(57)【要約】 【課題】ＢＤ用の光ディスクを記録再生する際に、温度が変化した場合のレーザダイオードの光周波数特性を所定の範囲内とする温度補償を行うこと。【解決手段】レーザダイオード駆動回路の出力段に容量可変ダイオードＶＤを接続する。レーザダイオードＬＤの温度を温度センサー１で検出し、検出温度に対応する補償電圧値を制御テーブル２により求め、これをさらにＤ／Ａバッファ３により補償電圧に変換して、容量可変ダイオードＶＤに印加する。これにより、レーザダイオードＬＤの光周波数特性が常に所定の範囲に入るようにレーザダイオード駆動回路の出力段の容量を変化させて、ＢＤ用の光ディスクを記録再生する際に、温度が変化した場合のレーザダイオードＬＤの光周波数特性を所定の範囲内とする温度補償を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオード駆動回路により駆動されるレーザダイオードから出射されるレーザ光を光ディスクに照射して情報を記録再生する光ディスク記録再生装置であって、
前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出手段と、
前記検出温度に応じて前記レーザダイオード駆動回路の出力段の容量を変化させる容量可変手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】
前記容量可変手段は、前記レーザダイオード駆動回路の出力段に接続される可変容量ダイオードに印加する電圧を前記検出温度に応じて変化させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項３】
前記容量可変手段は、前記レーザダイオードの光周波数特性が常に所定の範囲に入るように前記容量を変化させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項４】
前記レーザダイオード駆動回路の出力段は、エミッタ接地であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項５】
前記レーザダイオード駆動回路の出力段は、複数のトランジスタをカスケード接続して形成されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項６】
前記レーザ光の波長は４０５〜４１５ｎｍで、前記光ディスクはブルーレイディスク用であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項７】
レーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動方法であって、
前記レーザダイオードの温度に応じて当該レーザダイオードの駆動出力段の容量を変化させることを特徴とするレーザダイオード駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブルーレイディスク（ＢＤ）用の光ディスク記録再生装置に係り、特に、レーザダイオードの光周波数特性の温度補償を行うレーザダイオード駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードを光ピックアップの光源として用いた従来の光ディスクの記録再生装置では、図５に示すようにレーザダイオード（ＬＤ）２１をレーザダイオード駆動回路２２が伝送路２３を介して駆動する（例えば特許文献１参照）。記録再生する光ディスクがＣＤやＤＶＤなどでは、レーザの波長が７８０ｎｍや６５０ｎｍくらいで、転送レートが１０Ｍｂ／ｓｅｃと遅かったので、記録時の光パルス帯域は１００ＭＨｚあれば十分であり、しかも、レーザダイオード２１の動作抵抗Ｒｄは５Ω程度で低いため、動作抵抗Ｒｄがばらついてもレーザダイオードの光周波数特性がばらつくことはなく、レーザダイオード駆動回路２２側にある一律の周波数補償回路で十分に所望の光周波数特性が得られた。
【０００３】
しかし、レーザの波長が４００〜４１５ｎｍのブルーレイディスクを記録再生する装置では、１倍速で３５Ｍｂｐｓ、２倍速で７０Ｍｂｐｓもの転送レートが要求されており、必要な光パルス帯域は３００〜５００ＭＨｚとなる。その上、ＢＤ用の光ディスク記録再生装置で用いられるレーザダイオード２１の動作抵抗Ｒｄは高くなり、しかも、この動作抵抗Ｒｄがばらつくと、レーザダイオードの光周波数特性がばらつくことになる。
【０００４】
（１）使用するレーザは６５０ｎｍから４００ｎｍに代わり、レーザダイオードの動作抵抗（Ｒｄ）約５Ωが１５〜２０Ωに、並列容量（Ｃｔ）は１０ｐＦから３０ｐＦと大きくなってきていて、レーザの応答周波数が低下している。この場合、ＬＤを低インピーダンスで変調すれば大きく低下しないが、電流でドライブした場合、−３ｄＢの周波数は１／２πＲｄ＊Ｃｔとなる。
【０００５】
（２）ＬＤのＲｄは図１０に示すように温度で変化し、その応答帯域は１次のＬＰＦとなるので、Ｏ／Ｅ変換特性を１とした場合、−３ｄＢ帯域は１／２πＲｄ＊Ｃｔで表され、温度によって大きく変化する。例えば、３０ｍＷ時Ｒｄ＝１５Ω、Ｃｔ＝３５ｐＦとした場合、−１０℃では、２０２ＭＨｚ、２５℃で２８４ＭＨｚ、６０℃で３６３ＭＨｚとなる。実際には、ＬＤ駆動回路の出力容量が加算され、出力容量を３５ｐＦとすれば伝送帯域は半減する。記録周波数が１６．５ＭＨｚの場合、記録パルスの周波数は６６ＭＨｚとなり、温度の影響を受けてピークパワーは−１０℃で−１．５ｄＢ、６０℃で＋１．０ｄＢと変化してしまう。図６は図５に示した回路のＣＲ時定数と伝送帯域特性で、図中、上からＲｄ＝１５Ω、Ｃｔ＝０ｐＦ、Ｒｄ＝５Ω、Ｃｔ＝３５ｐＦ、Ｒｄ＝１５Ω，Ｃｔ＝３５ｐＦ、Ｒｄ＝１５Ω、Ｃｔ＝７０ｐＦを示している。ＣＲ時定数（Ｒｄ）が大きくなると伝送帯域は大幅に減少する事がわかる。
【０００６】
図７は、レーザの周波数が４００ｎｍで、ＬＤのＲｄ温度特性を考えた伝送帯域特性で、上からＲｄ＝１２Ω、１５Ω、２０Ω（Ｃｔ＝３５ｐＦ固定としてある）。２００ＭＨｚでみれば、＋１．２ｄＢ、−２．０ｄＢの温度特性を持つ（１５Ω、３５ｐＦを基準として）。
【０００７】
図８は、ＬＤ駆動回路の出力容量（35pF）を加味した伝送帯域特性で、２００ＭＨｚでみれば、＋２．０ｄＢ、−２．５ｄＢの温度特性を持つ。２倍速のライトパルスは基本波が６６ＭＨｚなので、このままでは変化は不明であるが、基本波で＋０．５ｄＢ、−１．５ｄＢとなる。基準とした１５Ω、３５ｐＦの絶対値は−３．０ｄＢとなっている。
【０００８】
（３）上記、伝送帯域の狭さと温度変化で、ライト波形でのピークパワーは温度で大きく変化してしまう。現在ＬＤの温度変化によるライトピークパワーは、そのレベルを温度で変化させる事で改善しているが、ピークパワーの変化したものをレベルだけ変化させているので、記録周波数が変化するＣＡＶでは問題となる。
【０００９】
（４）図９は、１倍速、２倍速のライトパルスと温度変化の模式波形図である。
ａ  高温時は帯域が拡大するので、ピークが大きくなるが早く収束する。
ｂ  低温時は帯域が減少するので、ピークは減衰したまま長くなる。
ｃ  １倍速で見れば問題ないピークレベルの変化も、２倍速では大きな変化となる。
従って、２倍速専用であれば、レベルコントロールだけで改善されるが、１倍速では帯域が１／２となり、過補正となってしまう。
【特許文献１】特開平１０−１４４８０１号公報  （第７頁、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のようにＢＤ用の光ディスク記録再生装置では、レーザダイオード２１の動作抵抗Ｒｄが高くなってそれがばらつくと、レーザダイオード駆動回路２２側にある固定の周波数補償回路では、温度変化によるレーザダイオードの光周波数特性を補償し切れず、光周波数特性がばらつくことになる。このため、光周波数特性が仕様からずれている場合には記録再生時にエラーが生じ易くなる。
【００１１】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、ＢＤ用の光ディスクを記録再生する際に、温度が変化した場合のレーザダイオードの光周波数特性を所定の範囲内とする温度補償を行うことができる光ディスク記録再生装置及びレーザダイオード駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、レーザダイオード駆動回路により駆動されるレーザダイオードから出射されるレーザを光ディスクに照射して情報を記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出手段と、前記検出温度に応じて前記レーザダイオード駆動回路の出力側の容量を変化させる容量可変手段とを具備する。
【００１３】
また、本発明の容量可変手段は、前記レーザダイオード駆動回路の出力段に接続される可変容量ダイオードに印加する電圧を前記検出温度に応じて変化させる。
【００１４】
また、本発明の容量可変手段は、前記レーザダイオードの光周波数特性が常に所定の範囲に入るように前記容量を変化させる。
【００１５】
また、本発明の前記レーザダイオード駆動回路の出力段はエミッタ接地である。
【００１６】
このように本発明では、レーザダイオード駆動回路の出力段がエミッタ接地アンプでは、レーザダイオードの動作抵抗Ｒｄの温度変化による周波数特性の変化は、レーザダイオード駆動回路の出力段の容量を変化させることで補正できるため、前記レーザダイオードの光周波数特性が常に所定の範囲に入るように前記出力段の容量をレーザダイオードの温度に応じて変化させることにより、レーザダイオードの光周波数特性を補償することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レーザダイオードの温度に応じて、前記レーザダイオードの光周波数特性が常に所定の範囲に入るようにレーザダイオード駆動回路の出力段の容量を変化させることにより、ＢＤ用の光ディスクを記録再生する際に、温度が変化した場合のレーザダイオードの光周波数特性を所定の範囲内とする温度補償を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ＢＤ用の光ディスクを記録再生する際に、温度が変化した場合のレーザダイオードの光周波数特性を所定の範囲内とする温度補償を行う目的を、レーザダイオードの温度に応じて、前記レーザダイオードの光周波数特性が常に所定の範囲に入るようにレーザダイオード駆動回路の出力段の容量を変化させることによって実現した。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク記録再生装置に用いられるレーザダイオード駆動回路の構成を示した回路図である。レーザダイオード駆動回路は、温度センサー１、制御テーブル２、Ｄ／Ａバッファ３、電圧／電流変換用トランジスタＴｒ１、レーザダイオード駆動用トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１（１０Ω）、抵抗Ｒ２（１０Ω）、可変コンデンサＶＣ、コンデンサＣ１（１００ｐＦ）、コンデンサＣ２（０．１μＦ）、バラクタ（容量可変）ダイオードＶＤを有して構成され、レーザダイオードＬＤを駆動する。
【００２０】
ライト信号（write signal)がトランジスタＴｒ１のベースに入力されると、電流信号に変換されて、トランジスタＴｒ２のベースに入力される。これによりトランジスタＴｒ２はライト信号に応じた電流をレーザダイオードＬＤに流して、これを駆動する。
【００２１】
図２は一般的なＬＤ駆動回路の等価回路である。ここで、ＣｏｕｔはＬＤ駆動回路の出力容量、Ｌ１は線路のインダクタンス、ＣｔはＬＤの端子間容量、ＲｄはＬＤの動作抵抗を示している。Ｒｅをエミッタ接地の駆動トランジスタのエミッタ抵抗とすると、Ｃｃｏｒ、Ｃｔ＋Ｃｏｕｔが無い場合、Ａ０＝Ｒｄ／Ｒｅの広帯域反転アンプとなる（トランジスタのｆｔが十分広い時）。また、Ｒｄが固定で、ＣｔやＣｏｕｔが存在すると、周波数帯域＝１／２πＲｄ＊（Ｃｔ＋Ｃｏｕｔ）となる。それ故、ＬＤの温度でＲｄが変化すると、周波数帯域はＲｄに比例して変化する。エミッタ接地アンプなので、Ｒｄ＊（Ｃｔ＋Ｃｏｕｔ）＝Ｒｅ＊Ｃｃｏｒとすれば広帯域に補償される。従って、Ｒｄの温度変化による周波数特性の変化は、Ｃｃｏｒをトラッキング変化させる事で補正できることなる。
【００２２】
そこで、本実施形態の回路では、トランジスタＴｒ２のエミッタ抵抗Ｒ２に、可変コンデンサＶＣとコンデンサＣ１が並列接続され、さらにバラクタダイオードＶＤを介してコンデンサＣ２が並列接続されて、Ｃｃｏｒをトラッキング変化させる回路が接続されている。
【００２３】
上記した図１に示したＬＤ駆動回路の動作中、温度センサー１はレーザダイオードＬＤのケース温度を検出し、その値に対応した補正値を制御テーブル２から求め、その値をＤ／Ａバッファ３によりアナログ値（電圧値）に変換して、バラクタダイオードＶＤに与える。これにより、レーザダイオードＬＤの温度に応じてバラクタダイオードＶＤの容量が変化し、Ｃｃｏｒをトラッキング変化させてＬＤ駆動回路の周波数特性の温度補償を行っている。なお、制御テーブル２はレーザダイオードＬＤの温度に対してどの程度の温度補償を行えば良いかを実機で測定した実測値が温度対応で格納されている。
【００２４】
図３は上記のＬＤ駆動回路での温度補正前後の周波数特性例である。周波数５００ＭＨｚの点で上から２５℃の補正後、０℃時の補正後、２５℃補正前、０℃補正前となっており、−３．０ｄＢ／５００ＭＨｚが確保されている。
【００２５】
本実施形態によれば、エミッタ接地のＬＤ駆動回路の出力容量をレーザダイオードＬＤの温度に応じて変化させてその周波数特性の温度補償を行うことにより、−３．０ｄＢ／５００ＭＨｚを確保することができる。
【実施例２】
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光ディスク記録再生装置に用いられるレーザダイオード駆動回路の構成を示した回路図である。レーザダイオード駆動回路の構成はレーザダイオード駆動用のトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４がカスケード接続されて伝送帯域を広くしている。これにより、レーザダイオード駆動回路の出力容量は小さくなり、１０ｐＦ程度は容易に達成でき、温度補正のための出力容量の補正量を小さくすることができる。他の構成は第１の実施形態と同様で同様の効果がある。
【００２７】
尚、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク記録再生装置に用いられるレーザダイオード駆動回路の構成を示した回路図である。
【図２】一般的なＬＤ駆動回路の等価回路である。
【図３】図１に示したＬＤ駆動回路での温度補正前後の周波数特性例である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光ディスク記録再生装置に用いられるレーザダイオード駆動回路の構成を示した回路図である。
【図５】従来のレーザダイオード駆動回路の構成を示したブロック図である。
【図６】レーザダイオード駆動回路のＣＲ時定数と伝送帯域特性を示した特性図である。
【図７】レーザの周波数が４００ｎｍで、ＬＤのＲｄ温度特性を考えた伝送帯域特性を示した特性図である。
【図８】ＬＤ駆動回路の出力容量（３５ｐＦ）を加味した場合の伝送帯域特性を示した特性図である。
【図９】１倍速と２倍速におけるライトパルスと温度変化の関係を示した模式波形図である。
【図１０】レーザダイオードの動作抵抗Ｒｄの温度特性を示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１……温度センサー、２……制御テーブル、３……Ｄ／Ａバッファ、Ｃ１、Ｃ２……コンデンサ、ＬＤ……レーザダイオード、Ｒ１、Ｒ２……抵抗、Ｔｒ１……電圧／電流変換用トランジスタ、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４……レーザダイオード駆動用トランジスタ、ＶＣ……可変コンデンサ、ＶＤ……バラクタ（容量可変）ダイオード。
【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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【図９】
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【図１０】
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