(57)【要約】【課題】光ディスク再生時において、温度に係わらず、最適な発光強度で半導体レーザを発光させ、光ディスク再生における温度マージンを拡大することができるレーザ駆動装置を提供する。【解決手段】半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、温度に応じて発振振幅が変化する高周波電流を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備える。本構成によって、温度によって直列等価抵抗Ｒｓが変化したとしても、その温度に応じて高周波信号の発振振幅を変化させれば、つまり、高温ほど発振振幅が小さくなるように制御すれば、発光強度のピーク値上昇を抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備えたことを特徴とするレーザ駆動装置。
【請求項２】
前記電圧制御発振器の発振振幅は、高温ほど減少する特性を有することを特徴とする請求項１記載のレーザ駆動装置。
【請求項３】
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度を測定し、電気的な信号として出力する温度センサーと、
前記測定温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備えたことを特徴とするレーザ駆動装置。
【請求項４】
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備えたことを特徴とするレーザ駆動ＩＣ。
【請求項５】
前記電圧制御発振器の発振振幅は、高温ほど減少する特性を有することを特徴とする請求項１記載のレーザ駆動ＩＣ。
【請求項６】
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度を測定し、電気的な信号として出力する温度センサーと、
前記測定温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備えたことを特徴とするレーザ駆動ＩＣ。
【請求項７】
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と、
を有するレーザ駆動装置を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項８】
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度を測定し、電気的な信号として出力する温度センサーと、
前記測定温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と、
を有するレーザ駆動装置を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
光ピックアップから出射されるレーザ光を光記録媒体に照射することによって、光記録媒体上に記録された情報を読み出す情報再生装置において、前記光ピックアップは、
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と、
を有するレーザ駆動装置を備えたことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１０】
光ピックアップから出射されるレーザ光を光記録媒体に照射することによって、光記録媒体上に記録された情報を読み出す情報再生装置において、前記光ピックアップは、
半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、
温度を測定し、電気的な信号として出力する温度センサーと、
前記測定温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と、
を有するレーザ駆動装置を備えたことを特徴とする情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクレコーダー若しくはＰＣ用光ディスクドライブにおいて、ＤＶＤ等の相変化記録型光ディスクに対して情報を記録・再生するために用いる、レーザ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクの記録再生装置において、光ディスクから情報を再生するために半導体レーザ光源が使用されている。半導体レーザ光源から情報の読み出しに必要な光強度を出力するために、レーザ駆動装置によって適切な駆動電流を半導体レーザに供給している。
【０００３】
このレーザ駆動装置において、光ディスクからの反射光が半導体レーザに戻ることにより発光強度が変動する戻り光ノイズを低減するために、半導体レーザの駆動電流に高周波信号を重畳し、半導体レーザをマルチモードで発振させる構成にされたものが提案されている。
【０００４】
また、高周波信号の重畳方法においては、適宜半導体レーザの微分量子効率ηを求め、この微分量子効率ηに応じて重畳すべき高周波電流を制御している方法がある。すなわち、一般に半導体レーザは、周囲温度が高くなると微分量子効率ηは、その傾斜角度が小さくなる。したがって、同じ駆動電流を流した場合には光出力レベルが低下する。この課題に対しては、微分量子効率ηに応じて重畳すべき高周波電流を制御することにより解決が可能である。
【特許文献１】特許第２７５６８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成には問題がある。一般に温度が高くなると、半導体レーザの直列抵抗が低下する。この直列抵抗の低下が著しい半導体レーザに対し、高周波信号の重畳を行った際に、微分量子効率ηの低下の影響よりも、直列抵抗の低下の影響が大きく、発光強度のピークレベルが上昇する場合がある。したがって、光ディスクの記録密度の向上に伴い、記録マークを劣化させない再生光強度のマージンが狭小化すると、発光強度のピーク値上昇により光ディスク上に記録された情報を劣化させることになる。
【０００６】
図７に赤色レーザにおける直列抵抗の温度変化の例を示す。常温（＝２５°）以下になると急激に直列等価抵抗（Ｒｓ）が増加する。ＧａＮを主成分とする青色レーザでは、構造上、直列等価抵抗値が高く、赤色レーザのほぼ２〜４倍になるとされている。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、温度変化によって負荷が変動しても、常に最適な発光強度の変調を行うことができるレーザ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のレーザ駆動装置は、半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のレーザ駆動装置は、半導体レーザに一定電流を供給するための電流源と、温度を測定し、電気的な信号として出力する温度センサーと、前記測定温度に応じて発振振幅が変化する高周波信号を、前記一定電流に重畳する電圧制御発振器と備えたことを特徴とする。
【００１０】
本構成によって、温度によって直列等価抵抗Ｒｓが変化したとしても、その温度に応じて高周波信号の発振振幅を変化させれば、つまり、高温ほど発振振幅が小さくなるように制御すれば、発光強度のピーク値上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーザ駆動装置によれば、温度に係わらず、常に最適な発光強度で半導体レーザを駆動させることができ、光ディスク再生における温度マージンを拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるレーザ駆動装置のブロック図である。図１において電流源１１は所望の光強度が得られるように半導体レーザ１５に供給する駆動電流Ｉｒを出力する。温度補償抵抗１２は、相対的な抵抗値Ｒａが温度に応じて上昇する特性を有する。電圧制御発振器１３は温度補償抵抗２の相対的な抵抗値Ｒａに反比例した設定した発振振幅で発振する。この電圧制御発振器４の発振周波数は光ディスクからの反射光が半導体レーザに戻ることによって発生するノイズを低減するように設定される。一般的には２５０〜４５０［ＭＨｚ］の範囲に設定される。ハイパスフィルタ１４は、電圧制御発振器４の出力の高周波信号ＨＦのみを出力する。この高周波信号ＨＦを、電流源１１の出力電流Ｉｒに重畳して半導体レーザに供給することにより、半導体レーザをマルチモードで発振させる。
【００１４】
本発明の特徴は、半導体レーザの駆動電流Ｉｒに重畳する高周波信号ＨＦの発振振幅Ａを温度に応じて可変とするところにある。すなわち、温度補償抵抗の相対的な抵抗値Ｒａに反比例して、高周波信号ＨＦの発振振幅Ａを図２（ｂ）に示すように、温度に対して単調減少な特性になるように決定する。この単調減少の関数は、図４で示されるような半導体レーザ６の等価抵抗Ｒｓの温度特性（高温ほど減少する）によって関連付けられる。
【００１５】
例えば、図３に示したように、温度Ｔ＝２５℃のときの半導体レーザの等価直列抵抗Ｒｓが５Ω、Ｔ＝５０℃で２．５Ωになるとする（図７参照）。このときＴ＝２５℃においては、Ｒｓ＝５Ω、等価負荷容量Ｃ、インダクタＬとで決定される周波数特性に応じて、半導体レーザの発光強度のピーク値が許容値以下になるように、発振振幅Ａ＝４０［ｍＡ］が決定される。一方、Ｔ＝５０℃の場合、半導体レーザの直列等価抵抗Ｒｓは２．５Ωまで低下するので周波数特性が高周波側に変化する傾向となる。このとき、Ｔ＝２５℃のときと同じ発振振幅Ａ＝４０［ｍＡ］で高周波信号ＨＦを供給すれば、半導体レーザの発光強度のピーク値が許容値を超過し、最悪、光ディスク上に記録された情報を劣化させることになる。
【００１６】
そこで本実施の形態においては、高温で直列等価抵抗Ｒｓが低下したときは、それに応じて発振振幅を図３の関係に従って低減させることにしている。その結果、Ｔ＝５０℃においてはＡ＝２０［ｍＡ］となり、適切な発光強度のピーク値を得ることができる。
【００１７】
（実施の形態２）
実施の形態２は、温度センサーと温度補償テーブルを備えることにより、電圧制御発振器の発振振幅の温度特性を定義している。図４は本発明の実施の形態２におけるレーザ駆動装置のブロック図である。図４において電流源１は所望の光強度が得られるように半導体レーザ６供給する駆動電流Ｉｒを出力する。温度センサー２は温度を測定し、測定温度を電気的な信号として出力する。温度補償テーブル３は温度センサー２の測定温度に応じて電圧制御発振器４の振幅を設定する。電圧制御発振器４は温度補償テーブル３が設定した発振振幅で発振する。この電圧制御発振器４の発振周波数は光ディスクからの反射光が半導体レーザに戻ることによって発生するノイズを低減するように設定される。一般的には２５０〜４５０［ＭＨｚ］の範囲に設定される。ハイパスフィルタ５は、電圧制御発振器４の出力の高周波信号ＨＦのみを出力する。この高周波信号ＨＦを、電流源１の出力電流Ｉｒに重畳して半導体レーザに供給することにより、半導体レーザをマルチモードで発振させる。
【００１８】
本発明の特徴は、半導体レーザの駆動電流Ｉｒに重畳する高周波信号ＨＦの発振振幅Ａを温度に応じて可変とするところにある。すなわち、温度センサー２が測定した温度に対し、温度補償テーブル３は図５に示すような単調減少の関係で高周波信号ＨＦの発振振幅Ａを決定する。この単調減少の関数は、図７で示されるような半導体レーザ６の等価抵抗Ｒｓの温度特性（高温ほど減少する）によって関連付けられる。
【００１９】
例えば、図６に示したように、温度Ｔ＝２５℃のときの半導体レーザの等価直列抵抗Ｒｓが５Ω、Ｔ＝５０℃で２．５Ωになるとする（図７参照）。このときＴ＝２５℃においては、Ｒｓ＝５Ω、等価負荷容量Ｃ、インダクタＬとで決定される周波数特性に応じて、半導体レーザの発光強度のピーク値が許容値以下になるように、発振振幅Ａ＝４０［ｍＡ］が決定される。一方、Ｔ＝５０℃の場合、半導体レーザの直列等価抵抗Ｒｓは２．５Ωまで低下するので周波数特性が高周波側に変化する傾向となる。このとき、Ｔ＝２５℃のときと同じ発振振幅Ａ＝４０［ｍＡ］で高周波信号ＨＦを供給すれば、半導体レーザの発光強度のピーク値が許容値を超過し、最悪、光ディスク上に記録された情報を劣化させることになる。
【００２０】
そこで本実施の形態においては、高温で直列等価抵抗Ｒｓが低下したときは、それに応じて発振振幅を図６の関係に従って低減させることにしている。その結果、Ｔ＝５０℃においてはＡ＝２０［ｍＡ］となり、適切な発光強度のピーク値を得ることができる。
【００２１】
なお、本発明のレーザ駆動装置は、ＩＣの形態で実施してもよい。
【００２２】
また、本発明の実施の形態１、２で述べたレーザ駆動装置を備えた光ピックアップを、情報再生装置に搭載することにより、その効果を発揮することができる。
【００２３】
図８の情報再生装置１１０において、光ピックアップ１００はレーザ光を光記録媒体に照射することによって、光記録媒体上に記録された情報を電気信号に変換して出力する。半導体レーザ１０２は、本発明のレーザ駆動装置１０１により駆動され、情報の再生に必要な光強度出力がなされる。１０３は偏光ビームスプリッタである。対物レンズ１０５は光ディスク１２０の情報記録層に光を集光する。また、情報記録層からの反射光は偏光ビームスプリッタ１０３により受光素子１０６に照射され、再生信号およびサーボ信号として電気信号に変換される。
【００２４】
光ピックアップから出力された再生信号は、リードチャネル１１６により波形等化がなされ、エラー訂正およびアドレスデコーダ部１１７により再生データとして出力される。
【００２５】
光ピックアップから出力されたサーボ信号はコントローラ１１２に入力され、制御信号をサーボ回路１１４に出力される。サーボ回路１１４は制御信号に基づいてアクチュエータ１０４を駆動し、光記録媒体上の光スポットのフォーカス制御およびトラッキング制御がなされる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明にかかるレーザ駆動装置は、温度に依存しない良好な発光強度のピーク値特性を有し、ＤＶＤの記録再生装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ駆動装置の主要構成図
【図２】（ａ）温度補償抵抗の相対抵抗値Ｒａと温度の関係を示す図（ｂ）発振振幅Ｋと温度の関係を示す図
【図３】各温度における、発振振幅Ａと、直列抵抗Ｒｓと、レーザ駆動電流Ｉｄと、レーザ発光波形を示す図
【図４】本発明の実施の形態２におけるレーザ駆動装置の主要構成図
【図５】発振振幅Ｋと温度の関係を示す図
【図６】各温度における、発振振幅Ａと、直列抵抗Ｒｓと、レーザ駆動電流Ｉｄと、レーザ発光波形を示す図
【図７】赤色レーザにおける直列等価抵抗と温度の関係を示す図
【図８】本発明のレーザ駆動装置を搭載した光ピックアップ、および情報再生装置を示す図
【符号の説明】
【００２８】
１    電流源
２    温度センサー
３    温度補償テーブル
４    電圧制御発振器
５    ハイパスフィルタ
６    半導体レーザ
１００    光ピックアップ
１０１    レーザ駆動装置
１０２    半導体レーザ
１０３    ビームスプリッタ
１０４    アクチュエータ
１０５    対物レンズ
１０６    受光素子
１１２    コントローラ
１１３    レーザ制御回路
１１４    サーボ回路
１１５    スピンドルモータ
１１６    リードチャネル
１１７    エラー訂正およびアドレスデコーダ部
１２０    光ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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