(57)【要約】 【課題】  フロントモニタ装置から出力される変換電圧波形に発生するリンギングを改善し、光記録媒体に対する記録性能および再生性能を向上させるフロントモニタ装置ならびにそれを備える光ピックアップ装置および情報記録再生装置を提供する。【解決手段】  光ピックアップ装置１に備えられる半導体レーザ素子２が出射するレーザ光を監視するフロントモニタ装置６は、レーザ光を受光して受光強度に応じた電流を出力し、受光感度がそれぞれ異なる複数の受光素子ＰＤ１およびＰＤ２と、受光感度の低い受光素子ＰＤ２から予め定める電流が与えられたときに変換される電圧が、受光感度の高い受光素子ＰＤ１から前記予め定める電流が与えられたときに変換される電圧を超えるように、各受光素子に対応して電流を電圧に変換する電圧変換レベルを異ならせて、各受光素子からの電流を電圧にそれぞれ変換して出力する信号処理回路１１とを含む。【選択図】      図１
2008176882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置に備えられる発光素子が出射するレーザ光を監視するフロントモニタ装置であって、
レーザ光を受光して受光強度に応じた電流を出力し、受光感度がそれぞれ異なる複数の受光素子と、
受光感度の低い受光素子から予め定める電流が与えられたときに変換される電圧が、受光感度の高い受光素子から前記予め定める電流が与えられたときに変換される電圧を超えるように、各受光素子に対応して電流を電圧に変換する電圧変換レベルを異ならせて、各受光素子からの電流を電圧にそれぞれ変換して出力する信号処理回路とを含むことを特徴とするフロントモニタ装置。
【請求項２】
複数の前記受光素子と、前記信号処理回路とが半導体集積回路によって１チップ化して形成されることを特徴とする請求項１記載のフロントモニタ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のフロントモニタ装置を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
２つの前記受光素子と、
前記信号処理回路から与えられる電圧に基づいて、出射するレーザ光の出射強度が予め定める強度となるように発光素子を駆動する駆動手段とを含み、
前記駆動手段は、予め定める発光素子の出射強度よりも大きな光強度の光については、一方の受光素子から出力される電流を前記信号処理回路に通すことによって出力される電圧に基づいて検出し、予め定める発光素子の出射強度よりも小さな光強度の光については、他方の受光素子から出力される電流を前記信号処理回路に通すことによって出力される電圧に基づいて検出す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】
請求項３または４記載の光ピックアップ装置を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に対する記録再生もしくは消去を行う光ピックアップ装置の発光素子から出射されるレーザ光の強度を監視するフロントモニタ装置ならびにそれを備える光ピックアップ装置および情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置は、発光素子からの光ビームによって、ＣＤおよびＤＶＤなどの光記録媒体に微小なビームスポットを形成し、情報の記録・再生もしくは消去を行う。
【０００３】
光ピックアップ装置において発光素子からレーザ光を出射して光記録媒体の信号を読取る場合、光記録媒体に信号を記録する場合、および光記録媒体に記録された信号を消去する場合においては、これらの動作を安定に行うために発光素子から出射されるレーザ光の強度を一定に保つ必要がある。このため、発光素子から出射されるレーザ光の強度を監視しながら、発光素子からのレーザ光の出力を制御する必要がある。したがって、光ピックアップ装置においては、発光素子の近傍に発光素子から出射されるレーザ光の出力を監視するフロントモニタ装置と呼ばれる光検出器が備えられている。フロントモニタ装置が検出したレーザ光の出力を用いてＡＰＣ（Auto Power Control）回路によって、発光素子から出射されるレーザ光の出力を一定強度にするべく制御し、これによって、発光素子から出射されるレーザ光の強度が光記録媒体に対する記録再生もしくは消去に合わせて適切に設定されるようになっている。
【０００４】
図７は、従来の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
光ピックアップ装置５１は、半導体レーザ素子５２と、コリメートレンズ５３、ビームスプリッタ５４、対物レンズ５５、およびフロントモニタ装置５６とを有する。半導体レーザ素子５２は、レーザ光を出射する。コリメートレンズ５３は、半導体レーザ素子５２から出射された光を平行光とする。ビームスプリッタ５４は、半導体レーザ素子５２から出射される光の一部を反射してフロントモニタ装置５６に導き、残部の光を透過して対物レンズ５５に導く。対物レンズ５５は、光記録媒体５７に光を集光する。対物レンズ５５は、半導体レーザ素子５２から出射された往路光を光記録媒体５７のカバー層を透過させて情報記録面に集光し、情報記録面上に光スポットを形成する。フロントモニタ装置５６は、受光素子であるフォトダイオードＰＤ３と電流電圧変換回路６１を備えており、半導体レーザ素子５２から出射された光を受光し、受光した光を光電変換する。
【０００５】
たとえば、光記録媒体５７に情報を記録する光路の場合、半導体レーザ素子５２から出射されたレーザビームは、コリメートレンズ５３に照射される。コリメートレンズ５３に照射されたレーザビームは、平行光に変換され、ビームスプリッタ５４を透過して対物レンズ５５によって収束されて光記録媒体５７の情報記録面に合致し記録される。
【０００６】
また、上述したように、半導体レーザ素子５２から出射される光の一部は、ビームスプリッタ５４によって反射されてフロントモニタ装置５６に受光され、受光強度によって光記録媒体５７への記録時におけるレーザの出力が決定される。
【０００７】
フロントモニタ装置５６において、フォトダイオードＰＤ３は、ビームスプリッタ５４によって反射されたレーザ光を受光しうる位置に配置されている。ビームスプリッタ５４によって反射されたレーザ光が、フォトダイオードＰＤ３に入射すると、フォトダイオードＰＤ３には光電流が流れる。光電流が電流電圧変換回路６１に流れることによって、検出出力として電気信号に変換される。電気信号は、マイクロコンピュータ、ＡＰＣ回路、レーザドライバを備えた半導体レーザ素子駆動装置６２に送信される。半導体レーザ素子駆動装置６２は、電気信号から、発光素子から出射されるレーザ光の出力を判断し、発光素子から出射されるレーザ光の出力を一定強度にするために半導体レーザ素子制御信号を送信して、半導体レーザ素子５２の制御を行う。これによって、光記録媒体５７に適正な強度のレーザ光を集光させる。
【０００８】
しかし、従来の光ピックアップ装置では、ビームスプリッタの透過率および反射率の精度のばらつきから、フロントモニタ装置の受光素子の検出出力が光ピックアップ装置毎にばらついているとともに、フロントモニタ装置に接続されるＡＰＣ回路の設計に際してもこの点を考慮する必要がある。
【０００９】
そこで従来技術においては、ＡＰＣ回路へ供給する検出出力を発生する可変抵抗器を備えた検出出力調整手段をフロントモニタ装置に設けることによって、光ピックアップ装置毎にばらついていたフロントモニタ装置の検出出力を略一定にするとともに、ＡＰＣ回路においてゲイン調整を省くことを可能としている（たとえば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平３−１４７５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来技術においては、光記録媒体の記録時および再生時も、１個の受光素子を使って、半導体レーザ素子の強度を監視しており、半導体レーザ素子から出射される強度が多い光記録媒体に対する記録時および消去時と、さらに半導体レーザ素子から出射される強度の少ない再生時というように、１個の受光素子で広い範囲の強度を監視する必要がある。また、フロントモニタ装置から出された電気信号の出力も、光記録媒体に対する記録時と再生時とでは大きく変化する。
【００１２】
さらに、光記録媒体に記録するときは、半導体レーザ素子は、光記録媒体の再生時よりも高い出力のレーザ光を出射するため、光記録媒体に対して記録マークを適正に形成するための光パルス照射条件であって、記録時の半導体レーザ素子の発光パターンまたはタイミングなどの情報であるライトストラテジと呼ばれる波形を出力する場合、半導体レーザ素子の強度と発光時間を細かく制御する必要がある。
【００１３】
ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disk Recordable）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk       Recordable）などの追記型光記録媒体およびＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disk    Rewritable）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk Rewritable）などの書換型光記録媒体に対して情報の記録を行う場合、記録すべき情報に応じた時間幅を有する記録パルスで半導体レーザ素子を駆動させることによって、レーザ光を光記録媒体の記録面に照射して記録マークを形成し、情報を光記録媒体に記録する。この場合、熱の蓄積によって、記録マークのゆがみが発生すると、ＰＬＬ（Phase Looked Loop）クロックの時間軸の変化であるであるジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）が生じ、光記録媒体再生時に発生するエラーの頻度であるエラーレートが悪くなる。
【００１４】
光記録媒体に記録する場合、記録マークの形状ゆがみをおさえるために、上述のライトストラテジ技術によって、記録マークの後端部における熱の蓄積を抑えて記録マークのゆがみを解消するようにしている。
【００１５】
図８は、クラウン波形のライトストラテジおよびライトストラテジによって光記録媒体に形成される記録マークの例を示す図である。
【００１６】
図８（１）は、記録データを示した図である。記録データの１ビットのビット周期をＴとする。
【００１７】
図８（２）は、クラウン波形のライトストラテジによって光記録媒体に形成される記録マークの例を示した図である。グラフの縦軸はパルス強度を、横軸は時間を示す。図８（２）に示すように、記録マーク書き始めに光記録媒体にレーザ光を多く当てて書込みを開始し、書始めの記録マークが、細くなる事を防止する。次に、記録マークが太くならないように、光記録媒体に当てる強度を落とし、書込み最後に記録マークエッジの精度を高めるために、強度を上げてライトパルスをストップする。
【００１８】
このストラテジ制御を正確に監視するため、フロントモニタ装置には、高速応答性が要求される。高速応答性とは、入力信号として矩形波を入力したときに、出力信号の立ち上がりおよび降下に遅れが発生しないことをいう。フロントモニタ装置の電流から電圧への変換効率を大きく設定すると、フロントモニタ装置の周波数帯域は狭くなるため、立ち上がり時間は長くなり、高速応答性が悪くなる。
【００１９】
また、フロントモニタ装置の電流から電圧への変換効率を大きく設定すると、信号の発振、および外部の影響に対して大きく反応する過応答によって、フロントモニタ装置の出力信号には、リンギングが発生しやすくなる。
【００２０】
図９は、光記録媒体に記録される信号波形とフロントモニタ装置から出力した変換電圧波形を示す図である。図９（１）は、光記録媒体に記録される信号波形を示す図である。光記録媒体ではクラウン波形方式の記録が行われており、図９（１）に示すように、レーザ光出力波形には、リンギングが発生していない。しかし、図９（２）に示すフロントモニタ装置から出力した変換電圧波形においては、リンギングが発生する。リンギングが発生すると、半導体レーザ素子が出射するレーザ光を安定して監視することができなくなる。半導体レーザ素子が出射するレーザ光は、たとえば、図７に示す半導体レーザ素子駆動装置６２が制御を行う。半導体レーザ素子駆動装置６２は、送信されてくる電気信号に基づいて制御を行うため、電気信号にリンギングが発生していると、半導体レーザ素子の強度が一定であるにも係らず、強度が変化していると判断して制御してしまい、記録時および再生時における半導体レーザ素子からのレーザ光の出力を正確に設定することができなくなる。具体的には、半導体レーザ素子の強度が安定せず、光記録媒体の記録特性の悪化につながる。また、出力が低い光記録媒体の再生時においては、リンギングが発生することによって、再生時の半導体レーザ素子の強度を必要以上に絞ってしまい、強度不足によって再生特性が悪化する。さらに強度不足によって、光記録媒体の記録面上に形成されたビームスポットが正確に情報トラックを追従しているか否かの検出、すなわちトラッキングエラー信号の検出が正確に行うことができないため、トラッキングサーボが情報トラックから外れることによって、再生できなくなる場合も発生する。
【００２１】
リンギングが発生する要因としては、上述のフロントモニタ装置の電流から電圧への変換効率が大きく設定されていることによるものと、電源ラインの不備によって、電流が流れて出力が不安定になり、その結果としてリンギングが発生するものとがある。電源ラインの不備に基づく場合には、コンデンサの容量を換えたり、電源パターンまたはアースパターンを太くしたりして改善することが可能であるが、フロントモニタ装置の電流から電圧への変換効率が大きく設定されていることによってリンギングが発生する場合については、十分にリンギングを軽減することはできなかった。
【００２２】
本発明の目的は、フロントモニタ装置から出力される変換電圧波形に発生するリンギングを改善し、光記録媒体に対する記録性能および再生性能を向上させるフロントモニタ装置ならびにそれを備える光ピックアップ装置および情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、光ピックアップ装置に備えられる発光素子が出射するレーザ光を監視するフロントモニタ装置であって、
レーザ光を受光して受光強度に応じた電流を出力し、受光感度がそれぞれ異なる複数の受光素子と、
受光感度の低い受光素子から予め定める電流が与えられたときに変換される電圧が、受光感度の高い受光素子から前記予め定める電流が与えられたときに変換される電圧を超えるように、各受光素子に対応して電流を電圧に変換する電圧変換レベルを異ならせて、各受光素子からの電流を電圧にそれぞれ変換して出力する信号処理回路とを含むことを特徴とするフロントモニタ装置である。
【００２４】
また本発明は、複数の前記受光素子と、前記信号処理回路とが半導体集積回路によって１チップ化して形成されることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記フロントモニタ装置を備えることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００２６】
また本発明は、２つの前記受光素子と、
前記信号処理回路から与えられる電圧に基づいて、出射するレーザ光の出射強度が予め定める強度となるように発光素子を駆動する駆動手段とを含み、
前記駆動手段は、予め定める発光素子の出射強度よりも大きな光強度の光については、一方の受光素子から出力される電流を前記信号処理回路に通すことによって出力される電圧に基づいて検出し、予め定める発光素子の出射強度よりも小さな光強度の光については、他方の受光素子から出力される電流を前記信号処理回路に通すことによって出力される電圧に基づいて検出することを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、前記光ピックアップ装置を備えることを特徴とする情報記録再生装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、光ピックアップ装置に備えられる発光素子が出射するレーザ光を監視するフロントモニタ装置は、レーザ光を受光して受光強度に応じた電流を出力し、受光感度がそれぞれ異なる複数の受光素子と、受光感度の低い受光素子から予め定める電流が与えられたときに変換される電圧が、受光感度の高い受光素子から前記予め定める電流が与えられたときに変換される電圧を超えるように、各受光素子に対応して電流を電圧に変換する電圧変換レベルを異ならせて、各受光素子からの電流を電圧にそれぞれ変換して出力する信号処理回路とを含むので、各受光素子から出力される電流に応じて適切に電圧に変換することが可能となるとともに、フロントモニタ装置のゲインを抑制して使用することが可能となる。本発明において、ゲインとは、一方の電流電圧変換回路に単位電流を入力したときに出力される電圧を、基準電圧（Ｖａ）とし、他方の電流電圧変換回路に単位電流を入力したときに出力される電圧をＶｂとしたときに、Ｖｂ／Ｖａで表される値である。ここでは、Ｖａ＜Ｖｂとする。
【００２９】
したがって、フロントモニタ装置のゲインを抑制して使用することが可能となることで、フロントモニタ装置から出力した変換電圧波形にリンギングが発生することを改善することができ、半導体レーザ素子が出射するレーザ光を安定して監視することが可能となる。また、フロントモニタ装置の周波数帯域が狭くならず、半導体レーザ素子の出力が大きく変化する場合においても追従性が良くなり、高速応答性を向上させることができる。
【００３０】
また、本発明によれば、複数の受光素子と、信号処理回路とが半導体集積回路によって１チップ化して形成されるので、発光素子のチップと信号処理回路のチップとを張り合わせて形成する場合と比較して安価となり、また、同じチップに複数の発光素子と信号処理回路とをつくる事によって、受光素子感度、出力電流（直流）などの電気的特性上、ばらつきが少なくなる。
【００３１】
また、本発明によれば、光ピックアップ装置は、上述のいずれかのフロントモニタ装置を備えることによって、高速応答性を向上させるとともに、半導体レーザ素子が出射するレーザ光を安定して監視することができる。さらに、光ピックアップ装置は、発光素子のチップと信号処理回路のチップとを張り合わせて形成されたフロントモニタ装置を備える場合と比較して安価となり、また、同じチップに複数の発光素子と信号処理回路とをつくる事によって、受光素子感度、出力電流（直流）などの電気的特性上、ばらつきが少なくなる。
【００３２】
また、本発明によれば、光ピックアップ装置は、２つの受光素子と、信号処理回路から与えられる電圧に基づいて、出射するレーザ光の出射強度が予め定める強度となるように発光素子を駆動する駆動手段とを含み、駆動手段は、予め定める発光素子の出射強度よりも大きな光強度の光については、一方の受光素子から出力される電流を前記信号処理回路に通すことによって出力される電圧に基づいて検出し、予め定める発光素子の出射強度よりも小さな光強度の光については、他方の受光素子から出力される電流を前記信号処理回路に通すことによって出力される電圧に基づいて検出するので、半導体レーザ素子から出射された高出力のレーザ光と低出力のレーザ光に基づいて、フロントモニタ装置から出された２つの電気信号を正確に検出することが可能となる。また、駆動装置は、検出した電気信号に基づいて発光素子から出射されるレーザ光の出力を判断し、発光素子から出射されるレーザ光の出力が一定強度となるように発光素子を駆動するので、光記録媒体に適正な強度のレーザ光を集光させることが可能となる。
【００３３】
また、本発明によれば、情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を備えるので、フロントモニタ装置のゲインを抑制して使用することが可能となり、高速応答性が良好になるとともに、フロントモニタ装置から出力した変換電圧波形にリンギングが発生することを改善することができ、半導体レーザ素子が出射するレーザ光を安定して監視することができる。また、半導体レーザ素子から出射された高出力のレーザ光と低出力のレーザ光に基づいて、フロントモニタ装置から出された２つの信号を正確に検出することが可能となる。また、駆動手段は、検出した電気信号に基づいて、発光素子から出射されるレーザ光の出力を判断し、発光素子から出射されるレーザ光の出力が一定強度となるように発光素子を駆動するので、光記録媒体に適正な強度のレーザ光を集光させることが可能となり、光記録媒体に対する記録性能、再生性能の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施の形態である光ピックアップ装置１の構成を示す概略図である。
【００３５】
光ピックアップ装置１は、発光素子である半導体レーザ素子２と、コリメートレンズ３、ビームスプリッタ４、対物レンズ５、フロントモニタ装置６および発光素子駆動手段である半導体レーザ素子駆動装置１２を有する。半導体レーザ素子２は、レーザ光を出射する。コリメートレンズ３は、半導体レーザ素子２から出射された光を平行光とする。ビームスプリッタ４は、半導体レーザ素子２から出射された光の一部を反射してフロントモニタ装置６に導き、残部の光を透過して対物レンズ５に導く。対物レンズ５は、光記録媒体７に光を集光する。対物レンズ５は、半導体レーザ素子２から出射された往路光を光記録媒体７のカバー層を透過させて情報記録面に集光し、情報記録面上に光スポットを形成する。
【００３６】
フロントモニタ装置６は、受光素子である第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２、ならびに信号処理回路である電流電圧変換回路１１を含んで構成される。この第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２、ならびに電流電圧変換回路１１は半導体集積回路によって１チップ化して形成される。これによって、光ピックアップ装置は、発光素子のチップと信号処理回路のチップとを張り合わせて形成されたフロントモニタ装置を備える場合と比較して安価となり、また、同じチップに複数の発光素子と信号処理回路とをつくる事によって、電気的特性上、ばらつきが少なくなる。この電気的特性には、受光素子感度、出力電流（直流）、オフセット、およびゲインなどがある。第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２は、半導体レーザ素子２から出射された光を受光し電流電圧変換回路１１は、受光した光を光電変換する。
【００３７】
たとえば、光記録媒体７に情報を記録する光路の場合、半導体レーザ素子２から出射されたレーザビームは、コリメートレンズ３に照射される。コリメートレンズ３に照射されたレーザビームは、平行光に変換され、ビームスプリッタ４を透過して対物レンズ５によって収束されて光記録媒体７の情報記録面に合致し記録される。
【００３８】
また、上述したように、半導体レーザ素子２から出射される光の一部は、ビームスプリッタ４によって反射されてフロントモニタ装置６に受光され、受光強度によって光記録媒体７への記録時におけるレーザの出力が決定される。
【００３９】
フロントモニタ装置６において、第２フォトダイオードＰＤ２は、カソードが接続端子８に接続され、アノードがオペアンプ１６の反転入力に接続されている。オペアンプ１６は、非反転入力が第１抵抗Ｒ１と、第１抵抗Ｒ１と並列に設けられた第１コンデンサＣ１とを介して接地されるとともに、オペアンプ１６の反転入力と出力との間に第２抵抗Ｒ２と第２コンデンサＣ２とが並列に接続されている。第１フォトダイオードＰＤ１は、第３抵抗Ｒ３と直列に接続されている。第３抵抗Ｒ３の一端は接地され、他端は、第１フォトダイオードＰＤ１および接続端子１７に接続されている。本実施形態においては、第１抵抗Ｒ１は１０ＫΩである。第１抵抗Ｒ１は、仮想グランドを設定し、ゲインへの影響はない。第２抵抗Ｒ２は１.８ＫΩである。第２抵抗Ｒ２は、オペアンプ１６のゲインを設定し、１.８ＫΩである。第３抵抗Ｒ３は２.２ＫΩである。第３抵抗Ｒ３は、第１フォトダイオードＰＤ１に流れる、電流を制御し、ゲインには影響しない。第１コンデンサＣ１は、ノイズ除去用のコンデンサであり、容量は０.１μＦである。第２コンデンサＣ２は、発振防止用のコンデンサであり、容量は１０ｐＦである。
【００４０】
また、オペアンプ１６の出力は接続端子９に接続されている。第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２は、ビームスプリッタ４によって反射されたレーザ光を受光しうる位置に配置されている。ビームスプリッタ４によって反射されたレーザ光が、第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２に入射すると、第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２には光電流が流れる。光電流が上述の電流電圧変換回路１１に流れることによって、検出出力として電気信号に変換される。第２フォトダイオードＰＤ２の光電流に基づく電気信号は接続端子９を通って、また、第１フォトダイオードＰＤ１の光電流に基づく電気信号は接続端子１７を通って、半導体レーザ素子駆動装置１２に送信される。
【００４１】
半導体レーザ素子駆動装置１２は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと省略する。）１３および変換部１４を含むＡＰＣ回路３１ならびにレーザドライバ１５を備えており、半導体レーザ素子２の出力を制御する。
【００４２】
ＡＰＣ回路３１は、フロントモニタ装置６から送信された変換電圧信号に基づいて、レーザドライバ１５を制御する。
【００４３】
レーザドライバ１５は、マイコン１３の制御の下に半導体レーザ素子２の出力を設定する制御信号を半導体レーザ素子２に送信し、出射するレーザ光の出射強度が予め定める強度となるように半導体レーザ素子２の出力を制御する。これによって、光記録媒体７に適正な強度のレーザが集光させるようになっている。
【００４４】
図２は、半導体レーザ素子駆動装置１２の構成を示す概略図である。
ＡＰＣ回路３１のマイコン１３は、ＣＰＵ（Centoral Processing Unit）３２，Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器３３および出力ポート３４を含む。マイコン１３は、送信された変換電圧信号をＣＰＵ３２で演算し、その結果に基づいて出力ポート３４を制御する。すなわちハイレベルおよびローレベルの信号を交互に出力して、変換部１４に与える。電圧を電流に変換する変換部１４は、与えられる各信号に応じて、レーザドライバ１５に流す電流を制御する。
【００４５】
フロントモニタ装置６から与えられる電圧は、ＡＰＣ回路３１のマイコン１３のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器３３に入る。マイコン１３の制御の下、ＡＰＣ回路３１は、レーザドライバ１５に制御信号を送り、レーザドライバ１５は、出射するレーザ光の出射強度が予め定める強度となるように半導体レーザ素子２を駆動する。
【００４６】
図３は、光記録媒体７に対する記録時における半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光の強度を示すグラフである。縦軸はパルス強度を、横軸は時間を示す。フロントモニタ装置６から出力された電圧の波形も同様の形状を示す。
【００４７】
マイコン１３は、予め定めるレーザ光の出射強度よりも大きな光強度の光を、第２フォトダイオードＰＤ２が出力する電流からフロントモニタ装置６によって変換された電圧に基づいて検出する。予め定める出射強度は、マイコン１３において任意に設定することが可能である。本実施形態では、予め定める出射強度は、光記録媒体７に対する記録時において１０ｍＷに設定している。第１フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２が受光したレーザ光からそれぞれ電圧に変換された電気信号は、ＡＰＣ回路３１のＡ／Ｄ変換ポートに入力される。また、出射強度が１０ｍＷ未満のときには、第１フォトダイオードＰＤ１から出力された電流からフロントモニタ装置６によって変換された電圧に基づいて、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光の強度を検出する。具体的には、ＡＰＣ回路３１は、上述の１０ｍＷを基準として選択された第２フォトダイオードＰＤ２および第１フォトダイオードＰＤ１から出力された電流から変換された電圧について、Ａ／Ｄ変換して得られた数値を合計して半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光の出力を判断する。
【００４８】
第１フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２の受光特性については、第１フォトダイオードＰＤ１は、レーザ光の受光強度が低いレベルを感知できるように感度の高いものを、第２フォトダイオードＰＤ２は、感度の低いものを使用する。
【００４９】
本実施形態では、電流電圧変換回路１１は、第２フォトダイオードＰＤ２から予め定める電流が与えられたときに変換される電圧が、第１フォトダイオードＰＤ１から前記予め定める電流が与えられたときに変換される電圧を超えるように、各フォトダイオードに対応して電流を電圧に変換する電圧変換レベルを異ならせて、各受光素子からの電流を電圧にそれぞれ変換して出力する。したがって、各受光素子から出力される電流に応じて適切に電圧に変換することが可能となる。ここで予め定める電流とは、電流電圧変換回路１１で変換可能な範囲の電流をいう。本実施形態では、レーザ光の出射強度が低出力側の電流については、変換される電圧のレベル変動が少ないので、感度の低いフォトダイオードで受光して得られるレーザ光の出射強度が高出力側の電流についてゲインを大きくして電圧に変換すればよい。
【００５０】
たとえば、ライトパワーは、すべて第２フォトダイオードＰＤ２だけで監視し、リードパワーについてはすべて第１フォトダイオードＰＤ１だけで監視するという形で機能を分けることも可能となる。
【００５１】
第１図を参照して、ＡＰＣ回路３１は、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光の出力を判断した後、半導体レーザ素子制御信号をレーザドライバ１５から半導体レーザ素子２に送信して、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光の出力を一定強度にするべく制御する。これによって、半導体レーザ素子２から出射されるレーザ光の強度が光記録媒体７に対する記録、再生または消去に合わせて適切に設定されるようになっている。
【００５２】
従来、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光を１個のフォトダイオードが受光していた場合には、レーザ光の出射強度が低いときから高いときまで、同じ電流電圧変換効率で電圧に変換するので、レーザ光の出射強度が高いときにはリンギングが発生していたが、本実施形態のフロントモニタ装置６の電流電圧変換回路１１は、第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２の光電流を、それぞれ異なる電流電圧変換効率で電圧に変換するので、リンギングの発生を抑えることができる。
【００５３】
図４は、フロントモニタ装置６から出力される変換電圧波形を示す図である。図４（１）は光記録媒体７に対する記録時の変換電圧波形であり、図４（２）は光記録媒体７に対する再生時の変換電圧波形である。
【００５４】
図４に示すように、本実施形態によって、フロントモニタ装置６のゲインを小さく設定することができるため、信号の発振、および外部の影響に対して大きく反応する過応答がなくなり、フロントモニタ装置６の出力信号におけるリンギングの発生を抑えることが可能となる。従来、フロントモニタ装置から出力された変換電圧波形にリンギングが発生していたため、半導体レーザ素子駆動装置が半導体レーザ素子に誤った制御を行っていたことによって、記録性能および再生性能を悪化させていたのを、フロントモニタ装置６では改善することが可能となる。
【００５５】
さらに、フロントモニタ装置６の周波数帯域、すなわちフロントモニタ装置６の第１フォトダイオードＰＤ１および第２フォトダイオードＰＤ２が対応可能なパルス光の周波数の範囲が狭くなることがないため、半導体レーザ素子２の出力が大きく変化する場合においても追従性が良くなり、高速応答性を向上させることができる。具体的には、フロントモニタ装置の周波数帯域は、１個のフォトダイオードＰＤ１では、５０ＭＨｚから８０ＭＨｚの範囲であるのに対し、本実施形態では、６０ＭＨｚから１２０ＭＨｚの範囲で設定可能になる。
【００５６】
したがって、波形の立ち上がりが早くなるので、高速応答性が改善される。このため、半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光をフロントモニタ装置６が正確に監視できるようになり、ライトストラテジ制御および再生時の半導体レーザ素子２のレーザ光の出力制御が正確にできる。従来、半導体レーザの高出力時において、フロントモニタ装置が記録ストラテジ波形を正確に監視できないことによって、記録特性およびジッタの悪化を招いていたのを改善することが可能となる。また、半導体レーザ素子のレーザ光の低出力時において、再生時の半導体レーザのレーザ光の強度を監視する事ができず、再生特性が悪化すること、およびトラッキングサーボが情報トラックから外れることによって、再生できなくなる問題が改善される。
【００５７】
また、本実施形態においては、フロントモニタ装置６のフォトダイオードをさらに追加することによって、消去時のイレイザパワーについても半導体レーザ素子２が出射するレーザ光を安定して監視することが可能となる。
【００５８】
図５は、トレイン波形のライトストラテジおよびライトストラテジによって光記録媒体７に形成される記録マークの例を示す図である。
【００５９】
本実施形態においては、ライトストラテジ制御は、クラウン波形ストラテジ以外に図５に示すようなトレイン波形ストラテジにおいても、正確に行うことが可能である。
【００６０】
図６は、本発明の光ピックアップ装置１を備える情報記録再生装置３０の構造を概略的に示す図である。図６中、図１と同一の構成には、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。
【００６１】
情報記録再生装置３０は、光ピックアップ装置１、半導体レーザ素子駆動装置１２および光記録媒体駆動装置２３を備える。光ピックアップ装置１は、上述の構成以外に図示しない対物レンズ駆動装置および光検出器を有する。レーザドライバ１５は、光ピックアップ装置１内の半導体レーザ素子を発光させ、レーザ光を出射させる。光ピックアップ装置１内のフロントモニタ装置はレーザ光の光強度を検出し、その検出信号であるフロントモニタ信号はＡＰＣ回路３１に入力され、フロントモニタ装置の出力に基づいてレーザ光のパワーが最適となるようにレーザドライバ１５を制御する。
【００６２】
光ピックアップ装置１内の光検出器出力の一部はサーボ用信号としてフォーカス制御回路１８およびトラッキング制御回路１９に供給され、フォーカス制御回路１８およびトラッキング制御回路１９それぞれの出力するフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号が対物レンズ駆動装置ドライバ２２に供給されて光ピックアップ装置１内の対物レンズ駆動装置が駆動され、フォーカスサーボ、トラッキングサーボが行われる。
【００６３】
光ピックアップ装置１内の光検出器出力であるＲＦ（Radio Frequency）信号はデータ復調回路２０で復調されて出力される。データエンコード回路２１は記録データをエンコードしてレーザドライバ１５に供給する。マイコン１３は、ＡＰＣ回路３１を含む情報記録再生装置３０全体の制御を行う。
【００６４】
本実施の形態の光ピックアップ装置１を搭載した情報記録再生装置３０としてパーソナルコンピュータおよびＤＶＤビデオレコーダがある。
【００６５】
情報記録再生装置３０は、上述の光ピックアップ装置１を備えるので、フロントモニタ装置の複数のフォトダイオードから得られる光電流を、それぞれ異なる電流電圧変換効率で電圧に変換するので、高速応答性が良好になるとともに、フロントモニタ装置から出力した変換電圧波形にリンギングが発生することを改善することができ、半導体レーザ素子が出射するレーザ光を安定して監視することができる。また、ＡＰＣ回路３１は、検出した電気信号に基づいて、発光素子から出射されるレーザ光の出力を判断し、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の出力が一定強度となるようにレーザドライバ１５を駆動するので、光記録媒体７に適正な強度のレーザ光を集光させることが可能となり、光記録媒体７に対する記録性能、再生性能の向上を図ることが可能となる。
【００６６】
なお、光ピックアップ装置１は、上述の情報記録再生装置３０以外にも、光出力についてフォトダイオードを使って監視を行い、得られた検出結果によって光出力の制御を行う装置にも応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態である光ピックアップ装置１の構成を示す概略図である。
【図２】半導体レーザ素子駆動装置１２の構成を示す概略図である。
【図３】光記録媒体７に対する記録時における半導体レーザ素子２から出射されたレーザ光の強度を示す図である。
【図４】フロントモニタ装置６から出力される変換電圧波形を示す図である。
【図５】トレイン波形のライトストラテジおよびライトストラテジによって光記録媒体７に形成される記録マークの例を示す図である。
【図６】本発明の光ピックアップ装置１を備える情報記録再生装置３０の構造を概略的に示す図である。
【図７】従来の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図８】クラウン波形のライトストラテジおよびライトストラテジによって光記録媒体に形成される記録マークの例を示す図である。
【図９】光記録媒体に記録される信号波形とフロントモニタ装置から出力した変換電圧波形を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，５１  光ピックアップ装置
２，５２  半導体レーザ素子
３，５３  コリメートレンズ
４，５４  ビームスプリッタ
５，５５  対物レンズ
６，５６  フロントモニタ装置
７，５７  光記録媒体
８，９，１０，１７  接続端子
１１，６１  電流電圧変換回路
１２，６２  半導体レーザ素子駆動装置
１３  マイコン
１４  変換部
１５  レーザドライバ
１６  オペアンプ
１８  フォーカス制御回路
１９  トラッキング制御回路
２０  データ復調回路
２１  データエンコード回路
２２  駆動装置ドライバ
２３  光記録媒体駆動装置
３０  情報記録再生装置
３１  ＡＰＣ回路
３２  ＣＰＵ
３３  Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器
３４  出力ポート
ＰＤ１  第１フォトダイオード
ＰＤ２  第２フォトダイオード
ＰＤ３  フォトダイオード
Ｒ１  第１抵抗
Ｒ２  第２抵抗
Ｒ３  第３抵抗
Ｃ１  第１コンデンサ
Ｃ２  第２コンデンサ
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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