(57)【要約】３種以上のレーザパワーに対応するレベル駆動電流を生成するレーザ駆動回路は、第１〜第３の信号生成回路１１０、１２０、１３０と、信号合成回路１４０を有する。第１の信号生成回路１１０は、受光素子５１で検出した受光信号Ｖｐを参照して現在の半導体レーザ５０の出力レベルを検出し、バイアスパワーに対応する第１の駆動電流Ｉｂを生成する。第２の信号生成回路１２０は、イレースパワーに対応する第２の駆動電流から第１の駆動電流だけ小さい差電流Ｉｂｅを生成する。第３の信号生成回路１３０は、差電流Ｉｂｅに所定の倍率を乗じた比例電流Ｉｂｗを生成する。この倍率は、〔ライトパワーバイアスパワ）／（イレースパワーバイアスパワ）で規定される。信号合成回路１４０は、動作モードに応じて電流Ｉｂ，Ｉｂｅ，Ｉｂｗを組み合わせることにより、半導体レーザ５０の駆動電流Ｉｄを生成する。
2002033793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非線形の特性を有し、線形領域で使用する駆動デバイスの動作状態を示す信号を入力し、前記動作状態を示す信号で示される前記駆動デバイスの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成回路と、
前記駆動デバイスの動作状態を示す信号を入力し、前記動作状態を示す信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の駆動電流より前記第１の駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成回路と、
前記駆動デバイスの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の駆動電流より前記第１の駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成回路と、
前記第３の信号生成回路の出力信号を選択する第１のスイッチング回路と、前記第２の信号生成回路の出力信号を選択する第２のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と、前記第１の信号生成回路の出力とを加算する加算回路とを有し、該加算回路の結果を前記駆動デバイスに印加する信号合成回路であって、第１の動作モードにおいて前記第１および第２のスイッチング回路はオフであり、第２の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオン状態で前記第２のスイッチング回路はオフであり、第３の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオフで前記第２のスイッチング回路はオン状態となる、信号合成回路と
を具備する電流生成回路。
【請求項２】
前記信号合成回路は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と加算して前記加算回路に出力する第２の加算回路をさらに有する、
請求項１記載の電流生成回路。
【請求項３】
前記所定の倍率は、下記式で規定される、
（第３のパワーレベル−第１のパワーレベル）／
（第２のパワーレベル−第１のパワーレベル）
請求項１または２記載の電流生成回路。
【請求項４】
半導体レーザから射出された光に応じた受光信号を生成する受光素子からの受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成回路と、
前記受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成回路と、
前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成回路と、
前記第３の信号生成回路の出力信号を選択する第１のスイッチング回路と、前記第２の信号生成回路の出力信号を選択する第２のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と、前記第１の信号生成回路の出力とを加算する加算回路とを有し、該加算回路の結果を半導体レーザに印加する信号合成回路であって、第１の動作モードにおいて前記第１および第２のスイッチング回路はオフであり、第２の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオン状態で前記第２のスイッチング回路はオフであり、第３の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオフで前記第２のスイッチング回路はオン状態となる、信号合成回路と
を具備するレーザ駆動回路。
【請求項５】
前記信号合成回路は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と加算して前記加算回路に出力する第２の加算回路をさらに有する、
請求項４記載のレーザ駆動回路。
【請求項６】
前記所定の倍率は、下記式で規定される、
（第３のパワーレベル−第１のパワーレベル）／
（第２のパワーレベル−第１のパワーレベル）
請求項４または５記載のレーザ駆動回路。
【請求項７】
前記第１の信号生成回路は、
前記受光信号をサンプリングする第１のサンプルホールド回路と、
前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値として出力する第１の目標値生成回路と、
前記第１の目標値から前記第１のサンプルホールド回路の出力信号を減算して第１の差信号を生成する第１の減算回路と、
を具備し、
前記第１の差信号を前記第１の駆動電流として出力する、
請求項４または５記載のレーザ駆動回路。
【請求項８】
前記第２の信号生成回路は、
前記受光信号をサンプリングする第２のサンプルホールド回路と、
前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値として出力する第２の目標値生成回路と、
前記第２の目標値から前記第２のサンプルホールド回路の出力信号を減算して第２の差信号を生成する第２の減算回路と、
を具備し、
前記第２の差信号を前記第２補正駆動電流として出力する、
請求項４または５記載のレーザ駆動回路。
【請求項９】
前記第２の信号生成回路は、前記減算回路の出力である前記第２の差信号の低域成分を通過させるフィルタをさらに有し、
前記フィルタを通過した信号を前記第２補正駆動電流として出力する、
請求項８記載のレーザ駆動回路。
【請求項１０】
前記第３の信号生成回路は、
前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を生成するための倍率を出力する倍率生成回路と、
前記第２の信号生成回路で生成した前記補正第２駆動電流に前記倍率生成回路から出力された倍率を乗ずる乗算回路と
を具備し、
前記乗算結果を前記第３の駆動電流として出力する、
請求項８または９記載のレーザ駆動回路。
【請求項１１】
当該レーザ駆動回路は光ディスク装置に用いられ、
前記半導体レーザから射出されたレーザ光は相変化式の光ディスクおよび前記受光素子に対して照射され、
前記第１のパワーレベルは、バイアスパワーのレベルであり、
前記第２のパワーレベルは、前記光ディスクに記録されたデータを消去するイレースパワーのレベルであり、
前記第３のパワーレベルは、前記光ディスクにデータを記録するライトパワーのレベルであり、
前記第１の動作モードは前記バイアスパワーのレベルで前記半導体レーザを駆動するモードであり、前記第２の動作モードは前記イレースパワーのレベルで前記半導体レーザを駆動するモードであり、前記第３の動作モードは前記ライトのレベルで前記半導体レーザを駆動するモードであり、
前記第１および第２のスイッチング回路はイレースパルス波形およびライト波形に応じてオン・オフ駆動される、
請求項４または５記載のレーザ駆動回路。
【請求項１２】
相変化式の光ディスクと、
該光ディスクにレーザ光を照射する半導体レーザと、
該半導体レーザの出射光に応じた受光信号を生成する受光素子と、
前記光ディスクからのデータの読み出し、前記光データのデータの消去、前記光データへデータの書き込みを制御する制御手段と、
前記受光素子からの受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーがバイアスパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成回路と、
前記受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記バイアスパワーレベルよりイレースパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成回路と、
前記半導体レーザの出力パワーが前記イレースパワーレベルより高いライトパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成回路と、
前記第３の信号生成回路の出力信号を選択する第１のスイッチング回路と、前記第２の信号生成回路の出力信号を選択する第２のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と、第２のスイッチング回路で選択された信号と、前記第１の信号生成回路の出力とを加算する加算回路とを有し、該加算回路の結果を半導体レーザに印加する信号合成回路と、
を具備し、
前記制御手段は、
前記データの読み出しモードにおいて前記第１および第２のスイッチング回路をオフに動作させ、
前記イレースモードにおいて前記第２のスイッチング回路をオフにした状態で前記第１のスイッチング回路をイレース波形に応じてオン・オフさせ、
前記書き込みモードにおいて前記第１のスイッチング回路をオフにした状態で、前記第２のスイッチング回路をライト波形に応じてオン・オフさせる
光ディスク装置。
【請求項１３】
前記信号合成回路は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と加算して前記加算回路に出力する第２の加算回路をさらに有する、
請求項１２記載の光ディスク装置。
【請求項１４】
前記所定の倍率は、下記式で規定される、
（第３のパワーレベル−第１のパワーレベル）／
（第２のパワーレベル−第１のパワーレベル）
請求項１２または１３記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
半導体レーザから射出された光に応じた受光信号を生成する受光素子からの受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成手段と、
前記受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成手段と、
前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成手段と、
前記第３の信号生成手段の出力信号を選択する第１のスイッチング手段と、前記第２の信号生成手段の出力信号を選択する第２のスイッチング手段と、前記第１のスイッチング手段で選択された信号と、第２のスイッチング手段で選択された信号と、前記第１の信号生成手段の出力とを加算する加算手段とを有し、該加算手段の結果を半導体レーザに印加する信号合成手段であって、第１の動作モードにおいて前記第１および第２のスイッチング手段はオフであり、第２の動作モードにおいて前記第１のスイッチング手段がオンで前記第２のスイッチング手段はオフであり、第３の動作モードにおいて前記第１のスイッチング手段がオフで前記第２のスイッチング手段はオンとなる、信号合成手段と
を具備するレーザ駆動装置。
【請求項１６】
前記信号合成手段は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング手段で選択された信号と加算して前記加算手段に出力する第２の加算手段をさらに有する、
請求項１５記載のレーザ駆動装置。
【請求項１７】
前記所定の倍率は、下記式で規定される、
（第３のパワーレベル−第１のパワーレベル）／
（第２のパワーレベル−第１のパワーレベル）
請求項１５または１６記載のレーザ駆動回路。
【請求項１８】
相変化式の光ディスクと、
該光ディスクにレーザ光を照射する半導体レーザと、
該半導体レーザの出射光に応じた受光信号を生成する受光素子と、
前記光ディスクからのデータの読み出し、前記光データのデータの消去、前記光データへデータの書き込みを制御する制御手段と、
前記受光素子からの受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーがバイアスパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成手段と、
前記受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記バイアスパワーレベルよりイレースパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成手段と、
前記半導体レーザの出力パワーが前記イレースパワーレベルより高いライトパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成手段と、
前記第３の信号生成手段の出力信号を選択する第１のスイッチング手段と、前記第２の信号生成手段の出力信号を選択する第２のスイッチング手段と、前記第１のスイッチング手段で選択された信号と、第２のスイッチング手段で選択された信号と、前記第１の信号生成手段の出力とを加算する加算手段とを有し、該加算手段の結果を半導体レーザに印加する信号合成手段と、
を具備し、
前記制御手段は、
前記データの読み出しモードにおいて前記第１および第２のスイッチング手段をオフに動作させ、
前記イレースモードにおいて前記第２のスイッチング手段をオフにした状態で前記第１のスイッチング手段をイレース波形に応じてオン・オフさせ、
前記書き込みモードにおいて前記第１のスイッチング手段をオフにした状態で、前記第２のスイッチング手段をライト波形に応じてオン・オフさせる
光ディスク装置。
【請求項１９】
前記信号合成手段は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング手段で選択された信号と加算して前記加算手段に出力する第２の加算手段をさらに有する、
請求項１８記載の光ディスク装置。
【請求項２０】
前記所定の倍率は、下記式で規定される、
（第３のパワーレベル−第１のパワーレベル）／
（第２のパワーレベル−第１のパワーレベル）
請求項１８または１９記載の光ディスク装置。
【請求項２１】
半導体レーザから射出された光に応じた受光信号を生成する受光素子からの受光信号を入力する工程と、
前記入力した受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成し、前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する工程と、
第１の動作モードにおいて前記第１の半導体レーザ駆動電流を出力し、第２モードにおいて前記第１の半導体レーザ駆動電流と前記補正第２駆動電流とを加算して出力し、第３モードにおいて前記第１の半導体レーザ駆動電流と前記補正第３駆動電流とを加算して出力する工程と
を有するレーザ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、たとえば、光ディスク装置に用いる半導体レーザを駆動するレーザ駆動回路およびレーザ駆動方法などの電流生成回路およびその方法に関する。
背景技術
電流生成回路としてレーザ駆動回路について例示する。
種々の光ディスク装置が知られているが、一般的な光ディスク装置としては、光ディスクにデータを記録する記録機能と、光ディスクに記録されたデータを消去する消去機能と、光ディスクに記録されたデータを再生する再生機能とを有するものが多い。
光ディスク装置は通常、１つの半導体レーザを用いて光ディスクに対してレーザ光を照射することにより、データの記録、再生または消去を行う。一般的に、記録時、再生時および消去時のレーザパワー（レーザの出力レベル）は互いに異なる。記録時のレーザパワーは消去時のレーザパワーより高く、消去時のレーザパワーは再生時のレーザパワーより高い。
図１（Ａ）、（Ｂ）は、光ディスク装置内の半導体レーザからのレーザ光を相変化式の光ディスクに照射してデータを記録する場合における半導体レーザのデータ書き込みパルスの波形を例示する波形図である。
図１（Ａ）は記録用のデータの波形変化を示す波形図であり、パルス幅Ｔｗｄは、記録用データのデータ長を示している。
図１（Ｂ）は図１（Ａ）に図解した記録用データに対応するレーザ光の波形（または強度）を示す波形図である。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示す記録時の書き込みデータパルスは、書込パルスの最小周期をＴとしている。図１（Ａ）に例示した書き込みデータパルスの幅ＴＷＤは、８Ｔと３Ｔである。　図１（Ｂ）において、最小周期Ｔ内の最小パルス幅Ｔｍｐ＝０．４×Ｔであり、最大パルス幅Ｔｔｏｐ＝０．５×Ｔであり、書き込みの後バイアスパワーＰｂにパルスをリセット（クリア）する幅Ｔｃｌ＝０．６×Ｔである。
図１（Ｂ）に示す記録時のレーザパワー（レーザ出力レベル）は、３種のレベルからなる。すなわち、第１のレベルであるバイアスパワーレベルＰｂと、第２のレベルであるイレースパワーレベルＰｅと、第３のレベルであるライトパワーレベルＰｗの３種である。０＜Ｐｂ＜Ｐｅ＜Ｐｗの関係が成立する。
図２は光ディスク装置内のレーザ駆動回路を例示するブロック構成図である。
図２に図解したレーザ駆動回路９０は、第１〜第３の信号生成回路１０、２０、３０と、信号合成回路４０を有する。
レーザ駆動回路９０は、半導体レーザ５０と、受光素子５１と、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）５２と、制御手段６０と協動して、光ディスク装置の光ディスクからのデータの読み出し、データの消去、データの書き込みのためのレーザ光を半導体レーザ５０から射出させる。換言すれば、光ディスク装置は、半導体レーザ５０と、受光素子５１と、電流／電圧変換回路５２と、制御手段６０と、レーザ駆動回路９０を有する。
第１の信号生成回路１０は、サンプルホールド回路（ＳＨｂ）１１と、誤差を算出する加算（減算）回路１２と、ループフィルタ（ＬＰｂ）１３と、電圧／電流変換回路（Ｖ／Ｉｂ）１４と、加算回路１２に目標値（基準値）を印加する目標値設定回路（ＳＥＴｂ）１５とを有する。
第２の信号生成回路２０は、サンプルホールド回路（ＳＨｅ）２１と、偏差を算出する加算（減算）回路２２と、ループフィルタ（ＬＰｅ）２３と、電圧／電流変換回路（Ｖ／Ｉｅ）２４と、加算回路２２に目標値（基準値）を印加する目標値設定回路（ＳＥＴｅ）２５とを有する。
第３の信号生成回路３０は、サンプルホールド回路（ＳＨｗ）３１と、偏差を算出する加算（減算）回路３２と、ループフィルタ（ＬＰｗ）３３と、電圧／電流変換回路（Ｖ／Ｉｗ）３４と、加算回路２２に目標値（基準値）を印加する目標値設定回路（ＳＥＴｗ）３５とを有する。
信号合成回路４０は、３個のスイッチング回路４１〜４３と、２個の加算回路４４，４５とを有する。
加算回路４５と第１の信号生成回路１０の電圧／電流変換回路１４との間には、第１のスイッチング回路４１が設けてある。加算回路４４と第２の信号生成回路２０の電圧／電流変換回路２４との間には、第２のスイッチング回路４２が設けてある。加算回路４４と第３の信号生成回路３０の電圧／電流変換回路３４との間には、第３のスイッチング回路４３が設けてある。
信号合成回路４０は、第１〜第３の信号生成回路１０、２０、３０から出力された電流信号Ｉｂ，Ｉｅ，Ｉｗを、制御手段６０の制御信号Ｓｃによって１つのみオンとされる第１〜第３のスイッチング回路４１〜４３を介して選択し、適宜加算して半導体レーザ５０の駆動電流Ｉｄを生成する。
第１〜第３の信号生成回路１０〜３０は同じ回路構成をしており、独立して動作する。
制御手段６０は、光ディスク装置の動作に応じてレーザパワーＬ０が半導体レーザ５０から出力されるように、表１に示す、信号合成回路４０内の第１のスイッチング回路４１〜４３のいずれか１つを選択するように制御信号Ｓｃを出力する。したがって、第１〜第３の信号生成回路１０、２０、３０の出力は半導体レーザ５０に独立して印加される。
2002033793.tif 000003
2002033793.tif 000004
なお、制御手段６０は、記録用データのデータ長に応じてスイッチング回路４１〜４３がオン／オフ制御されるように制御信号Ｓｃを出力する。例えば、図１（Ａ）の記録用データに対して図１（Ｂ）に示す書込パルスが半導体レーザ５０から出力されるように、制御手段６０からオン／オフ動作を行う制御信号Ｓｃを出力する。
受光素子５１は、例えば、光に応じた電気信号を発生するフォトダイオードにより構成され、このフォトダイオードのカソードには電源電圧Ｖｃが印加されており、フォトダイオード、すなわち、受光素子５１は逆バイアスされている。
受光素子５１は、半導体レーザ５０から出力されたレーザ光の一部を受光して光電変換を行い、受光したレーザ光の強度に応じた電流信号の受光信号Ｉｐを生成する。
電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）５２は、受光素子５１が生成した電流信号の受光信号Ｉｐを、電圧信号の受光信号Ｖｐに変換する。
半導体レーザ５０は、図４に例示した非線形の特性を持ち、バイアスパワーＰｂ、イレセースパワーＰｅ、ライトパワーＰｗの光を図示しない光ディスクに照射する。半導体レーザ５０は図４に図解したように、非線形の特性を持ち、バイアスパワーレベルＰｂ、イレセースパワーレベルＰｅ、ライトパワーレベルＰｗは直線になる。しかしながら、半導体レーザ５０の周囲の温度特性、経時変化などにより、特性曲線Ａ１、Ａ２に例示したような、特性の変化が起きる。したがって、レーザ駆動回路９０は、半導体レーザ５０の特性変化があっても、バイアスパワーレベルＰｂ、イレースパワーレベルＰｅ、ライトパワーレベルＰｗが確保されるように、半導体レーザ５０に駆動電流Ｉｄを出力する。
第１の信号生成回路１０は、受光信号Ｖｐが、半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがバイアスパワーレベルＰｂを示すレベルとなるように、第１の駆動電流Ｉｂを生成する。
第１の信号生成回路１０において、サンプルホールド回路１１は、受光信号Ｖｐをサンプリング理論に基づく所定の周期でサンプリングし、サンプル値を示す出力信号Ｓ１１を生成する。サンプルホールド回路１１として、ボトムホールド回路を用いることもできる。
目標値設定回路１５は、半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがバイアスパワーレベルＰｂを示す第１の駆動電流Ｉｂが第１の信号生成回路１０から出力されるように、第１の目標信号Ｓ１５を生成し、この第１の目標信号Ｓ１５を加算回路１２に出力する。
加算回路１２は、第１の目標信号Ｓ１５からサンプルホールド回路１１の出力信号Ｓ１１を減じて、その偏差を示す差信号Ｓ１２（＝Ｓ１５−Ｓ１１）を生成する。
ループフィルタ１３は、差信号Ｓ１２の高域成分を減衰させたフィルタ信号Ｓ１３を生成し、そのフィルタ信号Ｓ１３を電圧／電流変換回路１４に印加する。
電圧／電流変換回路１４は、電圧信号のフィルタ信号Ｓ１３を電流信号Ｉｂに変換する。
第２の信号生成回路２０は、受光信号Ｖｐが、半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがイレースパワーレベルＰｅを示すレベルとなるように、第２の駆動電流Ｉｅを生成する。
第２の信号生成回路２０の動作は、上述した第１の信号生成回路１０の動作と同様である。以下、第１の信号生成回路１０の動作との相違点のみ述べる。
目標値設定回路２５は、サンプルホールド回路２１の出力信号Ｓ２１の目標値（基準値）を示す第２の目標信号Ｓ２５を生成し、この第２の目標信号Ｓ２５を加算回路２２に出力する。
第３の信号生成回路３０は、受光信号Ｖｐが、半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがライトパワーレベルＰｗを示すレベルとなる第３の駆動電流Ｉｗを生成する。
第３の信号生成回路３０の動作は、上述した第１の信号生成回路１０の動作と同様である。以下、第１の信号生成回路１０の動作との相違点のみ述べる。
目標値設定回路３５は、サンプルホールド回路３１の出力信号Ｓ３１の目標値（基準値）を示す第３の目標信号Ｓ３５を生成し、この第３の目標信号Ｓ３５を加算回路３２に出力する。
半導体レーザ５０のアノードは、信号合成回路４０からの駆動信号Ｉｄが入力される。カソードは接地されて接地電位ＧＮＤになっている。この半導体レーザ５０は、アノードに印加される駆動電流Ｉｄに応じたレーザパワーＬｏでレーザ光を発光する。
図２に図解したレーザ駆動回路９０の回路構成の簡単化が望まれている。
まず、バイアスパワーＰｂ用の駆動電流Ｉｂを生成する第１の信号生成回路１０と、イレースパワーＰｅ用の駆動電流Ｉｅを生成する第２の信号生成回路２０と、ライトパワーＰｗ用の駆動電流Ｉｗを生成する第３の信号生成回路３０とは、独立に動作するが、回路構成が類似しており、回路構成の簡単化が望まれている。
次いで信号合成回路４０は、駆動電流Ｉｂ，Ｉｅ，Ｉｗ用を選択する３個のスイッチング回路４１〜４３を有しており、回路構成の簡単化が望まれている。
なお、本発明の電流生成回路の例示として、光ディスク装置に用いるレーザ駆動回路について述べたが、レーザ駆動回路に限らず、その他の電流生成回路についても上記同様の課題の克服が望まれている。
発明の開示
本発明の第１の目的は、直線関係にある３種以上の駆動電流を出力させる電流生成回路の回路構成を簡単にすることにある。
本発明の第２の目的は、当該電流生成回路で使用可能な方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記電流生成回路をレーザ駆動回路として用いて好適な光ディスク装置を提供することにある。
本発明の第１の観点によれば、非線形の動作特性を有し直線で示される特性部分で使用する駆動デバイスの動作状態を示す信号を入力し、前記動作状態を示す信号で示される前記駆動デバイスの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成回路と、前記駆動デバイスの動作状態を示す信号を入力し、前記動作状態を示す信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の駆動電流より前記第１の駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成回路と、前記駆動デバイスの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の駆動電流より前記第１の駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成回路と、前記第３の信号生成回路の出力信号を選択する第１のスイッチング回路と、前記第２の信号生成回路の出力信号を選択する第２のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と、前記第１の信号生成回路の出力とを加算する加算回路とを有し、該加算回路の結果を前記駆動デバイスに印加する信号合成回路であって、第１の動作モードにおいて前記第１および第２のスイッチング回路はオフであり、第２の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオン状態で前記第２のスイッチング回路はオフであり、第３の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオフで前記第２のスイッチング回路はオン状態となる、信号合成回路とを具備する電流生成回路が提供される。
前記信号合成回路は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と加算して前記加算回路に出力する第２の加算回路をさらに有することができる。
前記所定の倍率は、下記式で規定される。
（第３のパワーレベル−第１のパワーレベル）／
（第２のパワーレベル−第１のパワーレベル）
本発明の第２の観点によれば、半導体レーザから射出された光に応じた受光信号を生成する受光素子からの受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成回路と、前記受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成回路と、前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成回路と、前記第３の信号生成回路の出力信号を選択する第１のスイッチング回路と、前記第２の信号生成回路の出力信号を選択する第２のスイッチング回路と、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と、前記第１の信号生成回路の出力とを加算する加算回路とを有し、該加算回路の結果を半導体レーザに印加する信号合成回路であって、第１の動作モードにおいて前記第１および第２のスイッチング回路はオフであり、第２の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオン状態で前記第２のスイッチング回路はオフであり、第３の動作モードにおいて前記第１のスイッチング回路がオフで前記第２のスイッチング回路はオン状態となる、信号合成回路とを具備するレーザ駆動回路が提供される。
前記信号合成回路は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング回路で選択された信号と加算して前記加算回路に出力する第２の加算回路をさらに有することができる。
好ましくは、当該レーザ駆動回路は光ディスク装置に用いられ、前記半導体レーザから射出されたレーザ光は相変化式の光ディスクおよび前記受光素子に対して照射され、前記第１のパワーレベルは、バイアスパワーのレベルであり、前記第２のパワーレベルは、前記光ディスクに記録されたデータを消去するイレースパワーのレベルであり、前記第３のパワーレベルは、前記光ディスクにデータを記録するライトパワーのレベルであり、前記第１の動作モードは前記バイアスパワーのレベルで前記半導体レーザを駆動するモードであり、前記第２の動作モードは前記イレースパワーのレベルで前記半導体レーザを駆動するモードであり、前記第３の動作モードは前記ライトのレベルで前記半導体レーザを駆動するモードであり、前記第１および第２のスイッチング回路はイレースパルス波形およびライト波形に応じてオン・オフ駆動される。
本発明の第３の観点によれば、相変化式の光ディスクと、該光ディスクにレーザ光を照射する半導体レーザと、該半導体レーザの出射光に応じた受光信号を生成する受光素子と、前記光ディスクからのデータの読み出し、前記光データのデータの消去、前記光データへデータの書き込みを制御する制御手段と、上記レーザ駆動回路を具備する光ディスク装置が提供される。前記制御手段は、前記データの読み出しモードにおいて前記第１および第２のスイッチング回路をオフに動作させ、前記イレースモードにおいて前記第２のスイッチング回路をオフにした状態で前記第１のスイッチング回路をイレース波形に応じてオン・オフさせ、前記書き込みモードにおいて前記第１のスイッチング回路をオフにした状態で、前記第２のスイッチング回路をライト波形に応じてオン・オフさせる。
本発明の第４の観点によれば、半導体レーザから射出された光に応じた受光信号を生成する受光素子からの受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成する第１の信号生成手段と、前記受光信号を入力し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成する第２の信号生成手段と、前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する第３の信号生成手段と、前記第３の信号生成手段の出力信号を選択する第１のスイッチング手段と、前記第２の信号生成手段の出力信号を選択する第２のスイッチング手段と、前記第１のスイッチング手段で選択された信号と、第２のスイッチング手段で選択された信号と、前記第１の信号生成手段の出力とを加算する加算手段とを有し、該加算手段の結果を半導体レーザに印加する信号合成手段であって、第１の動作モードにおいて前記第１および第２のスイッチング手段はオフであり、第２の動作モードにおいて前記第１のスイッチング手段がオンで前記第２のスイッチング手段はオフであり、第３の動作モードにおいて前記第１のスイッチング手段がオフで前記第２のスイッチング手段はオンとなる、信号合成手段とを具備するレーザ駆動装置が提供される。
前記信号合成手段は、前記第１のスイッチング回路で選択された信号と第２のスイッチング手段で選択された信号と加算して前記加算手段に出力する第２の加算手段をさらに有することができる。
本発明の第５の観点によれば、相変化式の光ディスクと、該光ディスクにレーザ光を照射する半導体レーザと、該半導体レーザの出射光に応じた受光信号を生成する受光素子と、前記光ディスクからのデータの読み出し、前記光データのデータの消去、前記光データへデータの書き込みを制御する制御手段と、上記レーザ駆動装置を具備する光ディスク装置が提供される。前記制御手段は、前記データの読み出しモードにおいて前記第１および第２のスイッチング手段をオフに動作させ、前記イレースモードにおいて前記第２のスイッチング手段をオフにした状態で前記第１のスイッチング手段をイレース波形に応じてオン・オフさせ、前記書き込みモードにおいて前記第１のスイッチング手段をオフにした状態で、前記第２のスイッチング手段をライト波形に応じてオン・オフさせる。
本発明の第６の観点によれば、（ａ）半導体レーザから射出された光に応じた受光信号を生成する受光素子からの受光信号を入力する工程と、（ｂ）前記入力した受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが第１のパワーレベルとなる第１の半導体レーザ駆動電流を第１の目標値に基づいて生成し、前記受光信号で示される前記半導体レーザの出力パワーが前記第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルとなる第２の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第２駆動電流を第２の目標値に基づいて生成し、前記半導体レーザの出力パワーが前記第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルとなる第３の半導体レーザ駆動電流より前記第１の半導体レーザ駆動電流より小さい補正第３駆動電流を、前記補正第２駆動電流に所定倍数を乗じて生成する工程と、（ｃ）第１の動作モードにおいて前記第１の半導体レーザ駆動電流を出力し、第２モードにおいて前記第１の半導体レーザ駆動電流と前記補正第２駆動電流とを加算して出力し、第３モードにおいて前記第１の半導体レーザ駆動電流と前記補正第３駆動電流とを加算して出力する工程とを有するレーザ駆動方法が提供される。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の電流生成回路の好適な実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
本発明の電流生成回路の好適な実施の形態として、たとえば、半導体レーザのように非線形特性を持ちながら、使用領域では直線関係にある３種の駆動電流を提供する、たとえば、上述した光ディスク装置に用いるレーザ駆動回路について述べる。
なお、下記の好適な実施の形態から、本発明の電流生成回路は、非線形特性を持ちながら使用領域では直線関係にある３種の駆動電流を提供するデバイスに駆動電流を提供する、種々の分野に適用できることは自明である。
第１実施の形態
図３は、本発明に係る電流生成回路の好適な実施の形態としてのレーザ駆動回路についての第１実施の形態のブロック構成図である。
図３に図解したレーザ駆動回路１９０は、記録媒体として、たとえば、相変化式の光ディスクを用いてデータの書込、消去、再生を行う光ディスク装置に設置され、当該相変化式の光ディスクに照射されるレーザ光を生成する半導体レーザを駆動する。
図３に図解したレーザ駆動回路１９０は、第１〜第３の信号生成回路１１０、１２０、１３０と、信号合成回路１４０を有する。
レーザ駆動回路１９０は、半導体レーザ５０と、受光素子５１と、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）５２と、制御手段１６０と協動して、光ディスク装置の光ディスクからのデータの読み出し、データの消去、データの書き込みのためのレーザ光を半導体レーザ５０から射出させる。換言すれば、光ディスク装置は、半導体レーザ５０と、受光素子５１と、電流／電圧変換回路５２と、制御手段１６０と、レーザ駆動回路１９０を有する。
半導体レーザ５０と、受光素子５１と、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）５２は、図２を参照して述べたものと実質的に同じである。
第１の信号生成回路１１０は、図２を参照して述べた第１の信号生成回路１０と実質的に同一の回路構成であり、受光素子５１の検出電流Ｉｐに基づいて第１のレーザ駆動電流としてバイアス電流Ｉｂを生成する。第１の信号生成回路１１０は、サンプルホールド回路（ＳＨｂ）１１１と、加算（減算）回路１１２と、ループフィルタ（ＬＰｂ）１１３と、電圧／電流変換回路（Ｖ／Ｉｂ）１１４と、目標値設定回路（ＳＥＴｂ）１１５とを有する。
第２の信号生成回路１２０は、図２を参照して述べた第２の信号生成回路２０と基本的に同じであり、受光素子５１の検出電流Ｉｐに基づいて補正した第２のレーザ駆動電流として補正消去（イレース）電流Ｉｂｅを生成する。
なお、補正イレース電流Ｉｂｅは、図２を参照して述べたイレース電流Ｉｅとは異なり、Ｉｂｅ＝Ｉｅ−Ｉｂである。Ｉｂは第１の信号生成回路１１０で生成した第１のレーザ駆動電流としてバイアス電流である。
さらに、図３に図解した第２の信号生成回路１２０は、図２に図解した第２の信号生成回路２０とは異なり、中間出力信号を第３の信号生成回路１３０に印加している。
第２の信号生成回路１２０は、サンプルホールド回路（ＳＨｂｅ）１２１と、加算（減算）回路１２２と、ループフィルタ（ＬＰｂｅ）１２３と、電圧／電流変換回路（Ｖ／Ｉｂｅ）１２４と、目標値設定回路（ＳＥＴｂｅ）１２５とを有する。
第３の信号生成回路１３０は、図２を参照して述べた第３の信号生成回路３０とは回路構成が大きく異なっている。図２の第３の信号生成回路３０のうちサンプルホールド回路（ＳＨｂｅ）３１と、加算回路３２と、ループフィルタ（ＬＰｂｅ）３３が削除され、電圧／電流変換回路（Ｖ／Ｉｂｗ）１３４と、倍率設定回路（ＳＥＴｗａ）１３５と、乗算回路１３６とを有する。そして、乗算回路１３６には、第２の信号生成回路１２０のループフィルタ（ＬＰｂｅ）１２３の出力信号が印加されている。
第３の信号生成回路１３０から出力される補正第３駆動電流Ｉｂｗは、図２を参照して述べた第３駆動電流Ｉｗとは異なり、Ｉｂｗ＝Ｉｗ−Ｉｂである。
信号合成回路１４０は、２個のスイッチング回路１４２，１４３と、２個の加算回路１４４，１４５とを有する。図２を参照して述べた信号合成回路４０と比較すると、スイッチング回路が１個少ない。
信号合成回路１４０は、制御手段１６０の制御に応じて電流信号Ｉｂ，Ｉｂｅ，Ｉｂｗを組み合わせることにより、目的に応じた半導体レーザ５０の駆動電流Ｉｄを生成する。
加算回路１４４と電圧／電流変換回路１２４との間には、スイッチング回路１４２が設けてある。加算回路１４４と電圧／電流変換回路１３４との間には、スイッチング回路１４３が設けてある。
制御手段１６０は、図２に図解した制御手段６０とは処理内容が異なる。
スイッチング回路１４２，１４３は、レーザパワーＬｏの目標値を指定する制御手段１６０から出力される制御信号Ｓｃに基づき、表２に示す以下のようにオン／オフ動作を行う。
2002033793.tif 000005
制御手段１６０は、オン動作のとき、例えば、図１（Ａ）の記録用データに対して図１（Ｂ）に示す書込パルスが半導体レーザ５０から出力されるように制御信号Ｓｃを出力してスイッチング回路１４２、１４３のオン／オフ動作を行う。
半導体レーザ５０をバイアスパワーＰｂで駆動するときは、すなわち、光ディスクからのデータの再生時は、制御手段１６０から出力される制御信号Ｓｃによりスイッチング回路１４２，１４３はオフ状態になる。この結果、加算回路１４５は、第１の信号生成回路１１０の出力である電流信号Ｉｂのみを駆動電流Ｉｄとして半導体レーザ５０に印加する。
半導体レーザ５０をイレースパワーＰｅで駆動するときは、制御手段１６０から出力される制御信号Ｓｃによりスイッチング回路１４２がオン状態、スイッチング回路１４３はオフ状態になる。この結果、加算回路１４５は、第１の信号生成回路１１０の出力である電流信号Ｉｂと第２の信号生成回路１２０の出力であり加算回路１４４を通った第２の電流信号Ｉｂｅを加算した結果を駆動電流Ｉｄとして半導体レーザ５０に印加する。
半導体レーザ５０をライトパワーＰｗで駆動するときは、制御手段１６０から出力される制御信号Ｓｃによりスイッチング回路１４２がオフ状態、スイッチング回路１４３はオン状態になる。この結果、加算回路１４５は、第１の信号生成回路１１０の出力である電流信号Ｉｂと第３の信号生成回路１３０の出力であり加算回路１４４を通った第３の電流信号Ｉｗｅを加算した結果を駆動電流Ｉｄとして半導体レーザ５０に印加する。
受光素子５１は、図２を参照して述べたと同様に、例えば、フォトダイオードにより構成され、このフォトダイオードのカソードには電源電圧Ｖｃが印加されている、すなわち、フォトダイオードである受光素子５１は逆バイアスされている。
受光素子５１は、半導体レーザ５０から出力されたレーザ光の一部を受光して光電変換を行い、受光したレーザ光の強度に応じた電流信号の受光信号Ｉｐを生成する。
なお、半導体レーザ５０は光ディスクへのデータの書き込みなどに使用するフロント光と、受光素子５１で受光されてそのレベルの監視に使用するバック光とを出射する。受光素子５１は通常、半導体レーザ５０のバック光を受光する。
電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）５２は、受光素子５１が生成した電流信号の受光信号Ｉｐを電圧信号の受光信号Ｖｐに変換する。
第１の信号生成回路１１０は、受光信号Ｖｐで示される半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがバイアスパワーレベルＰｂとなる第１の駆動電流、すなわち、バイアス電流Ｉｂを、目標値設定回路１１５の目標値に基づいて生成する。
第１の信号生成回路１１０において、サンプルホールド回路１１１は、受光信号Ｖｐを所定周期でサンプリングして保持し、サンプル値を示す出力信号Ｓ１１１を生成する。サンプルホールド回路１１１として、ボトムホールド回路を用いてもよい。
目標値設定回路１１５は、第１の駆動電流、すなわち、バイアス電流Ｉｂを生成するための目標値（または基準値）信号Ｓ１１５を生成し、この第１の目標信号Ｓ１１５を加算回路１１２に出力する。
加算回路１１２は、第１の目標信号Ｓ１１５からサンプルホールド回路１１１の出力信号Ｓ１１１を減じて、その偏差を示す差信号Ｓ１１２（＝Ｓ１１５−Ｓ１１１）を生成する。
ループフィルタ１１３は、差信号Ｓ１１２の高域成分を減衰させて低域成分を通過させるフィルタ信号Ｓ１１３を生成し、当該フィルタ信号Ｓ１１３を電圧／電流変換回路１１４に供給する。ループフィルタ１１３はローパスフィルタである。
電圧／電流変換回路１１４は、電圧信号のフィルタ信号Ｓ１１３を電流信号のバイアス電流信号Ｉｂに変換する。
第２の信号生成回路１２０は、受光信号Ｖｐで示される半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがイレースパワーレベルＰｅとなる第２の駆動電流Ｉｅから第１の駆動電流（バイアス電流信号Ｉｂ）だけ小さい差電流である電流信号（補正イレース電流）Ｉｂｅ（Ｉｂｅ＝Ｉｅ−Ｉｂ）を生成する。
第２の信号生成回路１２０において第２の駆動電流Ｉｅより第１の駆動電流（バイアス電流信号）Ｉｂだけ小さい電流信号（補正イレース電流）Ｉｂｅを生成する理由は、信号合成回路１４０内の加算回路１４５において、第２の信号合成回路１２０から出力された電流信号Ｉｂｅに第１の信号生成回路１１０から出力された第１の駆動電流（バイアス電流信号Ｉｂ）が加算されて、半導体レーザ５０の駆動電流Ｉｄが第２の駆動電流Ｉｅになるからである。
第２の信号合成回路１２０の回路構成は第１の信号合成回路１１０の回路構成と類似しており、その回路動作は上述した第１の信号合成回路１１０の動作と同様である。
サンプルホールド回路１２１は、所定の周期で受光信号Ｖｐをサンプリングして、その値を保持し、サンプル値を示す出力信号Ｓ１２１を生成する。
目標値設定回路１２５は、半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがイレースパワーレベルＰｅとなる第２の駆動電流Ｉｅから第１の駆動電流（バイアス電流信号Ｉｂ）だけ小さい差電流である電流信号（補正イレース電流）Ｉｂｅの目標値を示す第２の目標信号Ｓ１２５を生成し、この第２の目標信号Ｓ１２５を加算回路１２２に出力する。
加算回路１２２は、第２の目標信号Ｓ１２５からサンプルホールド回路１２１の出力信号Ｓ１２１を減じて、その偏差を示す差信号Ｓ１２２（＝Ｓ１２５−Ｓ１２１）を生成する。
ループフィルタ１２３は、差信号Ｓ１２２の高域成分を減衰させて低域成分を通過させたフィルタ信号Ｓ１２３を生成し、当該フィルタ信号Ｓ１２３を電圧／電流変換回路１２４および乗算回路１３６に供給する。ループフィルタ１１３はローパスフィルタである。
電圧／電流変換回路１２４は、フィルタ信号Ｓ１２３を電圧信号から電流信号Ｉｂｅに変換する。
第３の信号生成回路１３０は、受光信号Ｖｐで示される半導体レーザ５０の出力パワーＬｏがライトパワーレベルＰｗとなる第３の駆動電流Ｉｗから第１の信号生成回路１１０から出力される第１の駆動電流Ｉｂだけ小さい比例電流（補正ライト電流）Ｉｂｗ（Ｉｂｗ＝Ｉｗ−Ｉｂ）を、倍率設定回路１３５からの倍率ｍを示す信号Ｓ１３５に基づいて生成する。
第３の信号生成回路１３０において第３の駆動電流Ｉｗより第１の駆動電流Ｉｂだけ小さい補正第３駆動電流（または補正ライト駆動電流）信号Ｉｂｗを生成する理由は、信号合成回路１４０内の加算回路１４５において、第３の信号合成回路１３０から出力された電流信号Ｉｂｗに第１の信号生成回路１１０から出力された第１の駆動電流Ｉｂを加算するからである。
第３の信号生成回路１３０において、乗算回路１３６は、第２の信号生成回路１２０から出力されるフィルタ信号Ｓ１２３に対し、倍率設定回路１３５の出力信号Ｓ１３５が示す倍率ｍを乗算し、乗算結果信号Ｓ１３６を生成する。
倍率設定回路１３５は、下記式で規定される倍率ｍを示す倍率設定信号Ｓ１３５を生成して乗算回路１３６に出力する。
2002033793.tif 000006
電圧／電流変換回路１３４は、乗算回路１３６の乗算信号Ｓ１３６を電圧信号から電流信号Ｉｂｗに変換する。
半導体レーザ５０のアノードは、信号合成回路１４０からの駆動信号Ｉｄが入力される。カソードは接地されて接地電位ＧＮＤになっている。この半導体レーザ５０は、駆動電流Ｉｄに応じたレーザパワーＬｏでレーザ光を発光する。
図４は、図３中の半導体レーザ５０の特性を例示する特性図であり、この特性図の横軸は駆動電流Ｉｄを示しており、縦軸はレーザパワーＬｏを示している。
半導体レーザ５０の特性は、温度、経時変化等により変化する場合があり、このような変化を特性曲線Ａ１，Ａ２で例示している。もちろん、半導体レーザ５０の特性の変化は、図４に例示した２つの特性曲線Ａ１、Ａ２のみに限定されるわけではなく、温度および経時変化により特性曲線Ａ１、Ａ２の間、あるいは、特性曲線Ａ１、Ａ２と類似する他の特性曲線で示される特性を示す。
図３に図解したレーザ駆動回路１９０は、図４に図解した温度および経時変化により特性変化が起こる半導体レーザ５０を駆動する。
特性曲線Ａ１では、以下のような特性になっている。
駆動電流Ｉｄ＝Ｉｂ１である場合、レーザパワーＬｏ＝Ｐｂである。
駆動電流Ｉｄ＝Ｉｅ１である場合、レーザパワーＬｏ＝Ｐｅである。
駆動電流Ｉｄ＝Ｉｗ１である場合、レーザパワーＬｏ＝Ｐｗである。
特性曲線Ａ２では、以下のような特性になっている。
駆動電流Ｉｄ＝Ｉｂ２である場合、レーザパワーＬｏ＝Ｐｂである。
駆動電流Ｉｄ＝Ｉｅ２である場合、レーザパワーＬｏ＝Ｐｅである。
駆動電流Ｉｄ＝Ｉｗ２である場合、レーザパワーＬｏ＝Ｐｗである。
図４では、Ｉｅ１−Ｉｂ１＝Ｉｂｅ１とし、Ｉｗ１−Ｉｂ１＝Ｉｂｗ１としている。さらには、Ｉｅ２−Ｉｂ２＝Ｉｂｅ２とし、Ｉｗ２−Ｉｂ２＝Ｉｂｗ２としている。
駆動電流Ｉｂ１，Ｉｂ２は、レーザパワーＬｏ＝Ｐｂである場合の第１の信号生成回路１１０内の電圧／電流変換回路１１４の出力電流Ｉｂを示している。
図３中の第１の信号生成回路１１０は、半導体レーザ５０の特性が特性曲線Ａ１である場合、受光素子５１で半導体レーザ５０のそのときの出力パワーを検出して、第１の駆動電流Ｉｂ１に出力電流Ｉｂが等しくなるようにフィードバック制御を行っている。また、図３中の第１の生成回路１１０は、半導体レーザ５０の特性が特性曲線Ａ２である場合、受光素子５１で半導体レーザ５０のそのときの出力パワーを検出して、対応する第１の駆動電流Ｉｂ２に出力電流Ｉｂが等しくなるようにフィードバック制御を行っている。
電流Ｉｂｅ１，Ｉｂｅ２は、レーザパワーＬｏ＝Ｐｅである場合の第２の信号生成回路１２０内の電圧／電流変換回路１２４の出力電流Ｉｂｅを示している。
図３中の第２の信号生成回路１２０は、半導体レーザ５０の特性が特性曲線Ａ１である場合、受光素子５１で半導体レーザ５０のそのときの出力パワーを検出して、差電流Ｉｂｅ１に出力電流Ｉｂｅが等しくなるようにフィードバック制御を行っている。また、図３中の第２の信号生成回路１２０は、半導体レーザ５０の特性が特性曲線Ａ２である場合、受光素子５１で半導体レーザ５０のそのときの出力パワーを検出して、差電流Ｉｂｅ２に出力電流Ｉｂｅが等しくなるようにフィードバック制御を行っている。
電流Ｉｂｗ１，Ｉｂｗ２は、レーザパワーＬｏ＝Ｐｗである場合の第３の信号生成回路１３０内の電圧／電流変換回路１３４の出力電流Ｉｂｗを示している。
図３中の第３の信号生成回路１３０は、半導体レーザ５０の特性が特性曲線Ａ１である場合、受光素子５１で半導体レーザ５０のそのときの出力パワーを検出して、比例電流Ｉｂｗ１に出力電流Ｉｂｗが等しくなるようにフィードバック制御を行っている。また、図３中の第３の信号生成回路１３０は、半導体レーザ５０の特性が特性曲線Ａ２である場合、受光素子５１で半導体レーザ５０のそのときの出力パワーを検出して、比例電流Ｉｂｗ２に出力電流Ｉｂｗが等しくなるようにフィードバック制御を行っている。
半導体レーザ５０の特性曲線Ａ１，Ａ２は、０＜Ｌｏである場合に、直線または実質的に直線であり、特性曲線Ａ１，Ａ２とでは直線の傾きが異なっている。このため、下記式２が成立する。すなわち、比率（Ｉｂｗ１／Ｉｂｅ１）は、比率（Ｉｂｗ２／Ｉｂｅ２）に等しく、式１で規定した倍率ｍ、すなわち、（Ｐｗ−Ｐｂ）／（Ｐｅ−Ｐｂ）に等しい。
2002033793.tif 000007
式２を利用することで、半導体レーザ５０の特性が変化しても、第２の信号生成回路１２０内の電圧／電流変換回路１２４の出力電流Ｉｂｅ１，Ｉｂｅ２から、第３の信号生成回路１３０内の電圧／電流変換回路１３４の出力電流Ｉｂｗ１，Ｉｂｗ２を算出することができる。
さらには、電圧／電流変換回路１２４の入力信号に対し、式２で示す比率（倍率）ｍを乗算することで、電圧／電流変換回路１３４の入力信号を生成することができる。
具体的に述べると、倍率設定回路１３５の出力信号Ｓ１３５が示す倍率ｍは、式２で規定される倍率｛（Ｐｗ−Ｐｂ）／（Ｐｅ−Ｐｂ）｝とし、乗算回路１３６において倍率をフィルタ信号Ｓ１２３に乗算することで、電圧／電流変換回路１３４の入力信号である乗算信号Ｓ１３６を生成することができる。
図３に図解したレーザ駆動回路１９０は、図２のレーザ駆動回路９０に比べ、第３の信号生成回路１３０からサンプルホールド回路とループフィルタを削除し、信号合成回路１４０のスイッチング回路が１個少ないので、回路構成が簡潔になっている。
図３のレーザ駆動回路１９０では、電圧／電流変換回路１２４に入力されるフィルタ信号Ｓ１２３を第３の信号生成回路１３０内の乗算回路１３６において倍率設定回路１３５の出力信号Ｓ１３５を乗じて乗算信号Ｓ１３６を生成し、この乗算信号Ｓ１３６を電圧／電流変換回路１３４に入力しているので、電流Ｉｂｗと電流Ｉｂｅとの比を式２の倍率に正確に一致させることが可能である。
第２実施の形態
図５は本発明のレーザ駆動回路の第２実施の形態の構成図である。
図５に図解したレーザ駆動回路１９０Ａは、図３に図解した信号生成回路１４０内の加算回路１４４を省略し、スイッチング回路１４２および１４３の出力を直接、加算回路１４５ａに入力した、信号合成回路１４０Ａを用いている。その他の回路構成は、図３を参照して述べたレーザ駆動回路１９０と同様である。
上述したように、スイッチング回路１４２、１４３はいずれか一方のみオン・オフ制御されて、他方はオフ状態になるから、スイッチング回路１４２、１４３の出力を直接、加算回路１４５ａに印加することができる。これにより、図５のレーザ駆動回路１９０Ａは、図３に図解したレーザ駆動回路１９０より一層回路構成が簡単になった。
第３実施の形態
図３および図５に図解したレーザ駆動回路１９０、１９０Ａを構成する第１〜第３の信号生成回路１１０、１２０、１３０および信号合成回路１４０、１４０Ａは、回路として構成した場合について述べたが、これらの回路を、コンピュータによるソフトウエア処理、または、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）による信号処理、あるいは、専用の信号処理集積回路を構成しても実現することもできる。
その場合、コンピュータなどは、図３および図５に図解した回路の構成要素の信号処理を行う。
以下、コンピュータを用いた場合について述べる。なお、制御手段１６０も同じコンピュータを用いて実現できる。
レーザ駆動方法
図６は、図３および図５のレーザ駆動回路１９０、１９０Ａの信号処理を、コンピュータ、ＤＳＰなどが実施した場合の処理を示すレーザ駆動方法のフローチャートである。
ステップＳ１：受光信号の生成
受光素子５１は、半導体レーザ５０の出力レーザ光の一部を受光し、電流信号の受光信号Ｉｐを生成する。
電流／電圧変換回路５２は、電流信号の受光信号Ｉｐを、電圧信号の受光信号Ｖｐに変換する。
ステップＳ２：駆動電流の生成
図３および図５の第１〜第３の信号生成回路１１０、１２０、１３０の信号処理は、独立かつ、同時的に行われる。なお、コンピュータ、または、ＤＳＰなどを用いて下記の第１〜第３の信号生成回路１１０、１２０、１３０の動作を遂行した場合、第１〜第３の信号生成回路１１０、１２０、１３０の動作を順次行うが、コンピュータなどでは完全に同時的に行えないためであり、高速処理を行い、１サンプリング周期内に演算を行うので、実質的には、同時的に処理が行われることに等しい。第１の信号生成回路の処理と第２の信号生成回路の処理との前後関係は問わない。しかしながら、第３の信号生成回路は第２の信号生成回路の結果を用いて演算を行うので、第３の信号生成回路の処理は第２の信号生成回路の処理の後が望ましい。
第１の信号生成回路１１０の処理として、コンピュータは、上述したように、受光信号Ｖｐのサンプル値の目標値を示す第１の目標信号Ｓ１１５と受光信号Ｖｐのサンプル値を示す信号Ｓ１１１との偏差（Ｓ１１５−Ｓ１１１）を算出し、その偏差に基づき、バイアスパワーＰｂに対応する第１の駆動電流、すなわち、バイアス電流を生成する。
第２の信号生成回路１２０の処理としてコンピュータは、受光信号Ｖｐのサンプル値の目標値を示す第２の目標信号Ｓ１２５と受光信号Ｖｐのサンプル値を示す信号Ｓ１２１との偏差（Ｓ１２５−Ｓ１２１）を算出し、その偏差に基づき、イレースパワーＰｅに対応する第２の駆動電流から第１の駆動電流だけ小さい第１の差電流、すなわち、補正イレース電流を生成する。
第３の信号生成回路１３０の処理としてコンピュータは、第２の信号生成回路で求めた偏差（Ｓ１２５−Ｓ１２１）に倍率ｍを乗じた値｛（Ｓ１２５−Ｓ１２１）・（Ｐｗ−Ｐｂ）／（Ｐｅ−Ｐｂ）｝を算出し、その結果に基づき、ライトパワーＰｗに対応する第３の駆動電流から第１の駆動電流だけ小さい第２の差電流（比例電流）を生成する。
コンピュータを用いた場合、上記乗算処理は非常に簡単である。
ステップＳ３、Ｓ４：動作モード判定
制御手段１６０は、光ディスク装置における現在の動作モードを検出して、モードに応じた駆動電流が半導体レーザ５０に印加されるようにする。
制御手段１６０は、光ディスク装置の動作モードがライトモードであることを示すレーザパワーＬｏの目標値がライトパワーＰｗであるか否か、イレースモードであることを示すレーザパワーＬｏの目標値がイレースパワーＰｅであるか否かを判定する。これ以外のモードの場合はバイアスモードとする。
動作モードを判別したら、下記のいずれかの処理が行われる。
ステップＳ５：ライト駆動電流の生成
制御手段１６０は、レーザパワーＬｏの目標値がライトパワーＰｗになるように、第１の駆動電流Ｉｂと、補正第３のライト電流Ｉｗｂを加算する。
ステップＳ６：イレース駆動電流の生成
制御手段１６０は、レーザパワーＬｏの目標値がイレースパワーＰｅになるように、第１の駆動電流Ｉｂと、補正第２のイレース電流Ｉｅｂを加算する。
ステップＳ７：バイアス駆動電流の生成
制御手段１６０は、レーザパワーＬｏの目標値がバイアスパワーＰｂになるように、第１の駆動電流Ｉｂのみを出力する。
制御手段１６０は、以上の処理を反復させる。
なお、レーザ駆動回路１９０を有する光ディスク装置では、制御手段１６０において式２の倍率を示すデータを予め記録した光ディスクから当該倍率を読み出し、読み出した倍率を倍率設定回路１３５に設定する。
当該光ディスクは、例えば、相変化式のＤＶＤ−ＲＷまたはＤＶＤ−ＲＡＭとしてもよい。
上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明は上記実施の形態に限定されない。
たとえば、上述したレーザ駆動回路は、光ディスク装置への適用に限定されるわけではなく、所定の直線関係にある３種の駆動信号を生成する場合にも、上述したレーザ駆動回路を電流生成回路として適用できる。
以上に説明したように、本発明によれば、半導体レーザから３種以上のレーザパワーを出力させるレーザ駆動回路などの電流生成回路の回路構成を簡潔化することができる。その結果、たとえば、本発明のレーザ駆動回路を用いると、光ディスク装置の構成が簡単になる。
また本発明によれば、当該電流生成回路または電流生成装置で使用可能な方法を提供することができる。
産業上の利用可能性
本発明のレーザ駆動回路は光ディスク装置における半導体レーザの駆動回路として適用できる。また、本発明の駆動電流生成回路は、半導体レーザのような非線形特性を有しながら、線形領域で使用する駆動デバイスを駆動する電流を生成する回路として適用できる。
【図面の簡単な説明】
上述した本発明の目的と特徴は、添付図面を参照して下記に述べる本発明の実施の形態により一層明瞭になる。
図１は光ディスク装置内の半導体レーザからのレーザ光を相変化式の光ディスクに照射してデータを記録する場合における、半導体レーザのレーザパワーを例示する波形図である。
図２は光ディスク装置内のレーザ駆動回路を例示するブロック構成図である。
図３は本発明に係る電流生成回路の例示としてのレーザ駆動回路の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。
図４は図３における半導体レーザの特性を例示する特性図である。
図５は本発明に係る電流生成回路の例示としてのレーザ駆動回路の第２の実施の形態を示すブロック構成図である。
図６は図３および図５のレーザ駆動回路で行われるレーザ駆動方法を示すフローチャートである。
符号の説明
５０　　　　　　　　　　半導体レーザ、
５１　　　　　　　　　　受光素子、
５２　　　　　　　　　　電流／電圧変換回路
１１０、１２０、１３０　第１〜第３の信号生成回路
１１１、１２１　　　　　サンプルホールド回路
１１２、１２２　　　　　加算（減算）回路
１１３、１２３　　　　　ループフィルタ
１１４、１２４、１３４　電圧／電流変換回路
１１５、１２５　　　　　目標値設定回路
１３５　　　　　　　　　倍率設定回路
１３６　　　　　　　　　乗算回路
１４２、１４３　　　　　スイッチング回路
１４４、１４５　　　　　加算回路
１９０　　　　　　　　　レーザ駆動回路
Ｉｄ　　　　　　　　　　駆動電流
Ｌｏ　　　　　　　　　　レーザパワー
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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