(57)【要約】【課題】  複数種類の光ディスクに対応して複数の光センサを搭載する光ピックアップ装置において、光ピックアップから外部の回路基板に信号を導くＦＰＣの信号線数を少なくすることを目的とする。【解決手段】  光ディスクからの反射光を検出する複数の受光素子Ｐ１，Ｐ２…が設けられた複数の光センサＩＣ１０，２０，４０と、これら複数の光センサＩＣ１０，２０，４０が配線接続されるとともに当該光センサＩＣの出力信号を伝送する複数の信号線が形成されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）８０とを備えた光ピックアップ装置である。そして、光センサＩＣ１０，２０，４０に、外部からのディセーブル信号に基づいて出力端子をハイインピーダンスにする切替回路を形成し、ＦＰＣ８０の信号線を複数の光センサＩＣ１０，２０，４０間で共通にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の光ディスクに対応して異なる波長のレーザ光をそれぞれ出力する複数の半導体レーザと、前記レーザ光を光ディスクの記録面まで導くとともに当該記録面からの反射光を受光素子まで導く光学系と、前記複数種類の光ディスクに対応して当該光ディスクからの反射光を検出する複数の受光素子が設けられた複数の光センサ用集積回路と、これら複数の光センサ用集積回路が接続されるとともに当該光センサ用集積回路の入出力信号を伝送する複数の信号線が形成された配線フィルムと、を備えた光ピックアップ装置であって、
前記複数の光センサ用集積回路には外部からの制御信号に基づいて出力端子を信号出力が可能な状態又はハイインピーダンスに切り替える切替回路が設けられ、
前記光センサ用集積回路の出力信号を伝送する前記配線フィルムの信号線が前記複数の光センサ用集積回路間で共通にされていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
複数種類の光ディスクに対応して異なる波長のレーザ光をそれぞれ出力する複数のレーザ出力手段と、前記レーザ光を光ディスクの記録面まで導くとともに当該記録面からの反射光を受光素子まで導く光学系と、前記複数種類の光ディスクに対応して当該光ディスクからの反射光を検出する複数の受光素子が設けられた複数の光センサと、前記複数の受光素子の検出信号に基づく出力信号を伝送する複数の信号線が形成された配線フィルムと、を備えた光ピックアップ装置であって、
前記複数の光センサの各々に対応させて前記出力信号の出力端子を信号出力が可能な状態またはハイインピーダンスに切り替える複数の切替手段が設けられ、
前記配線フィルムの前記出力信号が伝送される複数の信号線のうち少なくとも何れかが前記複数の光センサ間で共通にされていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光センサは、光ディスクからの反射光を受ける複数の受光素子が１チップの基板上に形成された集積回路からなることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記切替手段は、前記１チップの基板上に形成され、外部からの制御信号に基づいて前記集積回路の出力端子を信号出力が可能な状態又はハイインピーダンスに切り替えることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
レーザ光を受けて検出出力する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子の検出出力をそれぞれ電圧に変換する複数の電圧変換回路と、
これら電圧変換回路により変換された電圧を外部に出力する複数の出力端子と、
外部からの制御信号に基づいて前記複数の電圧変換回路と前記複数の出力端子との間を遮断又は接続する切替回路と、
外部から前記制御信号を入力する入力端子と、
を備えたことを特徴とする光センサ用集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数種類の光ディスクに対応してデータの記録又は再生を行う光ピックアップ装置、並びに、光ピックアップ装置に搭載されて光ディスクからの反射光を検出する光センサ用集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
データの記録再生が可能な光ディスクとしては、例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）、ＨＤ−ＤＶＤ（High Definition DVD）など、多数の種類がある。そして、これらの光ディスクに記録再生を行うレーザ波長はそれぞれ異なる。
【０００３】
また、光ディスクの反射光を検出する光センサは、反射光の検出方式や受光素子の特性が光ディスクの種類によって異なってくるため、種類の異なる光ディスクに対して異なる光センサを用いるのが一般的である。例えば、光ピックアップにおいては、光ディスクの反射光を複数の分割面を有する光センサで検出し、これら複数の分割面からの検出信号を所定の方式で演算処理することで、対物レンズのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、チルト角エラー信号を生成しており、受光素子の分割面の数や配置も光ディスクの種類ごとに異なってくる。
【０００４】
従来、ＣＤとＤＶＤなど２種類の光ディスクに対応した光ピックアップ装置が実用化されている。また、その応用発明も多数なされている。（例えば特許文献１〜６）
【特許文献１】特開２００４−１４６０５０号公報
【特許文献２】特開２００４−００５８８６号公報
【特許文献３】特開２００２−２５１７６４号公報
【特許文献４】特開２００２−０５６５５０号公報
【特許文献５】特開２０００−２５１３０１号公報
【特許文献６】特開平１１−１６２０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ピックアップは、光ディスクの半径方向に可動状態に取り付けられるため、光ピックアップに搭載される回路は、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）など、配線フィルムを介して外部の回路基板に接続されるのが一般的である。
【０００６】
しかしながら、例えば３種類の光ディスクに対応可能にするため３個の光センサを光ピックアップに設けた場合、光センサからの出力信号の総数は非常に多くなる。そして、これらの信号をＦＰＣを介してそのまま外部の回路基板まで導こうとすると、光ピックアップと外部基板との間のＦＰＣの信号線数が非常に多くなってしまう。
【０００７】
ＦＰＣの信号線数が多くなってそのコネクタ幅が大きくなると、コネクタの両側と中央とで接続圧力を均等にするのが難しくなりコネクタの接触不良を生じやすくなるという問題が生じる。また、コネクタ幅を小さくするためＦＰＣの配線ピッチを小さくすると信号ノイズが生じすくなるという問題が生じる。
【０００８】
また、光センサからの出力は所定の演算処理をしてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に生成されるので、例えば、ＦＰＣ側にこれらの演算回路を設けることでＦＰＣの信号線を減らすことも出来るが、全ての演算回路をＦＰＣ側に設けるとそれだけピックアップの体積が増して小型化の要求に逆行してしまう。
【０００９】
また、引用文献５にあるように、受光素子や演算回路を１チップに集積してしまえば信号数の増大を回避して光ピックアップの小型化も図れるが、この場合、１チップを選択することでレーザ光の受光位置や各種エラー信号の生成方式が決まってしまうため、同じ方式のものを大量生産する場合には良いが、複数の方式のものを少量ずつ生産する場合には１個の集積回路に汎用性がないため生産コストが高騰してしまい不向きである。
【００１０】
この発明の目的は、複数の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置において、光ピックアップから外部の回路基板に信号を導くＦＰＣの信号線数を少なくすることにある。また、さまざまな方式に対応できる汎用性を有するとともに、ＦＰＣの信号線数を少なくすることのできる光センサ用集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため、複数種類の光ディスクに対応して異なる波長のレーザ光をそれぞれ出力する複数のレーザ出力手段と、前記レーザ光を光ディスクの記録面まで導くとともに当該記録面からの反射光を受光素子まで導く光学系と、前記複数種類の光ディスクに対応して当該光ディスクからの反射光を検出する複数の受光素子が設けられた複数の光センサと、前記複数の受光素子の検出信号に基づく出力信号（検出信号を電圧変換した信号や、それらを演算した信号など）を伝送する複数の信号線が形成された配線フィルムと、を備えた光ピックアップ装置であって、前記複数の光センサの各々に対応させて前記出力信号の出力端子を信号出力が可能な状態またはハイインピーダンスに切り替える複数の切替手段が設けられ、前記配線フィルムの前記出力信号が伝送される複数の信号線のうち少なくとも何れかが前記複数の光センサ間で共通にされている構成とした。
【００１２】
このような手段によれば、複数の光センサのうちその１つを使用して光ディスクにデータの記録再生を行うときに、残りの光センサに係る前記出力信号の出力端子をハイインピーダンスにすることで、複数の光センサ間で共通にされている信号線を１つの光センサに占有させて使用することが出来る。従って、このような信号線の共通化により、複数種類の光ディスクに対応すべく１台のピックアップに複数の光センサを設けた場合でも、外部の回路基板まで信号を導く配線フィルムの信号線の数を少なくすることが出来る。
【００１３】
また、配線フィルムの信号線数を少なくすることが出来ることから、センサ信号の演算回路を光ピックアップ装置の側ではなく、配線フィルムを介して接続される外部の回路基板側に設けることが可能となる。それにより、光ピックアップのより小型化を図ることが出来る。
【００１４】
ここで具体的には、前記光センサは、光ディスクからの反射光を受ける複数の受光素子が１チップの基板上に形成された集積回路からなるものである。また、前記切替手段は、前記１チップの基板上に形成され、外部からの制御信号に基づいて前記集積回路の出力端子を信号出力が可能な状態又はハイインピーダンスに切り替えるものである。
【００１５】
このような手段によれば、個々の光センサ用集積回路に汎用性を持たせて、様々な光ピックアップの方式に適用可能とすることが出来るので、例えば、開発過渡期で同一の光ピックアップをさほど大量に生産しない場合でも、低い部品コストで光ピックアップを生産することが出来る。さらに、上記の切替回路が集積回路中に設けられているので、配線フィルムの信号線を切り換える専用のＩＣ等を配線フィルム上に設ける必要がなく、光ピックアップに設ける回路の体積を小さくすることが出来る。
【００１６】
また、本発明の光センサ用集積回路は、上記目的を達成するため、レーザ光を受けてセンサ出力する複数の受光素子と、前記受光素子のセンサ出力を電圧にそれぞれ変換する複数の電圧変換回路と、これら電圧変換回路により変換された電圧を外部に出力する複数の出力端子と、制御信号に基づいて前記複数の電圧変換回路と前記複数の出力端子とを遮断又は接続する切替回路と、前記制御信号を外部から入力する入力端子と、を備えている構成とした。
【００１７】
このような手段によれば、複数の光センサ用集積回路を１台の光ピックアップ装置に搭載する場合でも、センサ出力の信号線を互いに共通化して配線フィルムの信号線数を少なくすることが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に従うと、１台の光ピックアップ装置に複数組の光センサを搭載し、使用するレーザ波長の異なる３種類の光ディスクに対応させるような場合でも、各光ディスクに対応する光センサの信号線を共通化させて、光ピックアップ装置と外部の回路基板とを配線接続する配線フィルムの信号線数を少なくすることが出来るという効果がある。
【００１９】
また、同一構成の光ピックアップをさほど大量に生産しない場合でも、他の方式の光ピックアップと部品の共通化を図れるので、部品コストを低くすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態の光ピックアップ装置に配設される回路と配線構成ならびに外部の信号処理基板との接続関係を示した図、図２は、本実施の形態の光ピックアップ装置の光学系を示す構成図である。
【００２２】
この実施の形態の光ピックアップ装置１は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤなどの３種類の光ディスクに対応してデータの記録又は再生を行うものであり、複数の光学部品や回路が図示略の１個のオプトベースに一体的に取り付けられて構成されるものである。そして、光ディスクドライブにおいて光ディスクの半径方向にスライド移動可能なように搭載されるようになっている。
【００２３】
この光ピックアップ装置１には、ＣＤ用の波長のレーザ光の出力およびその反射光の検出を行うＣＤ用ホログラムユニット１０と、ＤＶＤ用の波長のレーザ光の出力およびその反射光の検出を行うＤＶＤ用ホログラムユニット２０と、ＨＤ−ＤＶＤ用の青紫色レーザを出力する半導体レーザユニット（レーザ出力手段）３０と、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光を検出する光センサＩＣ４０と、図２では省略するが青紫色レーザの外縁の反射光を受光することでレーザ出力をモニタするフロント光センサ５０とを備えている。
【００２４】
また、レーザ光を光ディスクの記録面に導いたりその反射光を受光素子に導く光学系として、出力レーザからサブビームを形成する回折格子６１と、１／４波長板６４と協働して進行波と反射光とを分離する偏光ビームスプリッタ６２と、レーザ光を平行光にするコリメータレンズ６３と、１／４波長板６４と、ＣＤとＤＶＤのレーザ光とＨＤ−ＤＶＤのレーザ光とを分離する波長依存型のビームスプリッタ６５と、レーザ光を対物レンズの向きに立ち上げるプリズムミラー６６と、光ディスクの記録面にレーザ光を集光する対物レンズ６７と、ＣＤとＤＶＤ用のレーザ光を平行光にするコリメータレンズ６８と、ＣＤのレーザ光とＤＶＤのレーザ光を分離する波長依存型のビームスプリッタ６９と、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光に非点収差を与える光学素子７０とを備えている。
【００２５】
また、図示は省略するが、対物レンズ６７を電磁力によりフォーカス方向、トラキング方向、チルト角方向に変位させる対物レンズ駆動装置も設けられている。
【００２６】
ＣＤ用ホログラムユニット１０やＤＶＤ用ホログラムユニット２０は、複数区画に形成された受光素子（例えばホトダイオード）Ｐ１〜Ｐ１０，Ｐ１〜Ｐ１２、および、これらの受光素子Ｐ１〜Ｐ１０，Ｐ１〜Ｐ１２の各検出信号を処理する信号処理回路とが集積された半導体チップ（光センサ用集積回路）と、対応する光ディスク用の波長のレーザ光を出射する半導体レーザ（レーザ出力手段）ＬＤ、および、その駆動回路とが形成された半導体チップと、レーザ出力をモニタするためのフロントセンサＰｍｏｎと、種々の光学作用を及ぼすホログラム素子１０ａ，２０ａとを、それぞれ１つにパッケージングしたものである。
【００２７】
また、ＨＤ−ＤＶＤ用の光センサＩＣ４０は、複数区画に形成された受光素子（例えばホトダイオード）Ｐ１〜Ｐ８と、これら受光素子Ｐ１〜Ｐ８の各検出信号を処理する信号処理回路とが１個の半導体チップ上に集積されてなるものである。また、ＨＤ−ＤＶＤ用の半導体レーザユニット３０には、半導体レーザとこの半導体レーサを駆動する駆動回路とが１つにパッケージンクされている。
【００２８】
図１に示すように、上述した光学部品のうち、ＣＤ用ホログラムユニット１０、ＤＶＤ用ホログラムユニット２０、青紫色レーザ用の光センサＩＣ４０、半導体レーザユニット３０、および、フロント光センサ５０は、フィルム状で可撓性を有する配線フィルムとしてのＦＰＣ（Film Printed Circuit）８０に搭載されて配線接続されている。そして、ＦＰＣ８０の信号線を介して外部の回路基板２００と配線接続されるようになっている。また、対物レンズ駆動装置の駆動コイル７５も、ＦＰＣ８０の端子に配線接続されて外部の回路基板２００から駆動電流が供給されるようになっている。
【００２９】
また、このＦＰＣ８０においては、ＣＤ用ホログラムユニット１０の受光素子Ｐ１〜Ｐ１０からの出力信号ＳＰ１〜ＳＰ１０が出力される信号線と、ＤＶＤ用ホログラムユニット２０の受光素子Ｐ１〜Ｐ１２からの出力信号ＳＰ１〜ＳＰ１２が出力される信号線と、青紫色レーザ用の光センサＩＣ４０の受光素子Ｐ１〜Ｐ８からの出力信号ＳＰ１〜ＳＰ８が出力される信号線とは、その一部がＦＰＣ８０内で結合されて共通化されている。詳細には、ＣＤ用ホログラムユニット１０からの１０本の信号線、ＤＶＤ用ホログラムユニット２０からの１２本の信号線、青紫色レーザ用の光センサＩＣ４０からの８本の信号線のうち、例えば８本の信号線（Ｐ１〜Ｐ８）が３個の光センサ１０，２０，４０間で共通にされ、２本の信号線がＣＤとＤＶＤの光センサ１０，２０間で共通にされている。
【００３０】
なお、図１において、各ＩＣに供給される電源電圧の信号線やＣＤとＤＶＤのホログラムユニット２０，３０へのレーザドライバ制御信号やＦＳＰＤ（フロントセンサホトダイオード）の信号線など幾つかの信号線は省略されている。
【００３１】
また、上記ＦＰＣ８０において共通にされる信号線の数や、各受光素子に対応する信号線のうちどの信号線を共通にするかなどは適宜変更可能である。また、共通にされる信号線には各受光素子に対応した信号が出力されるとしているが、例えば、複数の受光素子の信号を加算や減算など簡単な演算処理した信号が出力されるようにしても良い。
【００３２】
図３には、青紫色レーザ用の光センサＩＣ４０の内部ブロック図を示す。
【００３３】
光センサＩＣ４０は、複数の区画に形成された受光素子（例えばホトダイオード）Ｐ１〜Ｐ８と、各区画の受光素子Ｐ１〜Ｐ８からの検出電流を電圧変換する複数のＩ／Ｖ変換回路４２…と、これらＩ／Ｖ変換回路４２…とＩＣの出力端子との間を遮断又は接続する複数の切替回路（例えばトランジスタによるトランスファーゲート回路など）４４…とが１つの半導体チップに集積されて形成されたものである。
【００３４】
さらに、この光センサＩＣ４０にはイネーブル端子ＣＥが設けられ、このイネーブル端子ＣＥから入力された信号が上記複数の切替回路４４…に入力されてこれら切替回路４４…をオンオフ制御するようになっている。
【００３５】
なお、イネーブル端子ＣＥにディセーブル信号が入力された場合に、Ｉ／Ｖ変換回路４２…や受光素子Ｐ１〜Ｐ８に供給される電源電圧Ｖｃｃ，Ｖｓｓを遮断するようにして、不使用のときの消費電流が低減されるように構成しても良い。また、複数区画の受光素子Ｐ１〜Ｐ８からの出力或いはそのＩ／Ｖ変換後の出力を加算したり減算する信号処理回路を、切替回路４４…より前段に設けるようにしても良い。
【００３６】
ＣＤ用ホログラムユニット１０およびＤＶＤ用ホログラムユニット２０に組み込まれている光センサ用の半導体チップも、受光素子の区画数や配置が異なるだけで、あとは光センサＩＣ４０と同様の構成である。
【００３７】
上記構成の光ピックアップ装置１によれば、１つの光ディスクについてリード又はライトの処理を行っているときには、その光ディスクに対応した光センサ（例えばＨＤ−ＤＶＤであれば光センサＩＣ４０）にのみイネーブル信号を入力し、残りの光センサ（例えばＣＤ用ホログラムユニット１０とＤＶＤ用ホログラムユニット２０の光センサ）にはディセーブル信号を入力することで、使用中の光センサに信号線を占有させ、使用していない光センサの出力端子をこれらの信号線から切り離すことが出来る。そして、使用中の光センサからこれらの信号線を介して検出信号を外部の回路基板２００に転送することが出来る。
【００３８】
このようにＦＰＣ８０の信号線を３個の光センサ（ＣＤ用ホログラムユニット１０の光センサ、ＤＶＤ用ホログラムユニット２０の光センサ、光センサＩＣ４０）間で共有させていることにより、光ピックアップ装置１と外部の回路基板２００との間で信号や電源電圧を入出力するＦＰＣ８０の信号線数を少なくすることが出来る。従って、例えば波長の異なる３つのレーザ光を用いて多数の種類の光ディスクに対応可能なように構成しても、ＦＰＣ８０の信号線や接続コネクタのピン数が一定数以上に増加せず、接続コネクタの接触不良などの問題や、ＦＰＣ８０の信号線ピッチが狭まってノイズの影響が生じるという問題を回避することが出来る。
【００３９】
また、上記構成の光センサＩＣ４０、ならびに、ＣＤ用ホログラムユニット１０とＤＶＤ用ホログラムユニット２０内の光センサ用半導体チップによれば、イネーブル端子ＣＥへのディセーブル信号の入力により、受光素子Ｐ１，Ｐ２…のセンサ信号に基づく出力信号の出力端子がハイインピーダンスにされるので、ＦＰＣ８０において簡単に信号線の共通化を行うことが出来る。
【００４０】
また、信号線を共通化させてその数を少なくすることが出来ることから、複数区画の受光素子Ｐ１，Ｐ２…からの信号（電圧変換した信号）をそのまま外部の回路基板２００に出力し、外部の回路基板２００において種々の演算処理を行ってフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などの各種対物レンズ駆動装置の制御信号を生成することも可能となる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、データの記録又は再生を行う光ディスクとしてＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤを例示したが、同様にその他の種々の光ディスクに対応可能なように構成することが出来る。
【００４２】
また、各光センサＩＣに形成される複数区画の受光素子の数や配置は、種々の方式に対応して適宜変更可能である。また、複数区画の受光素子のセンサ信号の演算を行う信号処理回路のうち、一部の演算回路をＦＰＣ８０側や光センサＩＣ内に設けて、その出力を共有化されたＦＰＣ８０の信号線を介して外部の回路基板２００に送信するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態の光ピックアップ装置に配設される回路と配線構成ならびに外部の信号処理基板との接続関係を示す図である。
【図２】本実施の形態の光ピックアップ装置の光学系を示す構成図である。
【図３】図１の光センサＩＣの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      光ピックアップ装置
１０    ＣＤ用ホログラムユニット
２０    ＤＶＤ用ホログラムユニット
３０    半導体レーザユニット
４０    光センサＩＣ（光センサ用集積回路）
４２    Ｉ／Ｖ変換回路
４４    切替回路
６１    回折格子
６２    ＰＢＳ
６３    コリメータレンズ
６４    １／４波長板
６５    ビームスプリッタ
６６    プリズムミラー
６７    対物レンズ
６８    コリメータレンズ
６９    ビームスプリッタ
７０    光学素子
８０    ＦＰＣ
２００  外部の回路基板
Ｐ１〜P１２    受光素子
【図１】
2006054028.tif 000003
【図２】
2006054028.tif 000004
【図３】
2006054028.tif 000005