を一
定の記録レベルに保持させる際の動作について説明する
・ すなわち、サンプルホールド回路17の出力e(電圧値
v82)が比較器19に与えられ、そこで記録レベルに
応じて設定された基llAl1i−Vref2 と比較
され、その差出力v2に応じて屯流制rMl用トランジ
スタTr2が適宜駆動される。その際、′tK流11i
11111tl用トランジスタTr2は次式によって与
えられる市流’+f定電流回路2oにおける一方のトラ
ンジスタTr6に供給する。
2 このとき変調用のスイッチングトランジスタTr3がオ
ンになっているので、鼠間流回路20における他方のト
ランジスタ’I’rsが半導体レーザ1に電流12を供
給するように動作する。したがって、半いま第6図に示
すように、温度がT1がらT2vcK化すると、前述の
場合と全く回を子にして比較器18ノ出力v1がVEl
l =’Vreft K11ルまで1氏下するとともV
(、比’iff器t9の出力v2がv82 =Vref
zになるまで低下し、それに↓すniJ Ffe (1
)v (2)式の関係から半導体レーザ1に供給される
1圧流i3は第6図における凰′3まで減少して光出力
が帛に記録レベルp2になるように保持される。
また、記録パルス照射時以外VCはスイッチングトラン
ジスタTr3がオフするので、軍主流回路2゜のトラン
ジスタTr5には他方のスイッチングトランジスタTr
4が?I!流1流管2給するようになり、半導体レーザ
1には電流jxLか供給されなくなる。
1、Cお、以上の説明では光ディスクにおけろ情報の記
録、再生を行なわせる場合について述べたが、本発明に
あっては、その他レーザビームの強弱で情報の記録をな
すものにおいて広く適用することができることはいうま
でもない。′f、1こ、ホトディテクタの出力をサンプ
ルホールドする手段についても、要は記録パルス照射時
と再生レベル時の各半導体レーザの光出力をそれぞれ倹
tLlできればよいのであって、それ以外に例えばピー
クボールド回路を用いるエラにしてもよい。
効果 以上、本発明による半纏体レーザ駆動回・烙Vこあって
は、半導体レーザの出射光の強度k trQ出するホト
ディテクタと、そのホトディテクタQ回出出力にもとづ
いて弱レベルにある半導体レーザ出力をホールドさせる
第1の手段と、同じく強レベルにある半導体レーザ出力
をホールドさせる第2の手段と、その第1の手段のホー
ルド出力と弱レベルの、l占弗II道との比中交をなす
第1の比較器と、その第2の手段のホールド出力と強レ
ベルの基準イ直との比較をなす第2の比較器と、第1の
比較器の差出力が零になるように半導体レーザにAUf
Af、を供給する第1の電流制伺手段と、記録パルスに
応じて半導体レーザを駆動する変調素子と直列に設けら
れた冗′屯流回路と、前記第2の比較器の差出力が零に
なるように定電流回路の屯流制rilllをなす第2の
屯流制で同手段とによって(み成されたもので、記(C
歇ルIJ作時におけろ半導体レーザの強9弱の光出力レ
ベルを温度変化などによる半導体レーザの電流−光出力
時1主の変動(特に傾きの変動)の影響1受けることな
く常に一定に保持さ−ビることができ、元i−M報記録
再生装置にあって安定した記録、再生を行なわせること
ができるとい5泄れた利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な光情報記録再生装置における元ピック
アップの構成を示す図、第2図は記号時における半導体
レーザの光出力およびディスク而における記録状態を示
す図、第3図は従来の半導体レーザ駆動の場合における
電流−光出力特性を示す図、第4図は本発明による半導
体レーザ駆動回路の一実施例を示す電気的結線図、第5
図は同実施例における各部信号のタイムチャート、第6
図は同実施例の場合における電流−)f:、出力特性を
示す図である。 1・・・半導体レーザ 13・・・ホトディテクタ 1
4゜15・・・単安定マルチバイブレータ 16.17
・・・サンプルホールド回路 18.19・・・比較器
 20・・・定電流回路 Tr b Tr 2・・・電
流制御用トランジスタTr3・・・スイッチングトラン
ジスタ(変調素子)出願人代理人 鳥 井 清 第1図 第2図 0−−−−−−−−−−−− 第3図 AA 第5図 0−−−−−−−−−−−−−−−一 時開 □ 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体レーザの出射光の強度を検出するホトディテクタ
    と、その検出出力にもとづいて弱レベルにある半導体レ
    ーザ出力をホールドさせる第10平膜と、同じく強レベ
    ルにある半導体レーザ出力をホールドさせる第2の手段
    と、その第1の手段のホールド出力と弱レベルの基準値
    との比vヲ1よす第1の比較器と、その第2の手段のホ
    ールド出力と強レベルの基準値との比較をなす第2の比
    較器と、第1の比軟邪の差出力が零になる工5に半導体
    レーザに1流を供給する第1の市流制イ111手段と、
    記録パルスに応じて半導体レーザを駆動するf調素子と
    直列に設けられた駕4流回路と、−1記第2の比較器の
    差出力が零になるように定電流回路の電流制御をなす第
    2の電流制御手段とに、Cら一イを曾cl? 44q 
    v−平;rtlk+ノ aum7J+l+1FILI&
JP58141278A 1983-08-01 1983-08-01 半導体レ−ザ駆動回路 Pending JPS6032145A (ja)

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