(57)【要約】【課題】光ディスクプレーヤに測定のための回路部を追加することなく、光ピックアップや光ディスクのバラツキや環境温度の影響を受けずに精度良く半導体レーザの劣化を短時間で検出できるようにする。【解決手段】ＡＰＣ基準電圧によって半導体レーザの出力光量を制御可能なレーザ制御部を有し、ＡＰＣ基準電圧をＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１，ＲＥＦ２，ＲＥＦ３に複数段階に変化させて各段階での半導体レーザの出力光量としての振幅ＦＥＬ１，ＦＥＬ２，ＦＥＬ３を測定し、各段階におけるＡＰＣ基準電圧と出力光量との比である効率をそれぞれ求め、複数段階の効率の比である効率比をさらに求め、効率比と所定値とを比較することで半導体レーザの劣化を検出する。【選択図】図８
2014225312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＰＣ基準電圧によって半導体レーザの出力光量を制御可能なレーザ制御部を有し、前記ＡＰＣ基準電圧を複数段階に変化させて各段階での前記半導体レーザの出力光量を測定し、各段階における前記ＡＰＣ基準電圧と前記出力光量との比である効率をそれぞれ求め、前記複数段階の前記効率の比である効率比を求め、当該効率比と所定値とを比較して前記半導体レーザの劣化を検出することを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項２】
前記ＡＰＣ基準電圧は、電圧の低い順に３段階に変化され、第２段階と第１段階における前記ＡＰＣ基準電圧の差と前記出力光量の差との比である第１の効率と、第３段階と第２段階における前記ＡＰＣ基準電圧の差と前記出力光量の差との比である第２の効率とを求め、前記第２の効率と前記第１の効率との比で前記効率比が求められることを特徴とする請求項１記載の光ディスクプレーヤ。
【請求項３】
前記半導体レーザの前記出力光量は、フォーカスエラー信号の振幅から測定されることを特徴とする請求項１または２記載の光ディスクプレーヤ。
【請求項４】
前記半導体レーザの前記出力光量は、モニタ受光素子の出力から測定されることを特徴とする請求項１または２記載の光ディスクプレーヤ。
【請求項５】
前記半導体レーザの出力光量を測定する際、レーザを反射する光ディスクは停止されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ディスクプレーヤ。
【請求項６】
半導体レーザの出力光量を制御可能なレーザ制御部のＡＰＣ基準電圧を複数段階に変化させて各段階での前記半導体レーザの出力光量を測定し、各段階における前記ＡＰＣ基準電圧と前記出力光量との比である効率をそれぞれ求め、前記複数段階の前記効率の比である効率比を求め、当該効率比と所定値とを比較して前記半導体レーザの劣化を検出することを特徴とする半導体レーザの劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクプレーヤ、及び、半導体レーザの劣化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクプレーヤは光ディスクの信号を再生するために光ピックアップを搭載しており、光ピックアップには光源として半導体レーザが搭載されている。半導体レーザは過電流や静電気によって劣化しやすいため、その取扱いや使用方法に注意が払われるが、劣化品の発生を皆無にする事は容易ではない。また、半導体レーザは動作させると徐々に劣化し、周囲温度が高いほど寿命は短くなるが、過電流や静電気によって劣化したものは正常品より更に寿命が短くなる。このため、半導体レーザの劣化を検出し劣化品を除くことは製品の信頼性を向上するために重要な検査であり、例えば、光ディスクプレーヤの生産工程において再生動作状態でのレーザ電流値を測定し、規定値との比較で劣化品を検出する検査が行われる。また、劣化を検出する種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１は、光方式記録再生装置に関するものであるが、光ディスクプレーヤが通常持つ構成回路において、再生動作状態での再生信号の大きさが規定値に達しない場合に劣化と判定する発明である。特許文献２は、光出力制御回路の複数の動作点間のレーザ電流値差と発光量差の比を求め、これを他の動作点間での値と比較して劣化を検出する発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２０５６２５号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１６１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のように、光ディスクプレーヤの再生状態でレーザ電流を測定する場合、製品内部の回路部にレーザ電流の測定部は持たないために外部の測定回路を接続する必要がある。このために外部回路の接続が可能な中間工程での検出となり、完成品では検出ができない。また、再生動作状態でのレーザ電流値は、光ピックアップ個々でバラツキがあり、環境温度によっても変化が大きいために一定の規定値との比較では劣化品を確実に検出することは困難である。
特許文献１の方法では、光ディスクプレーヤが通常持つ回路を利用して劣化を判定できるが、再生信号は光ピックアップと光ディスクの信号特性やその状況、環境温度によって個々に変化するため、規定値を設定する事は容易ではなく、明瞭に劣化したもの以外は検出することは困難である。また、実際に再生動作状態とした後に検出のための動作を行うため、判定までに相応の時間を要する。特許文献２の方法では、動作点を適切に選定すれば、光ピックアップや光ディスクのバラツキや環境温度での影響を受けずに軽度の劣化も検出することができるが、光ディスクプレーヤの通常持つ回路構成にはないレーザ電流値を測定する必要があり、そのための回路部を設ける必要がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光ディスクプレーヤに測定のための回路部を追加することなく、光ピックアップや光ディスクのバラツキや環境温度の影響を受けずに精度良く半導体レーザの劣化を短時間で検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、ＡＰＣ基準電圧によって半導体レーザの出力光量を制御可能なレーザ制御部を有し、前記ＡＰＣ基準電圧を複数段階に変化させて各段階での前記半導体レーザの出力光量を測定し、各段階における前記ＡＰＣ基準電圧と前記出力光量との比である効率をそれぞれ求め、前記複数段階の前記効率の比である効率比を求め、当該効率比と所定値とを比較して前記半導体レーザの劣化を検出することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記ＡＰＣ基準電圧は、電圧の低い順に３段階に変化され、第２段階と第１段階における前記ＡＰＣ基準電圧の差と前記出力光量の差との比である第１の効率と、第３段階と第２段階における前記ＡＰＣ基準電圧の差と前記出力光量の差との比である第２の効率とを求め、前記第２の効率と前記第１の効率との比で前記効率比が求められることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記半導体レーザの前記出力光量は、フォーカスエラー信号の振幅から測定されることを特徴とする。
さらに、本発明は、前記半導体レーザの前記出力光量は、モニタ受光素子の出力から測定されることを特徴とする。
また、前記半導体レーザの出力光量を測定する際、レーザを反射する光ディスクは停止されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光ディスクプレーヤ及び半導体レーザの劣化検出方法では、光ディスクプレーヤに測定のための回路部を追加することなく、光ピックアップや光ディスクのバラツキや環境温度の影響を受けずに精度良く半導体レーザの劣化を短時間で検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクプレーヤの構成を示す図である。
【図２】光学ピックアップの構成を示す図であり、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は受光素子を示す。
【図３】レーザ制御部及び半導体レーザ装置の構成を示す図である。
【図４】半導体レーザ素子のレーザ電流に対する出力光量の関係を示す図である。
【図５】ＡＰＣ基準電圧と出力光量との関係を示す図である。
【図６】劣化していない半導体レーザ素子によって得られるＡＰＣ基準電圧とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す図である。
【図７】ＡＰＣ基準電圧と、出力光量と、フォーカス揺動波形と、フォーカスエラー信号との関係を示す図である。
【図８】劣化した半導体レーザ素子によって得られるＡＰＣ基準電圧とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す図である。
【図９】レーザ劣化検出動作のフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態におけるレーザ制御部及び半導体レーザ装置の構成を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態におけるレーザ劣化検出動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら以下に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ディスクプレーヤの構成を示す図である。ここで図１では本発明に関連しない部分は省略されている。
光ディスクプレーヤ５０（光ディスク再生装置）はスピンドルモータ２を備え、ディスク１は、ターンテーブル（不図示）等を介してスピンドルモータ２に回転可能に支持される。ディスク１は、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクである。
【００１２】
光ディスクプレーヤ５０は、ディスク１の情報を読み取る光学ピックアップ３と、光学ピックアップ３の半導体レーザを制御するレーザ制御部６と、光学ピックアップ３のフォーカス動作を駆動するフォーカス駆動部５と、フォーカス遥動波形を発生させてフォーカス駆動部５に送るサーチ波形発生部８と、光学ピックアップ３が読んだ信号を増幅させる信号増幅部４と、フォーカスの調整用の信号を生成するフォーカスエラー信号生成部７と、信号レベル計測部９と、光ディスクプレーヤ５０の各部を制御するシステム制御部１０と、表示部１１とを備える。
【００１３】
システム制御部１０は、サーチ波形発生部８にフォーカス揺動波形（図７（ｃ）参照）を発生させ、フォーカス駆動部５によってフォーカス駆動部５を駆動するとともに、レーザ制御部６によって光学ピックアップ３の半導体レーザを点灯させる。光学ピックアップ３からの４つの信号出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、信号増幅部４のＡ信号増幅部４ａ、Ｂ信号増幅部４ｂ、Ｃ信号増幅部４ｃ、及び、Ｄ信号増幅部４ｄでそれぞれ増幅され、フォーカスエラー信号生成部７に送られる。フォーカスエラー信号生成部７は、図７（ｄ）に示すフォーカスエラー信号を生成し、フォーカスエラー信号は、信号レベル計測部９でその振幅を測定され、この振幅値は、システム制御部１０に読み取られる。信号レベル計測部９は、レーザ光の出力光量を測定する測定手段である。
【００１４】
図２は、光学ピックアップ３の構成を示す図であり、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は受光素子を示す。
光学ピックアップ３は、レーザ光を出射する半導体レーザ装置２３と、レーザ光をメインビームとサブビームとに分光する回折格子３２と、ハーフミラー３３と、対物レンズ３４と、対物レンズ３４を駆動するフォーカスコイル３９と、フォトダイオードで構成される受光素子３５とを備える。光学ピックアップ３は、システム制御部１０が制御するトラバース機構（不図示）によって、ディスク１の径方向に移動させられる。
光ディスクプレーヤ５０は、フォーカス駆動部５でレーザ光の焦点をディスク１の信号面に合わせ、スピンドルモータ２でディスク１を回転させるとともに上記トラバース機構で光学ピックアップ３をディスク１の径方向に移動させていくことで、ディスク１に記録された情報を読み取り、ディスク１の情報の再生を行う。
【００１５】
半導体レーザ装置２３から出射されたレーザ光は、回折格子３２でメインビームと一対のサブビームとに分かれ、メインビーム及びサブビームは、ハーフミラー３３を通って対物レンズ３４に達し、対物レンズ３４によってディスク１の信号面に集光される。ディスク１の信号面から反射したレーザ光は、対物レンズ３４を通過した後、ハーフミラー３３で反射され、受光素子３５に受光される。受光素子３５で受光したレーザ光は電気信号に変換され、ディスク１の情報が電気信号として読み取られる。
【００１６】
受光素子３５は、受光素子３５は、メインビームを検出するメインディテクタ３７と、サブビームをそれぞれ検出する一対のサブディテクタ３６，３８とを備える。
メインディテクタ３７は、４つに分割された受光部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを有し、フォーカスエラー信号を生成する。詳細には、信号出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（図１）は、受光部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄによってそれぞれ受光され、フォーカスエラー信号は、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）なる生成式で求められる。この生成式では、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、各受光部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの受光量である。
【００１７】
光ディスクプレーヤ５０では、非点収差法によって対物レンズ３４のフォーカスの調整が行われる。詳細には、システム制御部１０は、フォーカスコイル３９を駆動して対物レンズ３４をフォーカス方向に往復運動させることでフォーカスエラー信号を変化させ、各受光部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの受光量が等しくなるように、すなわち、フォーカスエラー信号が０になるように、フォーカスコイル３９をサーボ駆動することで、レーザ光の焦点をディスク１の信号面に正確に合わせる。
【００１８】
サブディテクタ３６，３８は、トラックエラー信号の生成に使用される。トラックエラー信号は、サブディテクタ３６，３８の受光量の差により求められる。システム制御部１０は、トラックエラー信号を用いて、メインビームの位置ずれを検知し、上記トラバース機構を駆動して光学ピックアップ３のディスク１の径方向の位置を正確に制御する。
【００１９】
図３は、レーザ制御部６及び半導体レーザ装置２３の構成を示す図である。
半導体レーザ装置２３は、レーザ光を発生させる半導体レーザ素子２１と、モニタ受光素子２２とを備える。モニタ受光素子２２は、ディスク１の読み取り用のレーザ光の出射方向とは反対側に配置され、半導体レーザ装置２３に一体に組み込まれている。
半導体レーザ素子２１は、レーザ制御部６により駆動されると、半導体レーザ装置２３の外側に出射される出力光Ｌ１と、モニタ受光素子２２に出射されるモニタ用出力光Ｌ２とを発生させる。
出力光Ｌ１は、ディスク１の読み取り用の光であり、上記のように、ディスク１で反射して受光素子３５に受光される。
モニタ用出力光Ｌ２は、半導体レーザ装置２３内でモニタ受光素子２２に受光され、半導体レーザ素子２１の出力光量の測定に使用される。モニタ受光素子２２は、受光した光を電流に変換してレーザ制御部６に出力する。
【００２０】
レーザ制御部６は、モニタ受光素子２２によって半導体レーザ素子２１の光出力を検出して半導体レーザ素子２１の駆動電流を制御し、半導体レーザ素子２１のレーザ光の出力を一定に保つ。このようなフィードバック機構を持つ半導体レーザのレーザ光量制御を行う駆動回路は、ＡＰＣ（Auto Power Control）回路（自動光出力制御回路）と呼ばれる。
半導体レーザの光出力特性は周囲の温度の変化に敏感なため、一定電流で駆動していても、周囲の温度変化又は自己発熱等により光出力は大きく変動してしまうが、ＡＰＣ回路を用いることで、光出力の温度依存性に対応できる。
【００２１】
レーザ制御部６は、モニタ受光素子２２が出力する電流を測定するモニタ電流測定部２５と、半導体レーザ素子２１を駆動するレーザ駆動部２４と、ＡＰＣ回路の基準電圧（以下、ＡＰＣ基準電圧と呼ぶ。）を発生させる基準電圧発生部２７と、モニタ電流測定部２５の出力と基準電圧発生部２７の出力とを比較してその差を出力する電圧比較部２６とを有する。
【００２２】
モニタ受光素子２２の出力電流（モニタ電流）は、半導体レーザ素子２１の出力光量に比例する。モニタ電流測定部２５は、上記モニタ電流を、モニタ電流に比例した大きさの電圧（モニタ電圧）に変換し、このモニタ電圧は、電圧比較部２６の一方の入力電圧ＶＭとなる。
基準電圧発生部２７は、システム制御部１０の制御によってＡＰＣ基準電圧を発生させる。ＡＰＣ基準電圧は、電圧比較部２６の他方の入力電圧ＲＥＦとなる。
電圧比較部２６は、一方の入力電圧ＶＭと他方の入力電圧ＲＥＦとの電圧差をレーザ駆動部２４に出力する。
【００２３】
レーザ駆動部２４は電圧比較部２６の出力に応じてレーザ電流を出力し、半導体レーザ素子２１を駆動する。
電圧比較部２６は、モニタ電圧（一方の入力電圧ＶＭ）がＡＰＣ基準電圧（他方の入力電圧ＲＥＦ）よりも小さい場合には、電圧比較部２６の出力が半導体レーザ素子２１の出力光量を増大させる側となるように構成されている。また、電圧比較部２６は、モニタ電圧（一方の入力電圧ＶＭ）がＡＰＣ基準電圧（他方の入力電圧ＲＥＦ）より大きい場合には、電圧比較部２６の出力が半導体レーザ素子２１の出力光量を減少させる側となるように構成されている。
【００２４】
上記モニタ電圧は、モニタ受光素子２２のモニタ電流に比例し、モニタ電流は半導体レーザ素子２１の出力光量に比例する。すなわち、半導体レーザ素子２１の出力光量は、モニタ電圧としてフィードバックされた電圧に基づいて、ＡＰＣ基準電圧に応じた光量となるように一定値に制御される。
また、ＡＰＣ基準電圧を変化させることで、半導体レーザ素子２１の出力光量は変化する。システム制御部１０は、基準電圧発生部２７が出力するＡＰＣ基準電圧を種々の値に指定することによって、半導体レーザ素子２１の出力光量を設定する。
【００２５】
図４は、半導体レーザ素子２１のレーザ電流に対する出力光量の関係を示す図である。
半導体レーザ素子２１はレーザ電流が閾値電流Ｉｔｈに達するまではレーザ発振を開始せず、出力光量は微小である。
半導体レーザ素子２１は、レーザ電流が閾値電流Ｉｔｈを超えるとレーザ発振による光を出力し、この出力光量はレーザ電流に比例する。このレーザ電流が閾値電流Ｉｔｈ以上の領域でのレーザ電流に対する出力光量の比を発光効率η（不図示）とする。
正常な半導体レーザ素子２１では、発光効率ηはレーザ電流によらず一定であり、レーザ電流と出力光量との関係は線Ｎのような直線である。一方、劣化した半導体レーザ素子では、発光効率ηはレーザ電流の増加に従って減少し、レーザ電流と出力光量との関係は線Ｆのような曲線となる。
【００２６】
半導体レーザ素子２１の出力光量をＰ、モニタ受光素子２２とモニタ電流測定部２５による光検出感度をＫ、モニタ電流測定部２５の出力するモニタ電圧をＶＭ、基準電圧発生部２７の出力するＡＰＣ基準電圧をＲＥＦ、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦとモニタ電圧ＶＭとの差である誤差出力をＤ、レーザ駆動部２４の電流変換率を含む増幅率をＧ、レーザ駆動部２４の出力電流であるレーザ電流をＩ、閾値電流をＩｔｈとすると、
Ｄ＝ＲＥＦ−ＶＭ…（式１）
Ｉ＝Ｇ・Ｄ…（式２）
Ｐ＝η（Ｉ−Ｉｔｈ）…（式３）
ＶＭ＝Ｋ・Ｐ…（式４）
が成り立つ。
式１、式２、式３及び式４より、
Ｐ＝Ｇ・η・Ｋ／（１＋Ｇ・η・Ｋ）・ＲＥＦ／Ｋ−η・Ｉｔｈ／（１＋Ｇ・η・Ｋ）…（式５）
となる。
【００２７】
出力光量Ｐは、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦに比例する第１項と、閾値電流Ｉｔｈの影響である第２項とで定まる。
この第１項、第２項ともに発光効率ηの影響を受ける。
また、式１、式２、式３及び式４より、
Ｄ＝１／（１＋Ｇ・η・Ｋ）・ＲＥＦ＋１／（１＋Ｇ・η・Ｋ）・η・Ｋ・Iｔｈ…（式６）
となる。
誤差出力ＤもＡＰＣ基準電圧ＲＥＦに比例する第１項と閾値電流Ｉｔｈの影響である第２項とで定まる。この第１項、第２項ともに発光効率ηの影響を受け、発光効率ηが小さいほど誤差出力Ｄは大きくなる。この誤差出力Ｄは通常の帰還制御系の定常偏差になる。
【００２８】
図５は、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦと出力光量との関係を示す図である。
レーザ制御部６が定常偏差を持たない理想的な動作をすれば、出力光量は線ＸのようにＡＰＣ基準電圧ＲＥＦに比例した直線となるが、実際には定常偏差を持つために線Ｙのように線Ｘとは若干傾斜の異なる直線となる。また、半導体レーザ素子２１が劣化しており、出力光量の増加に伴って発光効率ηが減少するような場合には、出力光量が大きいほど定常偏差も大きくなるので、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦと出力光量との関係は、線Ｚのような曲線になる。
【００２９】
図６は、劣化していない半導体レーザ素子によって得られるＡＰＣ基準電圧とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す図である。図７は、ＡＰＣ基準電圧と、出力光量と、フォーカス揺動波形と、フォーカスエラー信号との関係を示す図である。図６では、電圧の小さい順に、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１（第１段階）、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２（第２段階）、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３（第３段階）が３段階で示されている。
フォーカスコイル３９にフォーカス遥動波形（図７（ｃ）参照）が加えられると、対物レンズ３４はフォーカス方向に往復運動し、これにより、フォーカスエラー信号には振幅が生じる。フォーカスエラー信号の振幅（図７（ｄ）参照）は、半導体レーザ素子２１の出力光量に比例するので、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦと出力光量との関係が図５の線Ｙのような直線であれば、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦとフォーカスエラー信号の振幅との関係も同様に直線となる。図６に示す状態では、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３の各点間での線Ｈ１の傾斜は同じであり、各点間におけるフォーカスエラー信号振幅の差とＡＰＣ基準電圧の差の比は一定である。
【００３０】
図８は、劣化した半導体レーザ素子によって得られるＡＰＣ基準電圧とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す図である。図８では、電圧の小さい順に、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１（第１段階）、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２（第２段階）、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３（第３段階）が３段階で示されている。
劣化した半導体レーザ素子では、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦと出力光量の関係が図５の線Ｚのような曲線となるので、ＡＰＣ基準電圧とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す線Ｈ２も同様に曲線となり、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３の各点間での線Ｈ２の傾斜は互いに異なり、各点間におけるフォーカスエラー信号振幅の差とＡＰＣ基準電圧の差との比は等しくならない。
【００３１】
図９は、レーザ劣化検出動作のフローチャートである。
図１の光ディスクプレーヤ５０において、ディスク１はスピンドルモータ２に装着されている。システム制御部１０は、サーチ波形発生部８にフォーカス遥動波形（図７（ｃ）参照）を発生させ、フォーカス駆動部５によって光学ピックアップ３のフォーカスコイル３９を駆動する（ステップＳ１）。スピンドルモータ２の回転は行われず、ディスク１は停止している。
【００３２】
フォーカスコイル３９にフォーカス遥動波形が加えられると、対物レンズ３４はフォーカス方向に往復運動し、これにより、フォーカスエラー信号には振幅が生じる。
次に、システム制御部１０は、レーザ制御部６に対してＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１を設定し（ステップＳ２）、半導体レーザ素子２１を発光させる。ここで、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１は、閾値電流Ｉｔｈよりも大きなレーザ電流に対応した値であり、半導体レーザ素子２１の発光が立ち上がり始める初期の領域の電圧である。
対物レンズ３４から出射されたレーザ光は、ディスク１で反射され、受光素子３５に入射する。
【００３３】
光学ピックアップ３からの信号出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、Ａ信号増幅部４ａ、Ｂ信号増幅部４ｂ、Ｃ信号増幅部４ｃ、及び、Ｄ信号増幅部４ｄで各々増幅され、フォーカスエラー信号生成部７では、これら信号から、図７（ｄ）に示すフォーカスエラー信号が生成される（ステップＳ３）。受光素子３５のメインディテクタ３７が出力する信号出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用い、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）なる生成式でフォーカスエラー信号が得られる。
フォーカスエラー信号は、信号レベル計測部９で振幅ＦＥＬ１（図７（ｄ））を計測され、計測された振幅ＦＥＬ１はシステム制御部１０に読み取られる（ステップＳ３）。
【００３４】
次に、システム制御部１０は、レーザ制御部６に対して、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１よりも半導体レーザ素子２１の出力光量が大きくなるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２を設定する（ステップＳ４）。ここで、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２は、ディスク１の再生時等に用いられる通常時の光量を半導体レーザ素子２１に発生させる大きさの電圧である。
ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２が設定されると、フォーカスエラー信号の振幅は、振幅ＦＥＬ１よりも大きい振幅ＦＥＬ２（図７（ｄ））となり、信号レベル計測部９で計測された振幅ＦＥＬ２は、システム制御部１０に読み取られる（ステップＳ５）。
【００３５】
次いで、システム制御部１０は、振幅ＦＥＬ１、振幅ＦＥＬ２、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２から、次の式７によって信号効率Ｅ１（第１の効率）を算出する（ステップＳ６）。式７では、簡略化のため、符号のみで示す。
Ｅ１＝（ＦＥＬ２−ＦＥＬ１）／（ＲＥＦ２−ＲＥＦ１）…（式７）
【００３６】
次に、システム制御部１０は、レーザ制御部６に対して、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２よりも出力光量が大きくなるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３を設定する（ステップＳ７）。ここで、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３は、ディスク１の通常の再生時に用いられる電圧よりも高い電圧であるが、発光させ過ぎによって半導体レーザ素子２１が劣化しない範囲で大きな値に設定される。
ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３が設定されると、フォーカスエラー信号の振幅は、振幅ＦＥＬ２よりも大きい振幅ＦＥＬ３（図７（ｄ））となり、信号レベル計測部９で計測された振幅ＦＥＬ３は、システム制御部１０に読み取られる（ステップＳ８）。
【００３７】
システム制御部１０は、振幅ＦＥＬ２、振幅ＦＥＬ３、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３から、式８によって信号効率Ｅ２（第２の効率）を算出する（ステップＳ９）。式８では、簡略化のため、符号のみを示す。
Ｅ２=（ＦＥＬ３−ＦＥＬ２）／（ＲＥＦ３−ＲＥＦ２）…（式８）
次に、システム制御部１０は、信号効率Ｅ１，Ｅ２から、式９によって効率比ΔＥを算出する（ステップＳ１０）。システム制御部１０は、信号効率Ｅ１，Ｅ２及び効率比ΔＥを算出する算出手段１０ａを備える。
ΔＥ=Ｅ２／Ｅ１…（式９）
次に、システム制御部１０は、式１０によって効率比ΔＥと所定値ＥＬとを比較し、効率比ΔＥが所定値ＥＬよりも小さいか否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで、所定値ＥＬは、半導体レーザ素子２１の劣化とみなすことができる状態の半導体レーザ素子２１の効率比であり、予め実験等によって決定される。システム制御部１０は、効率比を比較する比較手段１０ｂを備える。
ΔＥ＜ＥＬ…（式１０）
システム制御部１０は、式１０が成立し、効率比ΔＥが所定値ＥＬよりも小さいと判別した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、半導体レーザ素子２１が劣化していると判定し、レーザの劣化を示す表示を表示部１１に行い、劣化を報知する（ステップＳ１２）。また、システム制御部１０は、式１０が成立せず効率比ΔＥが所定値ＥＬよりも大きいと判別した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、半導体レーザ素子２１は劣化していないと判定し、レーザの劣化を示す表示は行わない。
【００３８】
このように、光ディスクプレーヤ５０がレーザ光の焦点を調整するために通常用いるフォーカスエラー信号を用いて効率比ΔＥを求め、効率比ΔＥと所定値ＥＬとを比較して半導体レーザ素子２１の劣化を判定するため、半導体レーザ素子２１の劣化を検出するための専用の回路を設ける必要が無く、簡単な構成で劣化を検出できる。また、ほぼ同一条件で測定される信号効率Ｅ１，Ｅ２から効率比ΔＥを求めるため、光学ピックアップ３の個体差や、周囲温度の影響を除くことができ、半導体レーザ素子２１の劣化を精度良く検出できる。上記のレーザ劣化検出動作は、生産ライン上において実施可能であるが、完成した製品状態あるいは生産ライン上であるかにかかわらず、再生動作をする前の段階で実行して劣化の検出が可能であり、短時間での検出が可能である。
なお、フォーカスエラー信号のみではなく、半導体レーザ素子２１の出力光量であれば、ディスク１の通常の再生動作時に得られる他の信号を劣化の検出に用いても良い。しかし、この場合には再生状態とするまでの時間が必要であり、かつ、フォーカスコイル３９の安定したサーボ動作が可能な範囲にしか半導体レーザ素子２１の出力光量を変化させることができないので、再生状態とする前に得られるフォーカスエラー信号よりも狭い範囲の変化量を用いることとなり、測定の精度は劣ることとなる。
【００３９】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦによって半導体レーザ素子２１の出力光量を制御可能なレーザ制御部６を有し、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦを複数段階に変化させて各段階での半導体レーザの出力光量としてフォーカスエラー信号の振幅を測定し、各段階におけるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦと出力光量との比である信号効率Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ求め、信号効率Ｅ１，Ｅ２の比である効率比ΔＥをさらに求め、効率比ΔＥと所定値ＥＬとを比較することで半導体レーザ素子２１の劣化を検出する。これにより、光ディスクプレーヤ５０の半導体レーザ素子２１の出力光量を利用して半導体レーザ素子２１の劣化を検出でき、光ディスクプレーヤ５０に測定のための専用の回路部を追加する必要がないため、簡単な構造で劣化を検出できる。また、各段階における信号効率Ｅ１，Ｅ２の比によって半導体レーザ素子２１の劣化を検出できるため、光学ピックアップ３やディスク１のバラツキや環境温度の影響を受けずに精度良く劣化を検出できる。さらに、光ディスクプレーヤ５０を再生状態にしなくとも半導体レーザ素子２１の劣化を検出でき、短時間で劣化を検出できる。
【００４０】
また、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦは、電圧の低い順に、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３の３段階に変化され、第２段階と第１段階におけるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２，ＲＥＦ１の差と振幅ＦＥＬ２，ＦＥＬ１の差との比である信号効率Ｅ１と、第３段階と第２段階におけるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３，ＲＥＦ２の差と振幅ＦＥＬ３，ＦＥＬ２の差の比である信号効率Ｅ２とを求め、信号効率Ｅ２と信号効率Ｅ１との比で効率比ΔＥが求められる。これにより、少ない測定の段階数で、広い範囲のＡＰＣ基準電圧に対する出力光量としてのフォーカスエラー信号の振幅を測定して効率比ΔＥを求めることができるため、高精度且つ短時間で半導体レーザ素子２１の劣化を検出できる。
【００４１】
また、半導体レーザ素子２１の出力光量は、フォーカスエラー信号の振幅から測定されるため、出力光量を測定するための専用の回路等が必要無く、簡単な構造で半導体レーザ素子２１の劣化を検出できる。
さらに、半導体レーザ素子２１の出力光量を測定する際、レーザ光を反射するディスク１は停止されているため、ディスク１を回転させる動作が必要なく、短時間で半導体レーザ素子２１の劣化を検出できるとともに、バラツキの影響を低減して高精度に劣化を検出できる。
【００４２】
なお、上記第１の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記第１の実施の形態に限定されるものではない。
上記第１の実施の形態では、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦは、３段階で設定されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、４段階以上の複数段階に設定しても良い。この場合においても、各段階における信号効率を求め、少なくとも２つの信号効率を比較して効率比ΔＥを求め、半導体レーザ素子２１の劣化を検出できる。
【００４３】
［第２の実施の形態］
以下、図１０及び図１１を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、半導体レーザ素子２１の出力光量は、フォーカスエラー信号の振幅から測定されるものとして説明したが、本第２の実施の形態は、半導体レーザ素子２１の出力光量が、モニタ受光素子２２の出力から測定される点が、上記第１の実施の形態と異なる。
【００４４】
図１０は、第２の実施の形態におけるレーザ制御部１０６及び半導体レーザ装置２３の構成を示す図である。
レーザ制御部１０６は、モニタ電流測定部２５、レーザ駆動部２４、電圧比較部２６、基準電圧発生部２７を備え、上記第１の実施の形態のレーザ制御部６とほぼ同様に構成されているが、モニタ電流測定部２５は、電圧比較部２６だけではなく、システム制御部１０にも接続されている。システム制御部１０は、モニタ電流測定部２５が出力する電圧を測定する電圧測定手段１０ｃを備える。
【００４５】
モニタ受光素子２２の出力電流（モニタ電流）は、半導体レーザ素子２１の出力光量に比例する。モニタ電流測定部２５は、上記モニタ電流を、モニタ電流に比例した大きさの電圧（モニタ電圧）に変換し、このモニタ電圧は、電圧比較部２６の一方の入力電圧ＶＭとなる。入力電圧ＶＭ（以下、モニタ電圧ＶＭと呼ぶことがある）は、システム制御部１０にも入力される。
基準電圧発生部２７は、システム制御部１０の制御によってＡＰＣ基準電圧を発生させる。ＡＰＣ基準電圧は、電圧比較部２６の他方の入力電圧ＲＥＦとなる。
【００４６】
電圧比較部２６は、一方の入力電圧ＶＭと他方の入力電圧ＲＥＦとの電圧差をレーザ駆動部２４に出力する。
半導体レーザ素子２１の出力光量は、上記第１の実施の形態と同様に、モニタ電圧としてフィードバックされた電圧に基づいて、ＡＰＣ基準電圧に応じた光量となるように一定値に制御される。
システム制御部１０は、基準電圧発生部２７が出力するＡＰＣ基準電圧を指定することで、半導体レーザ素子２１の出力光量を設定するとともに、モニタ電圧によって半導体レーザ素子２１の実際の出力光量を測定する。
【００４７】
図１１は、第２の実施の形態におけるレーザ劣化検出動作のフローチャートである。
まず、システム制御部１０は、レーザ制御部１０６の基準電圧発生部２７に対して、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１（第１段階）を設定し、半導体レーザ素子２１を発光させる（ステップＳ２１）。ここで、ディスク１は、スピンドルモータ２にセットされていない。
半導体レーザ素子２１のモニタ用出力光Ｌ２は、モニタ受光素子２２によって受光されてＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１の大きさに応じたモニタ電流となり、モニタ電流測定部２５でモニタ電圧ＶＭ１に変換され、モニタ電圧ＶＭ１はシステム制御部１０に読み取られる（ステップＳ２２）。
【００４８】
次に、システム制御部１０は、基準電圧発生部２７に対して、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１よりも出力光量が大きくなるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２（第２段階）を設定し、半導体レーザ素子２１を発光させる（ステップＳ２３）。半導体レーザ素子２１のモニタ用出力光Ｌ２は、モニタ受光素子２２によって受光されてＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２の大きさに応じたモニタ電流となり、モニタ電流測定部２５でモニタ電圧ＶＭ２に変換され、モニタ電圧ＶＭ２はシステム制御部１０に読み取られる（ステップＳ２４）。
システム制御部１０は、モニタ電圧ＶＭ１，ＶＭ２、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ１，ＲＥＦ２から、式１１によって信号効率Ｅ１（第１の効率）を算出する（ステップＳ２５）。式１１では、簡略化のため、符号のみで示す。
Ｅ１＝（ＶＭ２−ＶＭ１）／（ＲＥＦ２−ＲＥＦ１）…（式１１）
【００４９】
次に、システム制御部１０は、基準電圧発生部２７に対して、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２よりも出力光量が大きくなるＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３（第３段階）を設定し、半導体レーザ素子２１を発光させる（ステップＳ２６）。半導体レーザ素子２１のモニタ用出力光Ｌ２は、モニタ受光素子２２によって受光されてＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ３の大きさに応じたモニタ電流となり、モニタ電流測定部２５でモニタ電圧ＶＭ３に変換され、モニタ電圧ＶＭ３はシステム制御部１０に読み取られる（ステップＳ２７）。
システム制御部１０は、モニタ電圧ＶＭ２，ＶＭ３、及び、ＡＰＣ基準電圧ＲＥＦ２，ＲＥＦ３から、式１２によって信号効率Ｅ２（第２の効率）を算出する（ステップＳ２８）。式１２では、簡略化のため、符号のみで示す。
Ｅ２＝（ＶＭ３−ＶＭ２）／（ＲＥＦ３−ＲＥＦ２）…（式１２）
次いで、システム制御部１０は、信号効率Ｅ１，Ｅ２から式１３によって効率比ΔEを算出する（ステップＳ２９）。
ΔＥ=Ｅ２／Ｅ１…（式１３）
次に、システム制御部１０は、式１４によって効率比ΔＥと所定値ＥＬとを比較し、効率比ΔＥが所定値ＥＬよりも小さいか否かを判別する（ステップＳ３０）。ここで、所定値ＥＬは、半導体レーザ素子２１の劣化とみなすことができる状態の半導体レーザ素子２１の効率比であり、予め実験等によって決定される。
ΔＥ＜ＥＬ…（式１４）
システム制御部１０は、式１４が成立し、効率比ΔＥが所定値ＥＬよりも小さいと判別した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、半導体レーザ素子２１が劣化していると判定し、レーザの劣化を示す表示を表示部１１に行い、劣化を報知する（ステップＳ３１）。また、システム制御部１０は、式１４が成立せず効率比ΔＥが所定値ＥＬよりも大きいと判別した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、半導体レーザ素子２１は劣化していないと判定し、レーザの劣化を示す表示は行わない。
【００５０】
以上説明したように、本発明を適用した第２の実施の形態によれば、半導体レーザ素子２１の出力光量は、半導体レーザ素子２１の出力光量を一定に保つために設けられるＡＰＣ回路用のモニタ受光素子２２の出力から測定されるため、出力光量を測定するための専用の回路等が必要無く、簡単な構造で半導体レーザ素子２１の劣化を検出できる。
また、各段階における信号効率Ｅ１，Ｅ２の比によって半導体レーザ素子２１の劣化を検出できるため、光学ピックアップ３のバラツキや環境温度の影響を受けずに精度良く劣化を検出できる。
さらに、モニタ用出力光Ｌ２をモニタ受光素子２２で受光して劣化を判定に用いるため、半導体レーザ素子２１の劣化を検出するためにディスク１をセットする必要が無い。このため、短時間で半導体レーザ素子２１の劣化を検出できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  ディスク（光ディスク）
６，１０６  レーザ制御部
２１  半導体レーザ素子（半導体レーザ）
２２  モニタ受光素子
５０  光ディスクプレーヤ
Ｅ１  信号効率（効率、第１の効率）
Ｅ２  信号効率（効率、第２の効率）
ＥＬ  所定値
ＲＥＦ  ＡＰＣ基準電圧
ΔＥ  効率比
【図１】
2014225312.tif 000003
【図２】
2014225312.tif 000004
【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】
2014225312.tif 000009
【図８】
2014225312.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014225312.tif 000012
【図１１】
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