(57)【要約】  本発明の光ディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源２と、光ディスク１００からの信号を検出する光検出器１０と、レーザ光を光ディスク１００に照射し、光ディスク１１からの反射光を光検出器１０へ導く光学系２００とを備える。この装置は、更に、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１０からの反射光が光検出器１０に届いていない時における光検出器１０から出力される値とレーザ光源２の出射パワーとの関係を規定する情報を格納するメモリ３００と、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に届いていない時における光検出器１０の出力とメモリ３００で格納された情報とに基づいてレーザ光源２の出射パワーを制御する制御部４００とを備える。
2012137261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
光ディスクからの信号を検出する光検出器と、
前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、
前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値と前記レーザ光源の出射パワーとの関係を規定する情報を格納するメモリと、
前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器の出力と前記メモリで格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部と、
を備える光ディスク装置。
【請求項２】
前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記レーザ光が前記光ディスクの情報記録層にフォーカスしていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクが装填されていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光のパワーを検出する光量検出素子と、
光ディスクからの信号を検出する光検出器と、
前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、
前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記レーザ光源の出射パワーと前記光検出器から出力される値との関係を規定する情報と、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報とを格納するメモリと、
前記光量検出素子の出力と前記メモリに格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部と、
を備えるディスク装置。
【請求項５】
前記制御部は、あるタイミンクで、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値を測定し、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報を校正する、請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記レーザ光源が第１の出射パワーで前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光量検出素子から出力される値がａである場合において、前記メモリに格納された前記情報に基づけば前記光検出器の出力がｃであるのに対して、前記光検出器から実際に出力される値がｂであるとき、ｂとｃとの差異が所定値よりも小さければ、前記光検出器の出力ｃに相当する光量検出素子の出力ａ'となるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する、請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
ｂとｃとの差異が前記所定値よりも大きければ、前記光量検出素子の出力がａとなるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する、請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記レーザ光源は、前記レーザ光を生成する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子をカバーする容器とを有しており、
前記光量検出素子は、前記容器の内部に設けられている請求項４から７のいずれかに記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源を用いて光ディスクからデータを光学的に再生する光ディスク装置に関する。また、本発明は、レーザ光源を用いて光ディスクに対してデータを光学的に記録し、光ディスクからデータを光学的に再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定強度の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でプリピットによる情報が予め同心円またはスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、同心円またはスパイラル状のグルーブが形成された基板に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光パワーを変調したパルス状の光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。【０００３】
記録可能な光ディスク又は書き換え可能な光ディスクでは、記録材料膜にデータを記録するとき、上述のように光パワーを変調した光ビームを記録材料膜に照射することより、結晶質の記録材料膜に非晶質の記録マークを形成する。この非晶質の記録マークは、記録用光ビームの照射を受けた記録材料膜の一部が融点以上の温度に上昇した後、急速に冷却されることによって形成される。光ビームを記録マークに照射するときの光パワーを低めに設定すると、光ビームが照射された記録マークの温度は融点を超えず、急冷後に結晶質に戻る（記録マークの消去）。こうして、記録マークの書き換えを何度も行うことが可能になる。データを記録するときのレーザ光源の出射パワーが不適切であると、記録マークの形状が歪み、データを正確に再生することが難しくなることがある。【０００４】
なお、ピットの深さ、トラックの深さ、および記録材料膜の厚さは、光ディスクの厚さに比べて小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録されている部分は、２次元的な面を構成しており、「情報記録層」または「情報面」と称される場合がある。本明細書では、このような面が深さ方向にも物理的な大きさを有していることを考慮し、「情報記録層（情報面）」の語句を用いる代わりに、「情報記録層」の語句を用いることとする。光ディスクは、このような情報記録層を少なくとも１つ有している。なお、１つの情報記録層が、現実には、相変化材料層や反射層などの複数の層を含んでいてもよい。【０００５】
Ｂｌｕ−ｒａｙディスク（ＢＤ）などの高密度光ディスクは、少なくとも１つ情報記録層が基板によって支持され、情報記録層の光入射側表面は薄い保護層（光透過層）によって覆われている。複数の情報記録層が積層されている場合、情報記録層の間に他の光透過層が介在する。このような光ディスクの光入射面（光ディスクの「表面」）から、着目する情報記録層（光ビームの焦点が位置する情報記録層）までの深さは、典型的には１００μｍまたはそれ以下である。【０００６】
光ディスクに記録されているデータを再生するとき、または、記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、光ビームが目標とする情報記録層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点（集束点）の位置が常に情報記録層上に位置するように対物レンズの位置を情報面の法線方向（以下、「基板の深さ方向」と称する場合がある。）に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。【０００７】
上述したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うためには、光ディスクから反射される光に基づいて、フォーカスずれやトラックずれを検知し、そのずれを縮小するように光ビームスポットの位置を調整することが必要である。フォーカスずれおよびトラックずれの大きさは、それぞれ、光ディスクからの反射光に基づいて生成される「フォーカス誤差（ＦＥ）信号」および「トラッキング誤差（ＴＥ）信号」によって示される。【０００８】
光ディスクからデータを再生し、あるいは、光ディスクにデータを記録する光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射し、その光ディスクで反射された光ビームを検出するための部品として、光ピックアップを備えている。光ピックアップは、光ビームを出射するレーザ光源と、反射光を検出する光検出器と、レーザ光を光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を光検出器へ導く光学系とを備えている。【０００９】
安定した記録再生を行うためには、光ディスクに照射する光ビームの光量を適切なレベルに制御する必要がある。このため、従来の光ディスク装置の光ピックアップでは、レーザ光源から出射された光ビームの一部をモニタ用の光検出器（光量検出器）に導き、その光量検出器の出力に基づいてレーザ光源の出射パワーが制御される。【００１０】
図６から図８を参照して、従来の光ピックアップの構成例を説明する。【００１１】
まず、図６を参照する。図６の光ピックアップは、光ビームを出射するレーザ光源２と、光ビームを偏光方向に応じて反射または透過するするビームスプリッタ４と、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４を透過した光が入射する光量検出器６と、ビームスプリッタ４で反射された光ビームを円偏光に変換する波長板５と、波長板５を通過した光ビームを光ディスク１００の情報記録層上に集束する対物レンズ８と、光ディスク１００の情報記録層によって反射されビームスプリッタ４を透過した光ビーム（反射光）を受ける信号光検出器１０とを備える。このような光ピックアップは、例えば特許文献１に開示されている。【００１２】
レーザ光源２は、偏光した光ビームを出射する半導体レーザを備えている。光ディスク１００の情報記録層で反射された光ビームがビームスプリッタ４に入射するときの光ビームの偏光方向は、レーザ光源２から出射された光ビームがビームスプリッタ４に入射するときのレーザ光の偏光方向から約９０度回転している。より詳細には、波長板５を透過したレーザ光は円偏光であるが、光ディスク１００で反射された後、波長板５を透過するとき、この円偏光は直線偏光に変化する。このときの直線偏光の偏光方向は、ビームスプリッタ４を透過することができる方向に一致する。このため、ビームスプリッタ２は、上記のように光ビームの透過および反射を行う。図６に示された点線５０１は、レーザの光の光軸を示している。【００１３】
図６の光ピックアップは、光ディスク１００の情報記録層に光ビームを照射し、光ディスク１００の情報記録層によって反射される光を信号光検出器１０で検出することにより、光ディスク１００からデータを再生する。以下、この点を説明する。まず、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４によって反射され、対物レンズ８へ向かう光ビームは、対物レンズ８を通過し、光ディスク１００の情報記録層へ照射される。光ディスク１００の情報記録層にて反射された光は、対物レンズ８を通過し、更にビームスプリッタ４を通過して信号光検出器１０に入射する。信号光検出器１０の光電変換により、信号光検出器に入射した光の強度または光量に応じた信号が生成される。この信号は、光ディスク１００の情報記録層に記録されたデータの再生に用いられる。なお、信号光検出器１０は、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号をも生成し得る。【００１４】
一方、レーザ光源２から出射され、ビームスプリッタ４を透過した後、そのまま光量検出器６へ入射する光ビームも存在する。レーザ光源２から出射され、ビームスプリッタ４に入射する光ビームが完全な直線偏光ではなく、また、ビームスプリッタ４の偏光フィルタリング率が１００％ではないことによる。レーザ光源２から出射され、ビームスプリッタ４を透過して光量検出器６へ入射した光ビームは、光量検出器６の光電変換により、光ビームの光量、すなわち出射パワーに対応した出力を発生する。光量検出器６からの出力は、ビームスプリッタ４で反射され、対物レンズ８を介して光ディスク１００の情報記録層を照射する光ビームの光量とほぼ比例している。言い換えると、レーザ光源２から出力される光ビームの光量が、何らかの原因によって増加または減少すると、光量検出器６の出力も増加または減少する。従って、光量検出器６からの出力が一定となるようにレーザ光源２を制御すれば、光ディスク１００を照射する光ビームの光量を一定に維持することができる。【００１５】
上記したモニタ用の光量検出器６を光ピックアップ内に設けることは、光ピックアップの小型化の妨げとなり、また光ピックアップの価格を高めることになる。光量検出器６は、通常、再生のみならず記録をも行うための光ピックアップに設けられる。記録のための光ビームのパワーは、再生のための光ビームのパワーよりも大きく、その調整は高い精度で行われる必要があるからである。このため、一般に、記録再生の両方が可能な光ディスク装置では、図６に示す光量検出器６の出力を用いてパワーの制御が行われる。【００１６】
次に、図７を参照して、光ピックアップの他の従来例を説明する。図７は、上記の光量検出器６のようなモニタ用の光検出器を備えていない従来の光ピックアップの一例を示している。図７の例では、レーザ光源１２の内部に光ビームの出射パワーを測定するための光量検出素子が設けられている(例えば特許文献２)。このような光量検出素子を備えるレーザ光源の構成 (例えば特許文献２)について、図８を参照して説明する。図８は、レーザ光源１２の内部構成を模式的に示している。【００１７】
図８に示すレーザ光源１２は、半導体レーザ素子１２４と、モニタ用の光量検出素子１２８とを同一パッケージ内に備えている。半導体レーザ素子１２４の共振器端面の一方（出射端面）からは光ビームとして用いられるレーザ光１２２が出射される。半導体レーザ素子１２４の共振器端面の他方（リア端面）からはモニタに用いられる微弱なレーザ光１２６が出射される。半導体レーザ素子１２４における共振器端面のリア端面には反射防止膜が堆積されているため、リア端面を透過するレーザ光の強度は低い。【００１８】
半導体レーザ素子１２４は、不図示のｐ側電極及びｎ側電極を有している。半導体レーザ素子１２４の両電極間に不図示の配線を介して電圧が印加され、それによって半導体レーザ素子１２４に駆動電流が流れると、半導体レーザ素子１２４の内部では、駆動電流の大きさに応じた発光が生じる。その結果、共振器端面からはレーザ光１２２、１２６が出射される。【００１９】
半導体レーザ素子１２４の共振器のリア端面に対向する位置には、モニタのために弱いレーザ光１２６を検出する光量検出素子１２８が搭載されている。共振器の出射端面から出るレーザ光１２２の光量と、リア端面から出る微弱なレーザ光１２６の光量とは比例関係にある。したがって、光量検出素子１２８によって半導体レーザ素子１２４の出射端面から出るレーザ光１２２の光量を求めることができる。図７に示す光ピックアップによれば、レーザ光源１２が備える光量検出素子１２８（図８）の出力を用いて、レーザ光源１２の出射パワーを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００１−１８４７０９号公報
【特許文献２】特開２００７−２７３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
図６に示すような従来の光ピックアップでは、モニタのための光量検出器やそれに付随する部品が不可欠である。このため、光ピックアップの小型化および低コスト化が困難である。【００２２】
また、図７に示す従来の光ピックアップでは、図８に示すように、光量検出素子１２８が半導体レーザ素子１２４と同一パッケージ内にあるため、半導体レーザ素子１２４の発熱により、光量検出素子１２８の温度が変化する。光量検出素子１２８の出力特性は温度に依存するため、光量検出素子１２８の出力に基づく光量制御が不安定になるという問題がある。【００２３】
なお、半導体レーザ素子１２４を長時間使用していると、半導体レーザ素子１２４の共振器の出射端面は劣化する。その結果、レーザ光１２２の光量とモニタ光１２８の光量との比率が継時的に変化し、安定した出力制御を行うことができないという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の光ディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、光ディスクからの信号を検出する光検出器と、前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値と前記レーザ光源の出射パワーとの関係を規定する情報を格納するメモリと、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器の出力と前記メモリで格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部とを備える。【００２５】
ある実施形態において、前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記レーザ光が前記光ディスクの情報記録層にフォーカスしていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する。【００２６】
ある実施形態において、前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクが装填されていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する。【００２７】
本発明のディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光のパワーを検出する光量検出素子と、光ディスクからの信号を検出する光検出器と、前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記レーザ光源の出射パワーと前記光検出器から出力される値との関係を規定する情報と、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報とを格納するメモリと、前記光量検出素子の出力と前記メモリに格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部とを備える。【００２８】
ある実施形態において、前記制御部は、あるタイミンクで、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値を測定し、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報を校正する。【００２９】
ある実施形態において、前記レーザ光源が第１の出射パワーで前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光量検出素子から出力される値がａである場合において、前記メモリに格納された前記情報に基づけば前記光検出器の出力がｃであるのに対して、前記光検出器から実際に出力される値がｂであるとき、ｂとｃとの差異が所定値よりも小さければ、前記光検出器の出力ｃに相当する光量検出素子の出力ａ'となるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する。【００３０】
ある実施形態において、ｂとｃとの差異が前記所定値よりも大きければ、前記光量検出素子の出力がａとなるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する。【００３１】
ある実施形態において、前記レーザ光源は、前記レーザ光を生成する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子をカバーする容器とを有しており、前記光量検出素子は、前記容器の内部に設けられている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、光量検出器を光ピックアップ内に追加することなく、光ディスクに照射される光ビームの光量を一定の光量に安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態の光ディスク装置の主要構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態の光ディスク装置における出射パワーと光検出器出力との関係を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態の光ディスク装置の全体構成を示す図
【図４】（ａ）は、レーザ光源２の出射パワーと光検出器１０の出力との関係を示す図、（ｂ）は、出射パワーと光量検出素子１２８の出力との関係を示す図、（ｃ）は、光検出器１０の出力と光量検出素子１２８の出力との関係を示す図
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するための図
【図５Ｂ】本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するための図
【図６】従来の光ピックアップの構成を示す図
【図７】従来の光ピックアップの構成を示す図
【図８】本発明または従来の光ピックアップに用いるレーザ光源の詳細を示す図
【図９Ａ】本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するためのフローチャート
【図９Ｂ】本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（実施形態１）
以下、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。
【００３５】
まず、図１を参照して、光ピックアップ３０の構成を説明する。光ディスク装置の全体構成は、後に図３を参照して説明する。
【００３６】
図１に示す本実施形態の光ディスク装置は、光ピックアップ３０、メモリ３００、および制御部４００を備えている。光ピックアップ３０は、レーザ光を出射するレーザ光源２と、光ディスク１００からの信号を検出するための光検出器１０と、レーザ光を光ディスク１００に照射し、光ディスク１００からの反射光を光検出器１０へ導く光学系２００とを備えている。光学系２００は、光ビームを偏光方向に応じて反射または透過するビームスプリッタ４と、ビームスプリッタ４で反射された光ビームを円偏光に変換し、また光ディスク１００から反射され、対物レンズ８を通過した光ビームを直線偏光に変換する波長板５と、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４で反射された光ビームを光ディスク１００の情報記録層上に集束する対物レンズ８とを含む。光ピックアップ３０は、図示されていないが、対物レンズ８を駆動するアクチュエータなどの部品（不図示）を更に備えている。
【００３７】
本実施形態の光ディスク装置におけるメモリ３００には、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に届いていない時に光検出器１０から出力される値とレーザ光源２の出射パワーとの関係を規定する情報が格納される。上記の「関係」は、後述するように、比例的である。このため、この「関係を規定する情報」とは、例えば、出射パワーがある値αを有する場合において、光検出器１０から出力される値がβであるとき、αおよびβの両方の数値であり得るし、これらの数値の比率であるβ／αの値であり得る。また、αが既知または固定値であれば、βが「関係を規定する情報」であり得る。
【００３８】
制御部４００は、メモリ３００に格納された情報と、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に届いていない時に光検出器１０から出力される値とに基づいて、レーザ光源２の出射パワーを制御する。
【００３９】
光ピックアップ３０によれば、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４によって反射された光ビームが、対物レンズ８によって光ディスク１００の情報記録層へ集光される。光ディスク１００の情報記録層で反射された光ビームは、対物レンズ８およびビームスプリッタ４を通過して、光検出器１０に入射する。光検出器１０は、入射光を光電変換によって電気信号に変換し、入射光の光量に相当する値を出力する。
【００４０】
以下、図１および図２を参照して、出射パワーの設定について説明する。
【００４１】
光ピックアップ３０では、レーザ光源２が光ビームを出射しているとき、光ピックアップ３０内いずれかの部分、例えば光学系２００のいずれかの部分で本来は不要な反射が生じ、迷光が発生する。例えば、対物レンズ８の表面における反射率もゼロではない。また、光ディスク１００が光ディスク装置内に装填されていないとき、対物レンズ８を透過した光ビームの一部は、光ディスク装置の例えば筐体や他の部品によって反射され得る。このため、対物レンズ８や光ディスク装置の筐体や部品によって反射された光の一部は、その後、ビームスプリッタ４を透過して光検出器１０に入射する。したがって、光ディスク装置に光ディスク１００が装填されていない状態でも、レーザ光源２から出射された光ビームの一部が迷光となり、光検出器１０に入射することになる。このような迷光に起因する光検出器１０の出力は、光ディスク１００が光ディスク装置に装填されていても、光ビームが光ディスク１００の情報記録層にフォーカスしていなければ、検出される。
【００４２】
このような迷光は、光検出器１０に入射して光電変換され、ゼロではない出力値を有する。このため、光ディスク１００が装填されてないとき、または、光ディスク１００の情報記録層にフォーカスされていないときでも、レーザ光２が光ビームを出射している限り、光検出器１０の出力はゼロではない。本発明者は、迷光に起因する光検出器１０の出力が、レーザ光源２の出射パワーにほぼ比例することを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明では、迷光を積極的に利用し、本来は信号を生成するための光検出器１０の出力に基づいて、レーザ光源の出射パワーを制御する。
【００４３】
本実施形態の光ディスク装置では、あらかじめ、光ディスクの再生または記録を行っていない状態で、出射パワーを所定の値αに設定したとき光検出器１０から出力される値βを格納する。この値βは、出射パワーの値がαのときの迷光によるものである。
【００４４】
図２に実線で示すように、出射パワーと、その迷光に起因する光検出器出力との関係は比例関係にある。上記の測定により、出射パワーの値αと、迷光による光検出器１０の出力値βとから、比例関係を規定する直線が定まる。メモリ３００には、この比例関係を規定する情報、例えば直線の傾きなどの情報が格納される。この情報は、出射パワーと光検出器出力との対応関係を示すテーブルであってもよい。なお、メモリ３００は、光ピックアップ３０の内部に設けられている必要はない。
【００４５】
本実施形態では、光ディスク１００の再生または記録を行う動作モードにおいて、好ましくは一定間隔で、光ディスク１００の情報記録層へのフォーカシング制御を中断する。ただし、再生／記録モードの中断時においても、レーザ光源２から光ビームは出射したままである。このとき、光ディスク１００での反射は生じず、光検出器１０には迷光が入射することになる。したがって、再生／記録モードの中断時に得られる光検出器１０の出力に基づいて、レーザ光源２への出射パワーを調整することができる。このことは、図２の例を用いて、以下のように説明される。
【００４６】
再生モードまたは記録モードにおいて、仮に、上述の値αがレーザ光源の出射パワーの目標値であるとする。この場合、再生／記録モードの中断時に得られた光検出器１０の出力の値はβであるべきである。しかし、もし、光検出器１０の出力の値がβよりも小さければ、それは、レーザ光源２の出射パワーの値がαよりも小さくなっていることを意味する。このため、光検出器１０の出力の値がβに一致するまで、出射パワーを変化させればよい。具体的には、レーザ光源２の出射パワーを少しずつ増加させ、増加させるたびに光検出器１０の出力を測定し、光検出器１０の出力がβを僅かに超えたときにレーザ光源２の出射パワーの増加を停止するようにしてもよい。また、光検出器１０の出力の値とβとの差分と比例係数の値を用いて、演算により、レーザ光源２の出射パワーの変化量を決定してもよい。なお、レーザ光源２の出射パワーは、レーザ光源２が備える半導体レーザの駆動電流を調整することにより制御され得る。一般に、駆動電流を増加させると、出射パワーを増加し、駆動電流を減少させると、出射パワーを減少する。
【００４７】
次に、図３を参照して、本実施形態の光ディスク装置の全体構成を説明する。
【００４８】
本実施形態の光ディスク装置は、光ピックアップ３０と、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ４３と、光ピックアップ３０の位置を制御する移送モータ４２と、これらの動作を制御する制御部とを備えている。光ピックアップ３０は、信号処理を行う前処理回路３６と、光ピックアップ３０の動作を制御する駆動回路４１と接続され、これらとの間で電気信号の授受を行う。
【００４９】
光ディスク１００から光学的に読み出されるデータは、光ピックアップ３０の光検出器１０（図１）で電気信号に変換される。この電気信号は、図示しない信号接続手段を経由して、前処理回路３６に入力される。前処理回路３６は、光ピックアップ３０から得た電気信号に基づいて、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を含むサーボ信号の生成、ならび再生信号の波形等価、２値化スライス、同期データなどのアナログ信号処理を行う。
【００５０】
前処理回路３６で生成されたサーボ信号は、制御回路３７に入力される。制御回路３７は、駆動回路４１を介して、光ピックアップ３０の光スポットを光ディスク１００に追従させる。駆動回路４１は、光ピックアップ３０、移送モータ４２、およびスピンドルモータ４３に接続されている。駆動回路４１は、対物レンズ８のフォーカス制御およびトラッキング制御、移送制御、スピンドルモータ制御など一連の制御をデジタルサーボで実現する。駆動回路４１の働きにより、対物レンズ８のアクチュエータ（不図示）の駆動を行うほか、光ピックアップ３０を光ディスク１００の内周や外周へ移送させる移送モータ４２の駆動や、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ４３の駆動が適切に行われる。
【００５１】
前処理回路３６で生成された同期データについては、システムコントローラ４０でデジタル信号処理を行い、図示しないインターフェイス回路を介して記録再生データをホストに転送する。前処理部３６、制御回路３７、およびシステムコントローラ４０は、中央演算処理部３８に接続されており、中央演算処理部３８の指令により動作する。光ディスク１００を回転させ、光ピックアップ３０を目標の位置へ移送させ、光ディスク１００の目標のトラックに光スポットを形成し、追従させるといった制御動作を含む一連の動作を規定するプログラムは、予めファームウエアとして不揮発性メモリ３９などの半導体装置に記憶される。このようなファームウエアは、中央演算処理部３８により、必要な動作の形態に応じて、不揮発性メモリ３９から読み出される。
【００５２】
なお、前処理回路３６、制御回路３７、中央演算処理部３８、不揮発性メモリ３９、およびシステムコントローラ４０が、全体として、制御部４００として機能する。
【００５３】
本実施形態によれば、図６の光量検出器６が不要になるため、再生専用であるプレーヤ用途の小型で安価な光ピックアップを用いても、レーザ光の出射パワーを高い精度で制御することが可能になる。従って、出射パワーを高い精度で制御することが要求されるデータ記録に、プレーヤ用途の光ピックアップを使用することも可能になる。なお、プレーヤの光ピックアップは、データ記録のための高い出射パワーは必要とされないため、一般には、出射パワーの低い半導体レーザ素子が用いられる。しかし、出射パワーが比較的低い場合でも、光ディスクにデータを記録することは可能である。例えば、ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／００７などの出願に開示されている技術によれば、記録マークが長いため、比較的低い出射パワーでもデータの記録が可能である。
【００５４】
（実施形態２）
次に、本発明の光ディスクの第２の実施形態を説明する。
【００５５】
本実施形態の光ディスク装置は、基本的には実施形態１の光ディスク装置の構成（図１、図３）と同様の構成を備えている。異なる点は、レーザ光源２の出射パワーを制御する方法にある。したがって、本実施形態の光ディスク装置の構成および動作が実施形態１の光ディスク装置の構成および動作と共通する点について、ここでは繰り返して説明しない。
【００５６】
以下、図１および図４を参照しながら、本実施形態におけるレーザ光源２の出射パワーの制御を説明する。
【００５７】
本実施形態でも、あらかじめ、光ディスク１００の再生または記録を行っていない状態で、レーザ光源２の出射パワーを所定の値αに設定し、そのときに光検出器１０から出力される値βをメモリ３００に格納する。こうして、図４（ａ）の実線で示す、出射パワーと光検出器出力との関係を求める。前述したように、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に入射していない状態で光検出器１０から出力が得られるのは、光ピックアップ３０内での反射等によって生じる迷光が光検出器１０に入射するためである。この迷光は、レーザ光源２の出射パワーとほぼ比例する。
【００５８】
従来の光ピックアップのレーザ光源２は、図８に示すように、半導体レーザ素子１２４をカバーするパッケージ(容器)の内部に設けられた光量検出素子１２８を備えている。前述の実施形態１における光ピックアップでは、このような光量検出素子１２８は必要ではないが、本実施形態では、通常のレーザ光源２が具備している光量検出素子１２８を利用する。
【００５９】
本実施形態では、上記の迷光による光検出器１０の出力を測定するとき、レーザ光源２に搭載された光量検出素子１２８からの出力値γも格納する。こうして、図４（ｂ）の実線で示すように、レーザ光源２の出射パワーと光量検出器１２８の出力との関係を求める。
【００６０】
図４（ａ）の関係および図４（ｂ）の関係が求められると、光検出器１０の値βと光量検出素子１２８の出力の値γとの関係が求められる。この関係は、図４（ｃ）の実線で示される。
【００６１】
次に、光ディスクの再生／記録の動作モードを説明する。
【００６２】
まず、光ディスクの再生または記録を行っているとき、レーザ光源２の光量検出素子１２８の出力が所望の値になるようにレーザ光源２を制御する。光量検出素子１２８の出力は、光ディスクの再生／記録の動作モードを中断することなく任意のタイミングで測定され得る。すなわち、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に入射していても、光量検出素子１２８の出力は得られる。したがって、出射パワーの制御を行うための光量を検知するため、再生／記録動作を中断して迷光を検出する必要はない。
【００６３】
光検出器１０の出力と光量検出素子１２８の出力との関係は、前もって求められた図４（ｃ）に示される関係式に従うはずである。しかし、レーザ光源２の温度変化に伴って光量検出素子１２８の出力が変動するため、現実の関係は、前もって得ていた図４（ｃ）の関係から変化している可能性がある。したがって、定期的または不定期的に、この変動を検知することが好ましい。
【００６４】
本実施形態では、このような変動を検知し、メモリに格納された情報を校正するため、あるタイミンクで、光ディスクの情報記録層へのフォーカシング制御を中断し、情報記録層からの反射光が光検出器１０に入射しないようにする。「あるタイミング」とは、一定の間隔（例えば１０秒〜１分毎）、または、光ディスク装置が特定の動作を実行する前または後であり得る。こうして、光検出器１０に迷光が入射する状態を形成したうえで、光検出器１０の出力と光量検出素子１２８の出力とを測定する。
【００６５】
次に、図５（ａ）を参照しながら、光量検出素子１２８の温度変動により、出射パワーが一定であるのに光量検出素子１２８の出力が大きくなる場合を説明する。ここで、レーザ光源２の光量検出素子１２８の出力は値ａ、光検出器１０の出力は値ｂであったとする。このとき得られた測定値は、図中のＤ点で示される。図４（ｃ）の関係に従えば、光量検出素子１２８の出力が値ａのとき、光検出器１０の出力は値ｃである。Ｄ点は、原点とＥ点とを通る実線から外れている。ここで、原点とＤ点を通る一点鎖線の直線で示される関係式を導き出す。そして、図４（ｃ）から求めた光検出器１０の出力の値ｃに相当する光量検出素子１２８の出力が値ａ'（図中Ｆ点）となるように、レーザ光源２に供給する駆動電流を増加させる。
【００６６】
なお、この際に、値ｂ、ｃの関係が
ｃ−ｂ≦ｋ×ｃ  （ｋは正の定数）
となる場合は、光量検出素子１２８の出力がａ'となるように制御し、
ｃ−ｂ＞ｋ×ｃ（ｋは正の定数）
となる場合は、光量検出素子１２８の出力がａとなるように制御しても良い。
【００６７】
この場合、例えばｋを０．５程度にすると、図４（ｃ）の関係式から求めた値ｃに対して実測値ｂが１／２以下の場合において、光量検出素子１２８からの出力のみを用いて制御することとなる。これは、実測値ｂが図４（ｃ）で求めた関係式から求めた値ｃに対して１／２以下となった場合においては、迷光が何らかの原因により想定外に減ったため、不安定要素による迷光の減少と考え、光検出器１０の出力を用いて制御を行わないということである。
【００６８】
このとき手順は、図９Ａのフローチャートに示すとおりである。
【００６９】
次に、図５（ｂ）を参照しながら、出射される光が同じでも光量検出素子から得られる出力が低下する場合を説明する。このような場合は、例えば、半導体レーザ素子の共振器端面の劣化により、光量検出素子への入射光量が減少したときに生じる。
【００７０】
このとき、レーザ光源２の光量検出素子１２８の出力は値ａ、光検出器１０の出力は値ｂであったとする。このとき得られた測定値は、図中のＤ点で示される。これは、図４（ｃ）で求められた関係式である図中Ｅ点を通る実線で示した関係式から外れている。この際には、Ｄ点を通る一点鎖線の関係式を導き出し、図４（ｃ）から求めた信号光検出器から出力される値ｃに相当する光量検出素子１２８からの出力が値ａ'（図中Ｆ点）となるように、レーザ光源への入力電流を制御する。
【００７１】
なお、この際に、値ｂ、ｃの関係が
ｂ−ｃ  ≦  ｋ×ｃ  （ｋは正の定数）
となる場合は光量検出素子１２８の出力がａ’となるように制御し、
ｂ−ｃ  ＞  ｋ×ｃ  （ｋは正の定数）
となる場合は、光量検出素子１２８の出力がａとなるように制御しても良い。
【００７２】
この場合、例えばｋを０．５程度にすると、図４（ｃ）で求めた関係式から求めた値ｃに対して実測値ｂが１．５倍以上の場合において、光量検出素子１２８からの出力のみを用いて制御することとなる。これは、実測値ｂが図４（ｃ）で求めた関係式から求めた値ｃに対して１．５倍以上となった場合においては、迷光が何らかの原因により想定外に増えたため、不安定要素による迷光の増加と考え、光検出器１０の出力を用いて制御を行わないということである。
【００７３】
このときの手順は、図９Ｂのフローチャートに示すとおりである。
【００７４】
このようにｋを所望の値に設定することによって、何らかの原因で光検出器１０へ入射する迷光が想定外の範囲で増減した場合、光検出器１０の出力を使用せず、光量検出素子１２８の出力のみを用いることにより、不安定要因を排除できるため、安定した出射パワー制御が可能になる。
【００７５】
なお、光ピックアップの光学系を構成するレンズ、ミラーなどの光学部品には、通常、反射防止膜が設けられる。この反射防止膜を省くことにより、信号光検出器に入射する迷光を増やすことは有効である。反射防止膜が無いことにより、光検出器に入射する迷光が増え、光検出器１０の出力による制御の精度が高まる。さらに、これらの光学部品を支持する筐体の表面に鏡面仕上げを行ってもよい。このような仕上げを行うことにより、光検出器に入射する迷光量を増やすことが可能になる。
【００７６】
なお、上記の実施形態では、図８に示すようなレーザ光源１２を用いているが、レーザ光源の構成は、このような例に限定されない。レーザ光源内の光量検出素子１２８が、半導体レーザ素子１２４の出射端面から出射される光の一部を検出するように構成されていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の光ディスク装置は、再生のみならず記録をも行うための光ピックアップではなく、本来は再生専用のための構成を有する安価な光ピックアップを用いてデータを光ディスクに記録する用途にも好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７８】
２  レーザ光源
４  ビームスプリッタ
８  対物レンズ
１０  光検出器
３０  光ピックアップ
３６  前処理回路
３７  制御回路
３８  中央演算処理部
３９  不揮発性メモリ
４０  システムコントローラ
４１  駆動回路
４２  移送モータ
４３  スピンドルモータ
１００  光ディスク
１０１  光軸
１２２  レーザ光
１２４  半導体レーザ素子
１２６  レーザ光
１２８  光量検出素子
２００  光学系
３００  メモリ
４００  制御部
【図１】
2012137261.tif 000003
【図２】
2012137261.tif 000004
【図３】
2012137261.tif 000005
【図４】
2012137261.tif 000006
【図５Ａ】
2012137261.tif 000007
【図５Ｂ】
2012137261.tif 000008
【図６】
2012137261.tif 000009
【図７】
2012137261.tif 000010
【図８】
2012137261.tif 000011
【図９Ａ】
2012137261.tif 000012
【図９Ｂ】
2012137261.tif 000013
【国際調査報告】
2012137261.tif 000014
2012137261.tif 000015