專(zhuān)利名稱(chēng)：激光驅(qū)動(dòng)裝置和激光驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光驅(qū)動(dòng)裝置和激光驅(qū)動(dòng)方法，并且例如適合應(yīng)用到利用光束在光盤(pán) 中記錄信息的光盤(pán)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，適合于向諸如CD (壓縮盤(pán))、DVD (數(shù)字多功能盤(pán))和藍(lán)光盤(pán)(注冊(cè) 商標(biāo)，以下稱(chēng)為BD)之類(lèi)的光盤(pán)施加光束并記錄信息的光盤(pán)裝置已被廣泛傳播。一些光盤(pán)裝置適合于利用預(yù)定的脈沖信號(hào)生成器生成脈沖信號(hào)，利用放大器通過(guò) 信號(hào)處理放大這些信號(hào)，并且將它們作為激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到激光二極管，并從而從激光 二極管輸出脈沖式光束。其中，當(dāng)從脈沖信號(hào)生成器提供到放大器的脈沖信號(hào)的下降時(shí)間變得較早時(shí)，由 于放大器的放大特性以及激光二極管內(nèi)的電感成分和電容成分，在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)中可能發(fā) 生下沖(undershoot)。因此，激光二極管可能由于反向電壓的施加而損壞或者性能惡化。為了減小激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下沖，已經(jīng)提出了一種將包括電阻器和電容器的串聯(lián)電 路的阻尼電路并聯(lián)連接到激光二極管的激光驅(qū)動(dòng)電路(例如，參見(jiàn)JP-A-2005-340774(圖 1))。

發(fā)明內(nèi)容
然而，如果添加這種阻尼(damping)電路，則在光盤(pán)裝置中部件數(shù)目增加。另外， 還有必須花費(fèi)精力來(lái)設(shè)置阻尼電路的常數(shù)的問(wèn)題。需要能夠利用簡(jiǎn)單配置來(lái)防止激光二極管的惡化和損壞的激光驅(qū)動(dòng)裝置和激光 驅(qū)動(dòng)方法。在根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種激光驅(qū)動(dòng)裝置中，設(shè)置了 脈沖信號(hào)生成單元，該脈 沖信號(hào)生成單元在電壓已從預(yù)定基準(zhǔn)電壓上升到預(yù)定輸出電壓并且預(yù)定激光二極管中的 弛豫振蕩的振蕩周期與發(fā)光開(kāi)始時(shí)間的總和時(shí)間幾乎已經(jīng)逝去之后，生成一脈沖信號(hào)，該 脈沖信號(hào)具有從所述輸出電壓分兩段或更多段下降到所述基準(zhǔn)電壓的波形；以及輸出單 元，該輸出單元通過(guò)對(duì)所述脈沖信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理來(lái)生成激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該信號(hào)輸出 到所述激光二極管。在該激光驅(qū)動(dòng)單元中，通過(guò)使激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降電壓分段減小，可以向激光二 極管提供具有減小的下沖的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中下沖可能在輸出單元中執(zhí)行信號(hào)處理時(shí)發(fā) 生。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)使得激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降電壓分段減小，可以向激光 二極管提供具有減小的下沖的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中下沖可能在輸出單元中執(zhí)行信號(hào)處理時(shí) 發(fā)生。從而，本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)能夠利用簡(jiǎn)單的配置防止激光二極管的惡化和損壞 的激光驅(qū)動(dòng)裝置和激光驅(qū)動(dòng)方法。


圖1是示出光盤(pán)裝置和光學(xué)拾取器(optical pickup)的配置的示意圖。圖2是示出激光驅(qū)動(dòng)單元的配置的示意圖。圖3A至3C是示出脈沖信號(hào)、激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)和光束的示意圖。圖4是示出脈沖信號(hào)生成器的配置的示意圖。圖5A至5E是示出脈沖信號(hào)生成器內(nèi)的信號(hào)的示意圖。圖6A和6B是示出現(xiàn)有技術(shù)的脈沖信號(hào)和激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示意圖。圖7A和7B是示出脈沖信號(hào)和激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示意圖。圖8是示出取決于附加矩形波的電壓的激光驅(qū)動(dòng)電流的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的配置的示意 圖。圖9是用于說(shuō)明脈沖信號(hào)中的附加矩形波的電壓的示意圖。圖IOA至IOE是示出取決于附加矩形波的電壓的激光驅(qū)動(dòng)電流的示意11是示出取決于附加矩形波的電壓的脈沖信號(hào)SL的示意圖。圖12是示出根據(jù)另一實(shí)施例的脈沖信號(hào)(1)的示意圖。圖13是示出根據(jù)另一實(shí)施例的脈沖信號(hào)(2)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，將說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例(以下稱(chēng)之為實(shí)施例)。將按以下順序進(jìn)行 說(shuō)明1.實(shí)施例2.其他實(shí)施例<1.實(shí)施例 >[1-1.光盤(pán)裝置和光學(xué)拾取器的配置]圖1所示的光盤(pán)裝置1適合于從激光二極管32向光盤(pán)100輸出能夠引起雙光子 吸收反應(yīng)的具有較高光強(qiáng)度的短脈沖形式的光束，該光盤(pán)100具有包含對(duì)具有預(yù)定波長(zhǎng)的 光進(jìn)行雙光子吸收的雙光子吸收材料的記錄層(參見(jiàn)JP-A-2008-259112)。在使用雙光子吸收反應(yīng)的光盤(pán)裝置1中，具有比通常施加到激光二極管的激光驅(qū) 動(dòng)信號(hào)的電壓更高(例如，1. 5倍或更高)的電壓的脈沖式激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)可被施加到激光二 極管。因此，光盤(pán)裝置1可以使得光束的瞬時(shí)光強(qiáng)度的最大值高于從典型激光二極管輸 出的光束。激光二極管32在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)的施加開(kāi)始后的一定時(shí)間過(guò)去之后開(kāi)始發(fā)光。下 面，該時(shí)間被稱(chēng)為“發(fā)光開(kāi)始時(shí)間τ d”。另外，當(dāng)具有高電壓的脈沖式激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD被施加到激光二極管32時(shí)，光束光 子密度(即，光強(qiáng)度)由于所謂的弛豫振蕩(relaxationoscillation)而振蕩。下面，振蕩 的光子密度的幅度的周期被稱(chēng)為“振蕩周期ta”。這里，關(guān)于光強(qiáng)度的值，在發(fā)光開(kāi)始之后 立即出現(xiàn)的第一波的幅度最大，在第二波和第三波中逐漸衰減，并最終變得穩(wěn)定。另外，光盤(pán)裝置1適合于利用控制單元11整體控制整個(gè)設(shè)備，并且對(duì)光盤(pán)100執(zhí) 行信息的記錄和再現(xiàn)。
4
控制單元11包括CPU(中央處理單元)、其中存儲(chǔ)各種程序等等的R0M(只讀存儲(chǔ) 器)以及用作CPU的工作存儲(chǔ)器的RAM(隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)(未示出)。S卩，控制單元11旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)12，以按期望的速度轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)12T 上的光盤(pán)100。另外，控制單元11驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)13，以在作為朝著光盤(pán)100的內(nèi)圓周側(cè)或 外圓周側(cè)的方向的循軌(tracking)方向上沿著移動(dòng)軸Gl大幅移動(dòng)光學(xué)拾取器20。當(dāng)信息被記錄在光盤(pán)100中時(shí)，例如，控制單元11通過(guò)對(duì)信息執(zhí)行預(yù)定的編碼處 理、調(diào)制處理等等來(lái)生成記錄信號(hào)并將其提供給光學(xué)拾取器20的激光驅(qū)動(dòng)單元31。激光驅(qū)動(dòng)單元31把基于從控制單元11提供來(lái)的記錄信號(hào)生成的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD 提供給激光二極管32。激光二極管32基于激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出光束Li，并允許該光束進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡 33。準(zhǔn)直透鏡33將光束Ll從發(fā)散光轉(zhuǎn)換成平行光，并允許該光束進(jìn)入分束器34。分束器34具有反射-透射表面34S，該表面按預(yù)定的比率反射或透射光束Ll。當(dāng) 光束Ll進(jìn)入時(shí)，反射-透射表面34S透射光束Ll并允許該光束進(jìn)入物鏡35。物鏡35適合于收集光束Li，從而將該光束聚焦在光盤(pán)100內(nèi)的目標(biāo)位置上，以形 成記錄標(biāo)記。另一方面，當(dāng)從光盤(pán)100再現(xiàn)信息時(shí)，控制單元11把再現(xiàn)光量信號(hào)提供給光學(xué)拾 取器20的激光驅(qū)動(dòng)單元31。激光驅(qū)動(dòng)單元31把基于從控制單元11提供來(lái)的再現(xiàn)光量信號(hào)生成的激光驅(qū)動(dòng)信 號(hào)SD提供給激光二極管32。激光二極管32基于激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出光束Li，并允許該光束經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡 33、分束器34和物鏡35聚焦在光盤(pán)100內(nèi)的目標(biāo)位置上。物鏡35把從光盤(pán)100反射來(lái)的反射光束L2轉(zhuǎn)換成平行光，并允許該光束進(jìn)入分 束器34。其中，分束器34利用反射-透射表面34S對(duì)反射光束L2的一部分進(jìn)行反射，并允 許該光束進(jìn)入會(huì)聚透鏡36。會(huì)聚透鏡36會(huì)聚反射光束L2并將其施加到光接收元件37。光接收元件37具有設(shè)置在其表面上的檢測(cè)區(qū)域，并且基于各檢測(cè)區(qū)域中對(duì)反射 光束L2的檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成檢測(cè)信號(hào)，并將其發(fā)送到控制單元11?？刂茊卧?1適合于通過(guò)基于檢測(cè)信號(hào)生成再現(xiàn)RF信號(hào)并對(duì)其執(zhí)行預(yù)定的解調(diào)處 理、解碼處理等等，來(lái)對(duì)記錄在光盤(pán)100中的信息進(jìn)行再現(xiàn)。如上所述，光盤(pán)裝置1適合于對(duì)光盤(pán)100執(zhí)行信息記錄處理和信息再現(xiàn)處理。[1-2.激光驅(qū)動(dòng)單元的配置]圖2所示的激光驅(qū)動(dòng)單元31包括在預(yù)定時(shí)間生成多種脈沖式信號(hào)的脈沖信號(hào)生 成器41以及驅(qū)動(dòng)激光二極管32的放大器42。當(dāng)記錄信號(hào)被從控制單元11 (圖1)發(fā)出時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)單元31將該記錄信號(hào)提供 給脈沖信號(hào)生成器41。脈沖信號(hào)生成器41如圖3A所示基于所提供的記錄信號(hào)生成以脈沖方式改變的脈 沖信號(hào)SL，并將其提供給放大器42。脈沖信號(hào)SL表明了向激光二極管32提供電力的時(shí)間 和放大器42的電壓電平的量值。另外，脈沖信號(hào)生成器可以生成其中具有各種持續(xù)時(shí)間和電壓的多個(gè)矩形波，并輸出這多個(gè)矩形波的組合。放大器42通過(guò)按預(yù)定的放大因數(shù)放大脈沖信號(hào)SL來(lái)生成如圖3B所示的激光驅(qū) 動(dòng)信號(hào)SD，并將其提供給激光二極管32。因此，激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的峰值電壓VD響應(yīng)于脈 沖信號(hào)SL的峰值電壓VL而變化。另外，激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD具有由于放大器42的放大特性 而失真的波形。當(dāng)接收到所提供的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD時(shí)，激光二極管32如圖3C所示在以脈沖方式 改變光強(qiáng)度的同時(shí)輸出光束L。另外，激光二極管32是使用半導(dǎo)體發(fā)光的通用激光二極管(例如，由Sony制造的 SLD253VL)。激光二極管32的反向電壓的絕對(duì)最大額定值是2 [V]。這里，激光驅(qū)動(dòng)單元31在通過(guò)將弛豫振蕩的振蕩周期ta加到上述的發(fā)光開(kāi)始時(shí) 間τ d而獲得的時(shí)間中以高電平輸出矩形波作為脈沖信號(hào)SL。因此，已被提供了經(jīng)放大的脈沖信號(hào)SL的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的激光二極管32可以 輸出僅與上述弛豫振蕩中的第一波的部分相對(duì)應(yīng)的脈沖式光束L。[1-3.脈沖信號(hào)生成器的配置]接下來(lái)，將說(shuō)明脈沖信號(hào)生成器41的配置。如圖4所示，脈沖信號(hào)生成器41包括 矩形波生成電路51、延遲電路52、解碼電路53、衰減電路54以及組合電路55。矩形波生成電路51生成如圖5A所示的具有持續(xù)時(shí)間Wl和電壓Al的矩形波SBL， 并將該矩形波SBL提供給延遲電路52、解碼電路53和組合電路55。延遲電路52如圖5B所示通過(guò)使矩形波SBL延遲持續(xù)時(shí)間W2來(lái)生成經(jīng)延遲的矩 形波SDL，并將其提供給解碼電路53。解碼電路53在矩形波SBL的電壓為基準(zhǔn)電壓0[V]并且經(jīng)延遲的矩形波SDL的電 壓為電壓Al時(shí)，將輸出電壓設(shè)定為電壓Al。因此，如圖5C所示，解碼電路53從矩形波SBL 的下降到經(jīng)延遲的矩形波SDL的上升向衰減電路54提供電壓Al的經(jīng)解碼的矩形波SDC。衰減電路54按預(yù)定的比率對(duì)所提供的經(jīng)解碼矩形波SDC的電壓進(jìn)行衰減，以獲得 如圖5D所示的具有電壓A2的附加矩形波SAD，并將其提供給組合電路55。組合電路55通過(guò)進(jìn)行組合以把從衰減電路54提供來(lái)的附加矩形波SAD的上升疊 加在從矩形波生成電路51提供來(lái)的矩形波SBL的下降上來(lái)生成如圖5E所示的脈沖信號(hào) SL，并將其輸出。如上所述，脈沖信號(hào)生成器41通過(guò)對(duì)具有電壓Al和持續(xù)時(shí)間Wl的矩形波SBL和 具有低于電壓Al的電壓A2和持續(xù)時(shí)間W2的附加矩形波SAD，來(lái)輸出其中具有電壓Al和持 續(xù)時(shí)間W3的矩形波的一部分降低到電壓A2的脈沖信號(hào)SL。[1-4.脈沖信號(hào)和激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)]這里，作為使用激光驅(qū)動(dòng)單元31的實(shí)驗(yàn)，只是矩形波SBL (圖5A)而不是與附加矩 形波SAD組合的矩形波SBL的脈沖信號(hào)SL被放大，并且被作為激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出到激 光二極管32(圖2)。 其中，脈沖信號(hào)SL的波形如圖6A所示，并且激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的波形如圖6B所示。 注意，圖6A所示的脈沖信號(hào)SL是因?yàn)榉糯笃?2進(jìn)行的后續(xù)放大而在接近0 [V]附近正負(fù) 振蕩的波形。 在圖6B中，激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的峰值電壓約為15 [V]。因此，激光驅(qū)動(dòng)單元31可將具有高電壓的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD提供給激光二極管32。然而，在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中，在下降時(shí)發(fā)生大約3[V]的下沖。該下沖是大于作為 上述激光二極管32的反向電壓的絕對(duì)最大額定值的2[V]的值。添加超過(guò)激光二極管32的絕對(duì)最大額定值的反向電壓導(dǎo)致激光二極管32的損壞 和性能惡化。如上所述，當(dāng)放大器42輸出從高電壓(大約15[V])直接下降到0[V]的激光驅(qū)動(dòng) 信號(hào)SD時(shí)，可存在這樣的可能性，即超過(guò)該絕對(duì)最大額定值的反向電壓被施加到激光二極 管32。另一方面，根據(jù)本實(shí)施例的激光驅(qū)動(dòng)單元31施加通過(guò)將附加矩形波SAD與矩形波 SBL相組合來(lái)形成的脈沖信號(hào)SL(圖5E)，并將其作為激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出到激光二極管 32(圖 2)。這里，脈沖信號(hào)SL的波形如圖7A所示，并且激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的波形如圖7B所示。 注意，脈沖信號(hào)SL具有由于脈沖信號(hào)生成器的頻率特性而失真和鈍化的波形。與圖6B的情況一樣，圖7B所示的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD具有高達(dá)大約15[V]的峰值電壓。另一方面，圖7A所示的脈沖信號(hào)SL在與附加矩形波SAD (圖5D)相對(duì)應(yīng)的部分中 與圖6A部分不同。在圖7B所示的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中，有幾個(gè)部分在下降之后取負(fù)電壓值，從而下沖 與圖6B相比被顯著減小。實(shí)際上，圖7B所示的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中在下降之后發(fā)生的所有下沖都落在激光 二極管32的反向電壓的絕對(duì)最大額定值內(nèi)。另外，在圖7B所示的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中，下降到0[V]的時(shí)間比圖6B中略晚。[1-5.取決于附加矩形波的下沖的差異的實(shí)驗(yàn)]如上所述，在根據(jù)本實(shí)施例的脈沖信號(hào)SL中，附加矩形波SAD被與矩形波SBL的 下降相組合。因此，在經(jīng)放大的脈沖信號(hào)SL的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中，與只是矩形波SBL而未與附 加矩形波SAD相結(jié)合的脈沖信號(hào)SL被放大的情況相比，下沖減小。這里，只是矩形波SBL而未與附加矩形波SAD相結(jié)合的脈沖信號(hào)SL可被視為是與 具有電壓0[v]的附加矩形波SAD相結(jié)合的矩形波SBL。因此，認(rèn)為當(dāng)附加矩形波SAD的電 壓變化時(shí)，出現(xiàn)在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中的下沖的電壓也變化。如下，利用圖8所示的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)60，改變附加矩形波SAD的電壓，并且獲得激光驅(qū) 動(dòng)信號(hào)SD的下沖的電壓變?yōu)樽钚r(shí)附加矩形波SAD的電壓。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)60中，激光驅(qū)動(dòng)單元31的脈沖信號(hào)生成器41被設(shè)定為生成矩形波 SBL與各種電壓下的附加矩形波SAD相結(jié)合的脈沖信號(hào)SL，并將基于該設(shè)定的脈沖信號(hào)SL 提供給放大器42。另外，振蕩器61連接到脈沖信號(hào)生成器41，并且由振蕩器61測(cè)量脈沖 信號(hào)SL。激光驅(qū)動(dòng)單元31的放大器42對(duì)脈沖信號(hào)SL進(jìn)行放大并將激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出 到激光二極管32的陽(yáng)極側(cè)。具有1[Ω]的電阻值的電流檢測(cè)電阻器62連接在激光二極管32的陰極側(cè)與基準(zhǔn)
7電勢(shì)GND之間。有源差分探頭61P連接在電流檢測(cè)電阻器62的兩端之間，并且振蕩器61測(cè)量電 流檢測(cè)電阻器62的兩端之間的電勢(shì)差。其中，在電流檢測(cè)電阻器62中流動(dòng)的電流，即在激光二極管32中流動(dòng)的電流是取 決于電流檢測(cè)電阻器62的兩端之間的電勢(shì)差與電流檢測(cè)電阻器62的電阻值的關(guān)系而確定 的。下面，在激光二極管32中流動(dòng)的電流也被稱(chēng)為“激光驅(qū)動(dòng)電流CL”。這里，由于在激光驅(qū)動(dòng)電流CL和被施加到激光二極管32的反向電壓之間存在比 例關(guān)系，因此認(rèn)為，當(dāng)激光驅(qū)動(dòng)電流CL的下沖的電流值變?yōu)樽钚r(shí)，施加到激光二極管32 的反向電壓也最小。在上述配置中，脈沖信號(hào)生成器41生成圖9所示的脈沖信號(hào)SL。這里，脈沖信號(hào) 生成器41輸出包括具有1.0 [ns]的持續(xù)時(shí)間Wl的矩形波SBL和具有0.5 [ns]的持續(xù)時(shí)間 W2的附加矩形波SAD的脈沖信號(hào)SL。通過(guò)利用脈沖信號(hào)生成器41改變附加矩形波SAD的電壓A2與矩形波SBL的電壓 Al的比率(以下這被稱(chēng)為“附加矩形波比率RT”)，獲得了如圖IOA至IOE所示的激光驅(qū)動(dòng) 電流CL。圖IOA至IOE示出了當(dāng)附加矩形波比率RT分別被設(shè)定到0、25、42、64和100[% ] 時(shí)的電流值。注意，振蕩器61測(cè)量電流檢測(cè)電阻器62的兩端之間的電勢(shì)差，然而，圖IOA至IOE 示出了通過(guò)測(cè)量獲得的電勢(shì)差被取決于電流檢測(cè)電阻器62與其自身之間的關(guān)系而轉(zhuǎn)換為 電流。如圖IOA所示，在附加矩形波比率RT為]的情況下，即在僅為矩形波SBL的 脈沖信號(hào)SL的情況下，在12[ns]時(shí)在激光驅(qū)動(dòng)電流CL中出現(xiàn)大電流值的下沖。另外，如圖IOB至IOE所示，隨著附加矩形波比率RT更大，12 [ns]時(shí)激光驅(qū)動(dòng)電流 CL的下沖變得更小。圖IOE所示的激光驅(qū)動(dòng)電流CL在12[ns]時(shí)未降低到負(fù)值。另一方面，如圖IOE所示，在附加矩形波比率RT為100[% ]的情況下，即在脈沖信 號(hào)SL是持續(xù)時(shí)間為1. 5[ns]的矩形波的情況下，在13[ns]時(shí)在激光驅(qū)動(dòng)電流CL中出現(xiàn)大 電流值的下沖。另外，如圖IOA至IOD所示，隨著附加矩形波比率RT更小，13 [ns]時(shí)激光驅(qū)動(dòng)電流 CL的下沖變得更小。圖IOA所示的激光驅(qū)動(dòng)電流CL在13 [ns]時(shí)沒(méi)有降低到負(fù)值。這里，如圖IOC所示，當(dāng)附加矩形波比率RT為42[% ]時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)電流CL的下沖 的電流值變得最小。從而，認(rèn)為對(duì)于與激光驅(qū)動(dòng)電流CL具有比例關(guān)系的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD，當(dāng)附加矩形 波比率RT為42[% ]時(shí)下沖的電壓值變得最小。接下來(lái)，當(dāng)附加矩形波比率RT被改變時(shí)的脈沖信號(hào)SL在圖11中示出。圖11分別 示出了當(dāng)附加矩形波比率RT被設(shè)定為0、25、42、64和100[% ]時(shí)作為脈沖信號(hào)SL0、SL25、 SL42、SL64和SL100的脈沖信號(hào)SL。注意，從脈沖信號(hào)生成器41輸出的高頻的脈沖信號(hào)SL在其被放大器42放大成激 光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD并被提供給激光二極管32時(shí)在某種程度上通過(guò)某一電路長(zhǎng)度，從而信號(hào)被 延遲。
因此，脈沖信號(hào)SL在0至l[ns]的時(shí)間開(kāi)始上升，并且圖IOA至IOE所示的激光 驅(qū)動(dòng)電流CL在比該時(shí)間晚大約10[ns]的時(shí)間開(kāi)始上升。如圖11所示，附加矩形波比率RT為]的脈沖信號(hào)SLO與其他附加矩形波比 率RT下的信號(hào)脈沖相比在最早的時(shí)間開(kāi)始下降。另外，附加矩形波比率RT越大，脈沖信號(hào) SL就越晚開(kāi)始下降。從而，當(dāng)附加矩形波比率RT為42 [ % ]時(shí)，獲得具有最小下沖電壓值的激光驅(qū)動(dòng)信 號(hào)SD0[1-6.操作和優(yōu)點(diǎn)]在上述配置中，激光驅(qū)動(dòng)單元31的脈沖信號(hào)生成器41執(zhí)行組合以使得具有比矩 形波SBL的電壓更小的電壓的附加矩形波SAD的上升可與矩形波SBL的下降重合，并且將 其作為脈沖信號(hào)SL提供給放大器42。作為響應(yīng)，放大器42對(duì)脈沖信號(hào)SL進(jìn)行放大，并將其作為激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出 到激光二極管32。因此，激光驅(qū)動(dòng)單元31可將下降電壓分段變小的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD提供給激光二 極管32。如果激光驅(qū)動(dòng)單元31對(duì)僅為矩形波SBL而未與附加矩形波SAD相組合的脈沖信 號(hào)SL進(jìn)行放大，則該單元向激光二極管32輸出從高電壓迅速下降到0 [V]的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào) SD。在此情況下，在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下降時(shí)發(fā)生較大的下沖(圖6B)。因此，超過(guò)絕 對(duì)最大額定值的反向電壓被施加到激光二極管32，可能導(dǎo)致?lián)p壞和特定惡化。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光驅(qū)動(dòng)單元31可向激光二極管32提供在下 降時(shí)具有減小的下沖的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD(圖7B)。從而，激光驅(qū)動(dòng)單元31可以防止超過(guò)絕對(duì)最大額定值的反向電壓被施加到激光 二極管32。另外，為了抑制激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下沖，可以設(shè)想以模擬方式調(diào)整脈沖信號(hào)SL以 使得脈沖信號(hào)SL可溫和下降的方法。另一方面，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光驅(qū)動(dòng)單元31中，只需要組合矩形波，并 且利用簡(jiǎn)單的信號(hào)處理和電路配置就可以抑制激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下沖。另外，還可以設(shè)想通過(guò)添加諸如電容器之類(lèi)的電子元件減緩激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的 下降來(lái)抑制下沖的方法。然而，在此情況下，激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD不僅會(huì)溫和下降，而且上升可 能也是溫和的。由于光盤(pán)裝置1使用雙光子吸收反應(yīng)，因此必須向激光二極管32提供具有高電壓 的脈沖式激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD。因此，溫和上升的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD不適合于本發(fā)明的實(shí)施例中 的光盤(pán)裝置1。本發(fā)明的實(shí)施例中的激光驅(qū)動(dòng)單元31可以減小激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下降時(shí)的下沖 并且維持陡峭的上升。從而，在光盤(pán)裝置1中，陡峭上升并具有高電壓的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD可被施加到激 光二極管32，從而激光二極管32的發(fā)光時(shí)間不被延遲，但隨后的下降變得溫和了。因此，光 盤(pán)裝置1可以適當(dāng)?shù)?光盤(pán)100執(zhí)行記錄。
根據(jù)上述配置，激光驅(qū)動(dòng)單元31的脈沖信號(hào)生成器41執(zhí)行組合以使得具有比矩 形波SBL的電壓更小的電壓的附加矩形波SAD的上升可與矩形波SBL的下降相重合，并將 其作為脈沖信號(hào)SL提供給放大器42。作為響應(yīng)，放大器42放大脈沖信號(hào)SL并將其作為激 光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD輸出到激光二極管32。從而，激光驅(qū)動(dòng)單元31通過(guò)使激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下 降電壓分段變小，可以向激光二極管32提供具有減小的下沖(下沖可能發(fā)生在放大器42 進(jìn)行放大時(shí))的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD。<2.其他實(shí)施例〉在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，即激光驅(qū)動(dòng)單元31將具有比矩形波 SBL的電壓更小的電壓的一個(gè)附加矩形波SAD與矩形波SBL相組合并生成脈沖信號(hào)SL。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，而是例如如圖12所示，通過(guò)將具有比矩形波SBL 的電壓更小的電壓的附加矩形波SADl和具有比附加矩形波SADl的電壓更小的電壓的附加 矩形波SAD2與矩形波SBL相組合，可以生成脈沖信號(hào)SL1。S卩，具有比矩形波SBL的電壓更小的電壓的多個(gè)附加矩形波SAD可與矩形波SBL 相組合。在此情況下，通過(guò)使得要與矩形波SBL組合的多個(gè)附加矩形波SAD的電壓逐漸地 分段減小，可以進(jìn)一步減小激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下沖。注意，如果附加矩形波SAD的數(shù)目太多，則在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD已下降之前經(jīng)過(guò)的 時(shí)間太長(zhǎng)，因此在圖3B所示的激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中，必須調(diào)節(jié)預(yù)定脈沖的下降以使之不與激 光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下一輸出脈沖的上升相重疊。另外，在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了附加矩形波SAD的持續(xù)時(shí)間W2被設(shè)定為 0. 5[ns]的情況。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，而是例如附加矩形波SAD的持續(xù)時(shí)間W2可被設(shè) 定為1.0[ns]，比如圖13所示的脈沖信號(hào)SL2。S卩，可以考慮到具有特性的產(chǎn)品差異和個(gè)體差異的放大器42的放大特性和激光 二極管32內(nèi)的電感成分和電容成分，來(lái)設(shè)定附加矩形波SAD的適當(dāng)持續(xù)時(shí)間W2。另外，還希望也考慮到放大器42的放大特性和激光二極管32內(nèi)的電感成分和電 容成分來(lái)優(yōu)化附加矩形波SAD的電壓A2。另外，在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了脈沖信號(hào)生成器41包括矩形波生成電路51、 延遲電路52、解碼電路53、衰減電路54和組合電路55并輸出脈沖信號(hào)SL的情況。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，而是例如，矩形波SBL和經(jīng)解碼的矩形波SDC可 以利用FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)來(lái)生成，經(jīng)解碼的矩形波SDC可被衰減并與矩形波SBL 相組合，然后脈沖信號(hào)SL可被輸出。S卩，只需要脈沖信號(hào)生成器41能夠輸出通過(guò)將具有比矩形波SBL的電壓更小的電 壓的一個(gè)或多個(gè)附加矩形波SAD與矩形波SBL相組合而形成脈沖信號(hào)SL即可。另外，在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了由脈沖信號(hào)生成器41輸出的脈沖信號(hào)SL被放 大器42放大并隨后被作為激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD提供給激光二極管32的情況。然而，本發(fā)明并不限于此，而是由脈沖信號(hào)生成器41輸出的脈沖信號(hào)SL可以經(jīng)歷 例如由均衡器進(jìn)行的預(yù)定電處理并且被提供給激光二極管32。另外，在上述實(shí)施例中，描述了獲得激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下沖變得最小時(shí)的附加矩 形波比率RT的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此，而是，最多到某個(gè)程度，下沖可在激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD中發(fā) 生并且反向電壓可被施加到激光二極管32。即，只需要設(shè)定脈沖信號(hào)生成器41中的附加矩 形波比率RT，使得激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)SD的下沖可在不超過(guò)激光二極管32的絕對(duì)最大額定值的 反向電壓的范圍內(nèi)下降即可。另外，在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了脈沖信號(hào)生成器41將附加矩形波SAD與矩形 波SBL相組合以使得附加矩形波SAD的上升可與矩形波SBL的下降重合的情況。如上所述，脈沖信號(hào)SL具有由于脈沖信號(hào)生成器41的頻率特性而失真和鈍化的 波形。因此，即使當(dāng)矩形波SBL的下降與附加矩形波SAD的上升之間只有微小間隙時(shí)，從脈 沖信號(hào)生成器41輸出的脈沖信號(hào)SL也具有其中矩形波SBL的下降與附加矩形波SAD的上 升溫和連接的波形。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在某種程度上矩形波SBL的下降與附加矩形波SAD的 上升之間可以有間隙。另外，在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了作為脈沖信號(hào)生成單元的脈沖信號(hào)生成器41 和作為輸出單元的放大器42形成作為激光驅(qū)動(dòng)裝置的激光驅(qū)動(dòng)單元31的情況。然而，本發(fā)明不限于此，而是包括其他各種電路配置的脈沖信號(hào)生成單元和輸出 單元可形成激光驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的實(shí)施例也可用在將圖像、聲音、各種數(shù)據(jù)等等的信息記錄在光盤(pán)中并從 光盤(pán)再現(xiàn)信息的光盤(pán)裝置。本申請(qǐng)包含與2009年6月9日向日本專(zhuān)利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2009-138491中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，這里通過(guò)引用將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容并入。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、組 合、子組合和變更，只要它們處于所附權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)即可。
權(quán)利要求
一種激光驅(qū)動(dòng)裝置，包括脈沖信號(hào)生成單元，該脈沖信號(hào)生成單元在電壓已從預(yù)定基準(zhǔn)電壓上升到預(yù)定輸出電壓并且預(yù)定激光二極管中的弛豫振蕩的振蕩周期與發(fā)光開(kāi)始時(shí)間的總和時(shí)間幾乎已經(jīng)逝去之后，生成一脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)具有從所述輸出電壓分兩段或更多段下降到所述基準(zhǔn)電壓的波形；以及輸出單元，該輸出單元通過(guò)對(duì)所述脈沖信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理來(lái)生成激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該信號(hào)輸出到所述激光二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述脈沖信號(hào)生成單元具有基本波形 生成電路、附加波形生成電路和波形組合電路，所述基本波形生成電路生成上升到所述輸出電壓并隨后下降到所述基準(zhǔn)電壓的矩形 波的基本波形，所述附加波形生成電路生成任意數(shù)目的矩形波的附加波形，所述任意數(shù)目的矩形波具 有比所述基本波形的輸出電壓更小并從所述基本電壓順序下降的電壓，以及波形組合電路，該波形組合電路通過(guò)將所述附加波形的上升與所述基本波形的下降相 組合來(lái)生成所述脈沖信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述附加波形生成電路生成電壓比所 述基本波形的輸出電壓小的一個(gè)矩形波的附加波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述輸出單元包括按預(yù)定的放大因數(shù) 放大所述脈沖信號(hào)并輸出該信號(hào)的放大器。
5.一種激光驅(qū)動(dòng)方法，包括以下步驟脈沖信號(hào)生成步驟，在電壓已從預(yù)定基準(zhǔn)電壓上升到預(yù)定輸出電壓并且預(yù)定激光二極 管中的弛豫振蕩的振蕩周期與發(fā)光開(kāi)始時(shí)間的總和時(shí)間幾乎已經(jīng)逝去之后，生成一脈沖信 號(hào)，該脈沖信號(hào)具有從所述輸出電壓分兩段或更多段下降到所述基準(zhǔn)電壓的波形；以及輸出步驟，通過(guò)對(duì)所述脈沖信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理來(lái)生成激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該信號(hào)輸出 到所述激光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供了激光驅(qū)動(dòng)裝置和激光驅(qū)動(dòng)方法。一種激光驅(qū)動(dòng)裝置包括脈沖信號(hào)生成單元，其在電壓已從預(yù)定基準(zhǔn)電壓上升到預(yù)定輸出電壓并且預(yù)定激光二極管中的弛豫振蕩的振蕩周期與發(fā)光開(kāi)始時(shí)間的總和時(shí)間幾乎已經(jīng)逝去之后，生成一脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)具有從所述輸出電壓分兩段或更多段下降到所述基準(zhǔn)電壓的波形；以及輸出單元，其通過(guò)對(duì)所述脈沖信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理來(lái)生成激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該信號(hào)輸出到所述激光二極管。
文檔編號(hào)G11B7/125GK101923870SQ20101019715
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者丸山務(wù), 小林誠(chéng)司, 藤田五郎 申請(qǐng)人:索尼公司