JPS6343385A - レ−ザの高周波重畳自動出力制御装置 - Google Patents

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、レーザの白？）Ｊ出力制御回路の応答時間以
上に遅い立上がり特性の高周波重畳手段を形成したレー
ザの高周波重畳自動出力制御装置に関する。

［従来の技術］ 近年、情報の記録又は再生をｔｕ気ヘッドで行う代りに
、光ビームを集光照射することににって、高密度に記録
又は再生することのできる光学式の記録再生装置が実用
化されている。

上記記録又は再生に用いられる光ビームの発生源として
は、コヒーレント性に優れたレー１１が用いられ、特に
小型化及び変調が容易な半導体レー！ア〈シー１ｆグイ
副−ド）が広く用いられる。

ところで、上記再生を行う場合には記録を行う場合より
もレーザビームの強度が小さいため、記録媒体からの戻
り光の強度も弱＜　ｒｊる。従って、読取り誤りを防止
するには信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を向上することが望ま
しい。

上記Ｓ／Ｎを向上するために、例えば特公昭５９−９０
８６号に開示されているＪ：うにシー１アの駆動電流に
ＩＧＨ２前後の高周波電流を重畳することにより、レー
ザの発振の縦モードをマルヂモード化し、レーザの雑音
を減らし、再生１５弓のＳＺＮ比を上げる方法が知られ
ている。

ところで、シー１１発光パワーは自動出力制御回路（△
ＰＣ回路）により、設定された一定の出ｑ」パワー値を
保つように制御される。

上記高周波Φ畳発振回路が重畳された状態でのＡ　Ｐ　
Ｃ回路では、レーザ駆動電流１１°とレーザ発光パワー
ＰＯの特性は非直線性のため、第７図（１１）に承りよ
うに高周波ｉＪ７畳用充用発振回路源電圧の投入により
高周波電流が直流的バイアス電流に小雪・されて出力さ
れることになるが、この時間（ｔｏで表わしである）か
らＡＰＣ回路が応答するまでの間、つまり同図（ｂ）の
時間ｔ１までに設定パワー値より大ぎな出力のレーザビ
ームが出（ト１される。

上記高周波重畳回路の動作時における■ｔ−−ＰＯ持性
の非直線性のため、第７図（ｂ）に示ずように大さな出
力のレーザビームが出射されてしまう工【１１由を以下
に説明する。

シー１Ｆ駆動電流ＩＦにス・ｊするレーザ発光パワーＰ
Ｏの特性ははぼ第８図に示すように、しきい値電流Ｉｔ
ｈを越えると、急にリニアに立上がる特性を示す。

ところで、今“′高周波重音／ｚ　Ｕ　ＩＩの場合にＪ
５けるシー１Ｆダイオードにｉ！（給される直流バイア
ス電’ｔ７Ｅ　Ｉ　Ａ　Ｖに対し、レーザ発光パワーＰ
Ｃは、ＩＩ；−Ｐｏ持性を利用り−ることによって、符
号ＰＯＡ＼）で示づ１直にイヱる。

一方、上記直流バイアス電流ＩＡＶに高周波電流１１１
「が重１１トさ゛れると、レーザ駆動゛電流１１の平均
値は変化しないが、瞬時値は正弦波状に変化する。この
正弦波状に変化するため、１１−−Ｐ。

特性を用いてレーザ発光パワーＰＯを求めると、第８図
の右側部分で符号Ｐｏ＋（で示すものどなり、その平均
発光パワーは符号Ｐｏ　ＨＡ　Ｖで示Ｊ−ものとなる。

つまり平均６白が同一のジー１ｆ駆動電流Ｉ％１１が例
えばＩΔＶの値）に対し“高周波重音なし″の場合より
も“高周波重畳あり°′の場合の方がレー）Ｉ？発光パ
ワーＰＯははるかに大さくなる。

従って、電源投入によって例えば直流バイアス電流がし
きい埴１ｔｈを越えて流れた場合、さらに高周波ｍ畳用
発撮回路の高周波重畳電流が印加されると、レーザの発
光パワーＰｏは第７図（ａ）に示づように急に大さくな
り、その後ΔＰＣの応答動作によって、次第に設定パワ
ー値に落ら着くことになる。

［発明が解決づべき問題点］ 上記大さ゛Ｉｉ出力のレーザビームが出射されると、そ
の大きなエネルギー密度のレーザビームが照ｑ４さ°れ
る記録媒体に穴をあけてしまったり、記録情報データを
破壊してしまったり、装置の自己診断回路が異常判定を
行ってしよい、正常に動作しなくなってしまったりする
等の欠点が生じる。

本発明は上）ボした点にか／υがみてなされたもので、
高周波重畳用発振回路を動作さけた場合におりる△ＰＣ
の応ｈ／−ｎ、１間までに過渡的に大きな出力のレーＩ
Ｊ″ビームが出力されるのを防止できるレー！アの高周
波重畳白υノ出力制御装置を促供づることを目的どする
。

［発明が解決づ”る手段及び作用］ 本発明ではレーＩＦを発光づ′るレーザ駆動電流に高周
波電流を千１７づる高周波ｉｆｉ腎発厩回路に対し、シ
ー１１駆動心流に重畳さ′れる高周波電流の立上り時間
を、発光出力を設定値に保つように機能する△ＰＣルー
プの応答時間以上に大さく１」る・０胃・動Ｖ［制御手
段を設け、高周波電流を重畳した場合における△ＰＣル
ープが応答１゛るまでの過渡的ｌ）間に異常に大ぎな発
光出力のシー１１ビームが出力されるのを防止している
。

「実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明り゛る。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図（、Ｌ第１実施例の構成を示し、第２図１．Ｌ第１実
施例を備えた光デイスク装置の概略の４１’Ｓ成を示し
、第３図は１−“、５周波千畳用発振回路に供給される
電源電圧の立上り１１．１間を大きくした積分回路の一
例を示し、第４図（ま高周波重畳用発振回路の高周波電
流がレーザ駆動電流に重畳された場合シー１１発光パワ
ーが設定値に保）、ｆさ゛れる様」′−を示り。

第１実施例を備えた光デイスク装置１は第２図に示り゛
ように記録媒体としての光ディスク２をｔバ面重直方向
に配置したスピンドル七−り（図示せず）で回転駆動し
、このディスク２の一方の面に光学ｉ（ヘッド（ピック
アップ）３を対向配置し、フ゛イスク２に光ビームを集
光して照！ｌＪ１できるＪ：うにしである。この光学式
ヘッド３ｔまキトリッジ４に取（Ｊ　ＣＪられ、ボイス
コイルモータ、送りねじ機＋１°４等のヘッド送り機構
ににって、ディスク２の半径方向に移動可能にしである
。

上記光学式ヘッド３には発光源どしてレー（アダイＡ〜
じ５が収納されると共に、ディスク２の戻り光を受光り
＝る例えば４分割光デイチククロが収納されている。

上記レーＩＪ’ダイＡ−ド５は、レーリ゛パワーコント
ロール用△ＰＧ回路７の出力゛上流ｒ″発光出力が適正
な値に保持されるように自動制御される。又、このレー
ザダイオード５は高周波重畳用発振回路〈高周波発振回
路ども記す）８からも高周波電流が供給されろ。つまり
レーザダイオード５は、ＡＰＣ回路７から直流的（但し
ライトモードではパは十分低い）な駆動′７ｕ流が供給
されると其に、このＡ　Ｐ　Ｃ回路７ど並列の高周波発
振回路８からこの駆動電流に高周波電；１＜ｔが重１“
トして供ｔｌ′ｉされる。

Ｌ記高周波発振回路８　ＬＬ、マイク１１ブロピツサ（
ＣＦ〕Ｕ）９からの発振開始指令信号によって、Ｌ゛１
分回路１０を経′Ｃ高周波発振回路用雷諒電圧が供給さ
れるようにしである。この積分回路は高周波のｊｌｉ畳
ａＪ作がゆっくり行われる」、うに１．ｉ＋■りる巴能
をりる。

上記レーデダイオード５内に一体月人された［−り用ビ
ンフォトダイオード１１（１１図゛Ｃ示り。）に流れる
電流によ、！づいて、高周波発振回路８の動作時におい
てｂ発光出力を設定ｆｌｙ！パワー（こ自動設定してい
る。

尚、操作用スイッチどか表示用しＥｌ）を設りたＡペレ
ーシコンパネル１２が設（ｊてあり、このオペレージコ
ンパネル１２の操作によって、ＣＰＵ９を介して対応づ
る動作をｔｉうにうに各部の制御を行う。

ところで、上記光デイテクタ６で受光され、光電変換さ
れた４つの光ディテクタ免子の出力は、情ｙｌｉ再／：
Ｊ：回路１３に入力されて、情報信８が生成されると共
に、リーボ回路１４に入力され、フォーカシング及びト
ラッキング制御信号が生成される。

上記光学式ヘッド３の＋１へ成は次のようになっている
・レーザダイオード５のレーザビームはコリメータレン
ズ１５で平行光束にされ、例えばＰ偏光で（Ｑ光ビーム
スブリック１６に入射され、殆〕υと１００％透過づ−
る。この透過ビームはλ／４仮１７で円輻光のシー１Ｆ
ビームにされ、アクチュエータ１８によってフォーカシ
ング方向Ｆ及び（第２図では紙面に垂直方向の）トラッ
キング方向Ｔに移動自在の対物レンズ１９に入射される
。この対物レンズ１って集光されてディスク２に照射さ
れる。

上記ディスク２に集光照射されたレーザビーム（ま、対
物レンズ１つ側に反則ざｒし、対向レンズ１９、λ／４
板１板金７て往路とはｉｉ′３交づ−る偏光方向のＳ偏
光になって偏光ビームスプリッタ１６に入射する。しか
して、偏光ビームスプリッタ１６Ｃ゛殆んど１００％反
０．１され、臨界角プリズム２０に入射される。この臨
界角プリズム２０の斜面で反則されたビームは出用側端
面にり・１向配置され、）１−フィールドの光を受りる
ようにした光デイテクタ６で受光される。

ところで、」−２高周波発振回路８をム°１１／Ｌ／、
、：第１実施例の高周波重畳自動用カルＩＩ　ｔ２１＋
装置２１は第１図に承り構成にしである。

レーザダイオード（本体）５にはＡＰＣ回路７を形成η
る電流制御回路２２及びレー］ア駆動回路２３を介して
レーＩＪ’駆動電流が供給される。このシー１Ｆ駆動回
路２３のレーデ駆動゛市流（ま、／＼７′Ｄ二１ンバー
タ２４を季Ｙてγイジクル１直に変（■されて、ＣＰＵ
９に取込み１■能にしである。

上記レーザダイオード５には高周波発振回路８から、コ
ンデン１すＣを介して上記レーリ゛駆りＪ回路２３側か
らのレー１）駆動電流に干害・して高周波電流を供給で
きるようにし−Ｃある。

一方、シー１アタイＡ−ド５の発光出力をＶニクυるた
めのモニタ用ピンフォトダイＡ−ド１１　；、Ｌ、レー
ク”グイ）１−ド５の先出りを受光し、光電変換された
その充電’＋！ｔは光出力に１６じてピンフＡトグーイ
オード１１と直’／１１の抵抗Ｒに流れる電流が変１ヒ
する。

このピンフーＡ１〜ダイオード１１の電；、（トは電流
−電圧（Ｉ　−Ｖ）　：采換回路２６を介して比較回路
２７の一方の入力端に印加される。又、この比較回路２
７の使方の入力姶°１：には発光パワー設定用デコーダ
２８の発光パワー設定値（ディジタル値）がＤ／Δコン
バーク２９でアナログ１１自に変換されて印１ｊ［１さ
れる。尚、このデコーダ２８の発光パワー設定値゛デー
タは、ＣＰＵ９によって可変設定でさ−るようにしであ
る。

上記比較回路２７４ｔ、発光パワー設定値である！［人
１１’＋　ｌ＋ｃｉに対し、ピンフＡ１ヘグイＡ−ド１
１で受光した出力値を比較して、その比較出力を電流制
陣回￥３２２に入力し、比較出力／＋＜零になるように
シー１アダイオート５に供給されるレーザ駆動電流が制
御される。このにうにしてレーザダイオード５に流れる
電流は、発光パワー設定値に保持されるよう自動制狽１
される。

どころで、上記比較回路２７の出力は（図示しない△／
Ｄ−１ンバータを介してＣＰＵ９に取込み可能にしであ
る。例えば高周波発振回路８の発振動作を停止した状態
において、レーザ駆ａ」回路２３の出力電流でレーザダ
イオード５のレーＩＪ”出力パワーが設定値に落らるい
たか否かを判別できる。

しかして、比較出力が殆ｌυど零となる設定（ＩＣ１に
保持された状態で、積分回路１０側に発振動作指令信号
を印加づると、高周波発振用電源回路から積分回路１０
＠経て高周波発振回路８に発振用電力が供給される。電
源回路の出力電圧は積分回路にＪ：って徐々に上昇し、
所定の電源電圧に設定される。この場合の上界する時定
数は、ＡＰＣ回路７の応？５＋１．を間Ｊ：り大きな値
に設定しである。従って、積分回路１０を杼で高周波発
振回路８に印加されろ出力電圧によって、高周波発振回
路８（ま、その発振出力が徐々に大きくなる。この発振
出力が重畳されたレー（ア駆動°市流によって、レーザ
ダイオード５に供給されるレーザ駆動電流は、（ΔＰＣ
が機能しないと徐々に大きくなるが）積分回路１０によ
る時定数にりも速いＡＰＣ応答時間によって、シー１１
発光パワーが一定に保持されるように変化づる。つまり
、高周波発掘回路８の発振出力ｌメ大きくなる分、シー
１Ｆ駆動回路２３側から供給されるバイアス電流が減少
し、常時シー１１発光パワーはデコーダ２８で設定され
たパワー値に保持される。

上記電源回路に形成した積分回路１０の具体例を第３図
に示づ。

整流器及び平滑コンアン４ノ等を経た直流電圧■１（（
スイッチＳＷを経てｉｌ　部用トランジスタＱ１のコレ
クタに印加されると共に、抵抗Ｒ１を介してベースにも
印加されろ。このベースは定電圧ダイオード（ツェナー
ダイオード）Ｖｚを介して接地されると共に、コンデン
サＣ１を介して接地されろ。このトランジスタのエミッ
タは電源回路の出力端であり、この出力電圧ｖＯが高周
波発振回路８の電源端に印加される。

通常の定゛電圧回路はコンデンサＣ１を設＋Ｊてないが
、このコンアンサＣ１と抵抗Ｒ１とで積分回路の機能を
ｔ（ｆｉえている。つまりＣＰＵ９の発振動作１旨令信
８によってスイッチＳＷはオンされる。

このスイッチＳＷがオンされると、抵抗Ｒ１を通り、ツ
ェナーダイオードＶｚの両、３＋＋５の、コンアンサＣ
１に充電電流が流れ、このコンアンサＣ１の両端の電圧
はゆっくり立ち上がり、その後ツェナーダイオードＶｚ
のツェナー電圧に保持されることになる。この変化に応
じて出力電圧もゆっくりと一定値に立ち上がる。尚、コ
ンデン１すＣ１の両９ｉ；の゛電圧は、低１）ＣＲ＋と
コンアンサＣ１の時定数Ｒ１Ｃ１が前）ボしたように、
ＡＰＣ回路７のΔＰＣ応答時間Ｊ：り大きく設定しであ
る。

従って、高周波発振回路８に供給される電源端ＩＩは第
４図（ａ）に示すようにゆっくり立ら上がり、一方、Ａ
ＰＣ回路７ににるシー１１発光パワーは同図（ｂ）に示
づ゛ようにデコーダ２８で設定されたパワー値に保持さ
れる。このため、第１実施例Ｃ（、Ｌ高周波発振回路８
の発＠動作が開示しても、ｌ＼ＰＣで保持されるべき設
定値からずれた大きな発光パワー状態が生じることがな
い。従って、過渡的に大きな発光出力のために、ディス
クをはそんしたり、記録データを破壊してしまう等の不
都合イヱ事態を防止できる。

第５図は本発明の第２実施例を１＼づ。

この第２実施例の高周波重び自動出力制御装置３１では
、高周波発振回路８の出力側に、減衰器３２を設（）、
この減衰器３２は例えばＣＰＵ９ににって、その減衰を
制御できるようにしである。

例えば、上記減衰器３２は第６図に示すように高周波発
振回路８の出力が印加される切換切片Ｓは、ＣＰＵ９　
（の例えば２ビツト）の制御信号で接点ａ、ｂ、ｃと選
択的に接続可能にしである。装置全体の゛電源投入時で
は接点ａに接続され、この接点ａはレーデダイオード５
ど接続されるコンデン１）　Ｃど接続されていないため
、この状態ではく高周波発振回路８が発掘状態でも）レ
ーザダイオード５には高周波゛電流が重音されない。一
方、接点Ｃｂ＜選択されるとく接点Ｃがオンすると）再
生モードで必要とされろ高周波電流が１ｎ警される。又
、接点ｂ／）”ｉＴ４択されると、この状：工では）氏
）ノ”Ｌｒｉ。

ｒ２．ｒｌがπ型に接続されており、接点０の場合にＪ
３ける例えば１／２程度の減衰１ｄに設定さｒする。し
かしで、レーザダイオード５に発光用電流を流す際、接
点ａがｊμ択された状態で、比較回路２７の出力が殆ん
ど零になった ことをｃｒ”ｕ９が判別り−るど、接点すが選択される
Ｊ：うに切換える。このｊＨ点すが選択された状態で比
較回路２７の出力が殆／υど零になったことを判別した
ら、接点Ｃに切換える。この上うに順次切換えることに
よって、レーザダイオード５の発光出力を段階的に増大
でさ゛る。尚、この実施例で（４３つの（区点ａ、ｂ、
ｃの切１灸えににる減’；Ｊ　＋１′１１７）可変手段
を設けているが、この攻を多くするとより切換の際の発
光出力変化【Ｌｌを小ざくで・さ゛る。

尚、レー（アダイオーード５に供給されるシー１Ｆ駆動
電流を直流及び高周波ともにその雷７ｈｉ電）［を徐々
に増大づる様にしても良い。

尚、レーザ駆動°心流に高周波電流を千畳づ′る場合、
ＡＰＣループの応答時間とほぼ同程度の立上り時間で行
う場合についても本発明に屈する。

［１明の効果］ 以上）本べたように本発明によれば、レー（アダイＡ−
ドに供給されるシー１１駆動電流に、高周波電流を旧Ｉ
“る際の立上り時間を、ＡＰＣループの応答時間と同等
ないしは遅くしているので、高周波Ｒ，振回路の電源投
入の際などにおける過渡的に大さな発光パワーのレーザ
光が出力されてしまうことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の構成を示づ°ブロック図、第２図は第
１実施例を備えた光デイスク装置を示づ構成図、第３図
は第１実施例にＪ３１ｊる積分回路の一例を示す回路図
、第４図は高周波発振回路の電源を投入した際に発光パ
ワーが一定に保持される動作を説明するタイミングチャ
ート図、第５図は本発明の第２実施例を示す構成図、第
６図は第２実施例における減衰器のｌｆ４成を示す回路
図、第７図は従来例にお（プる動作を説明Ｊるタイミン
グＪ’１−−１〜図、第８図（ユレーザ駆動電流とシー
１１発光パワーの非直線性のために高周波電流を千尋す
ると発光パワーが人さくなることを示Ｊ説明図である。 １・・・光ディスク菰置　　２・・・ディスク３・・・
光・塁式ヘッド　　　５・・・レーザダイオード６・・
・光デイテクタ　　　７・・・ＡＰＣ回路８・・・高周
波（重質用）発振回路 ９・・・ＣＰＵ　　　　　　　１０・・・積分回路１１
・・・ビンフＡ；ヘダイＡ−ド ２１・・・高周波壬普白動出力制御装置２３・・・レー
ザ駆動回路　２７・・・比較回路２８・・・発光パワー
設定用デコーダ 第３図 第２図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高周波重畳用発振回路の高周波電流をレーザ発光用のレ
   ーザ駆動電流に重畳して供給し、発光されたレーザビー
   ムを受光して設定パワーに制御する自動出力制御ループ
   を有する高周波重畳自動出力制御装置において、レーザ
   駆動電流に高周波電流を重畳する立上り時間を自動出力
   制御ループの応答時間と同等ないしは遅くした重畳動作
   制御手段を設けたことを特徴とするレーザの高周波重畳
   自動出力制御装置。