(57)【要約】【課題】レーザノイズの抑制と光ディスクの信号劣化の回避を可能とするような高周波重畳制御を行うと同時に、レーザ駆動装置内のＤ／Ａ変換器のビット数削減によるレーザ駆動装置の小型化、低コスト化を図る。【解決手段】半導体レーザ１０と、高周波成分を含む信号が重畳された高周波電流３７により半導体レーザ１０を駆動するためのレーザ駆動装置３０と、高周波電流の振幅を外部より制御するための高周波電流制御手段３３と、レーザ駆動装置３０に電気的に接続された重畳レベル設定用回路素子３１を備える。高周波電流制御手段３３と重畳レベル設定用回路素子３１とにより高周波重畳レベルの制御を行うことで、レーザノイズの抑制及び再生光劣化回避を両立し、Ｄ／Ａ変換回路３４のビット数も削減できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザを記録媒体に照射して情報の読み取りと書き込みを行う光ピックアップ装置であって、半導体レーザと、高周波成分を含む信号が重畳された高周波電流により前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動装置と、前記高周波電流の振幅を外部より制御するための高周波電流制御手段と、前記レーザ駆動装置に電気的に接続された重畳レベル設定用回路素子とを備え、前記高周波電流制御手段と前記重畳レベル設定用回路素子とにより、高周波重畳レベルの制御を行うことを特徴とした光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記重畳レベル設定用回路素子は、可変抵抗であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記重畳レベル設定用回路素子は、固定抵抗素子であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記半導体レーザの発振波長が３９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であ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ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、前記高周波電流制御手段における振幅設定値を保持するためのレジスタとを備えたことを特徴とする光ディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザノイズを抑制することを目的とした高周波重畳機構を有する光ピックアップ装置や光ディスクドライブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学読取式のディスク状記録媒体において、例えば、書き込み可能な媒体から情報信号を読み出すために、半導体レーザを光源とする光ピックアップ装置が使用され、その半導体レーザはレーザ駆動装置によって駆動される。
【０００３】
レーザ駆動装置の構成としては、レーザが発する光の一部をフォトダイオード等の光検出器を用いて受光し、光検出器の出力信号に基づいてレーザの駆動電流を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路が用いられ、レーザの発光出力が一定に制御される。そして、ディスク状記録媒体に対してレーザ光を照射したときの反射光がレーザに戻ることにより半導体レーザが発生するノイズを抑制するため、半導体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、この高周波電流の重畳に関して、たとえ駆動電流波形が全く同じであったとしても、半導体レーザの緩和振動周波数や微分効率、微分抵抗等の各種のレーザ特性や、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）形状に依存して特性が変化することが分かっている。そして、このレーザ特性については、レーザの個体差によるバラツキの他、温度特性や経時変化等の影響を受ける結果、高周波電流の重畳レベルに関してもそれらの影響から逃れることはできない。従来の装置にあっては、上記高周波電流の振幅及び周波数を設定するため、抵抗素子等の回路素子がレーザ駆動装置に電気的に接続され固定値に決定されてしまう結果、レーザノイズの特性の悪化及び変動が顕著となり、あるいは記録可能な光ディスクの信号を再生する際、既に記録されている情報信号が誤って消去されてしまう（再生光劣化）といった危険性を伴っていた。
【０００５】
上記従来例（例えば、特許文献１）では、高周波重畳の設定を外部に設けたレジスタにて変更できるレーザ駆動装置を使用することにより、レーザの個体差のバラツキや温度変化、経時変化に影響されず、ジッター等の光ピックアップの再生特性が最適となるよう高周波重畳の振幅と周波数を適正に制御することで、上記、レーザノイズの悪化や、再生光劣化といった現象を回避可能とし、安定性及び信頼性を高めている。
【０００６】
図１に高周波重畳電流を制御するレーザ駆動装置の基本的な構成図を示した。このレーザ駆動装置では、半導体レーザ駆動回路１と、高周波重畳発振器を構成する発振器制御回路３と、Ｄ／Ａ変換器４と、発振器５と、加算器７とにより構成される。情報再生の場合、半導体レーザ駆動回路１はＤＣ電流である半導体レーザ駆動ＤＣ電流２に発振器５の出力である高周波電流６を加算器７により重畳し、レーザダイオード８を駆動している。発振器５の振幅・周波数は発振器制御回路３により制御され、レーザ駆動装置の外に配置されたマイコンから出力されるシリアル信号９に対応して、Ｄ／Ａ変換器でアナログ信号に変換され、発振器の振幅・周波数を調整することができる。この機能により、レーザの個体差や、温度変化及び経時変化の影響を低減可能とし、高周波重畳の振幅・周波数を最適に設定することが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１１０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、レーザノイズを、光ピックアップの再生特性に影響を与えないレベルまで低減するためには、高周波重畳電流の振幅設定を十分高く設定する必要があり、外部よりシリアル転送により制御を行う場合、レーザ駆動装置のＤ／Ａ変換器のビット数を多く確保する必要性が生じ、そのためレーザ駆動装置自体が大型化すると共に、その製造コストも高騰してしまう問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、高周波重畳電流の振幅設定における粗調整機能はレーザ駆動装置に電気的に接続された抵抗素子等回路素子の定数を設定することですることで行い、上記半導体レーザの特性バラツキや温度変化や経時変化、また複数のメーカーによる特性個体差を補整するための微調整機能を、外部の高周波電流制御手段により高周波電流振幅を可変させることで行うことを特徴としており、レーザノイズの抑制と再生光劣化の回避を両立するような高周波重畳制御を行うと同時に、レーザ駆動装置内のＤ／Ａ変換器のビット数削減によるレーザ駆動装置の小型化、低コスト化を図った半導体レーザ駆動装置及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、半導体レーザを記録媒体に照射して情報の読み取りと書き込みを行う光ピックアップ装置であって、半導体レーザと、高周波成分を含む信号が重畳された高周波電流により前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動装置と、前記高周波電流の振幅を外部より制御するための高周波電流制御手段と、前記レーザ駆動装置に電気的に接続された重畳レベル設定用回路素子とを備え、前記高周波電流制御手段と前記重畳レベル設定用回路素子とにより、高周波重畳レベルの制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、前記重畳レベル設定用回路素子は、可変抵抗であってもよい。
【００１１】
また、前記重畳レベル設定用回路素子は、固定抵抗素子であってもよい。
【００１２】
また、前記半導体レーザの発振波長が３９０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であってもよい。
【００１３】
また、本発明の光ディスクドライブは、上記の光ピックアップ装置と、前記高周波電流制御手段における振幅設定値を保持するためのレジスタとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高周波重畳電流の設定を、高周波電流の振幅を外部より制御するための高周波電流制御手段と、レーザ駆動装置に電気的に接続された重畳レベル設定用回路素子とを併用して設定することにより、レーザノイズの抑制及び再生光劣化回避を両立する高周波重畳の最適設定が図れるとともに、上記重畳レベル設定用回路素子を使用することでＤ／Ａ変換回路のビット数を削減することが可能となり、レーザ駆動装置の小型化、低コスト化を実現した半導体レーザ駆動装置及び光ピックアップ装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図２は、本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系の基本構成を示す概略構成図である。図３は、この光ピックアップ装置に搭載されている駆動回路の要部を示すブロック図である。図４は、常温時と高温時における再生時の光ピックアップ出力パワーに対するＲＩＮノイズの関係を表す特性図である。図５は、高周波光ビーム出力（光強度）の時間変化を表す図である。
【００１７】
図２において、１０は半導体レーザであり、その駆動装置には図３で示すレーザ駆動装置３０が使用されている。２１は前光モニター用ビームスプリッターで往路光の一部を分離する。２２は前光モニターである。２７はビームスプリッターで復路光を分離する作用を持っている。２３はコリメートレンズ、２４は立ち上げミラー、２８は光検出器である。２５は対物レンズ、２６は光ディスクである。
【００１８】
再生時には半導体レーザ１０から出射した波長４０５ｎｍのレーザ光２９がコリメートレンズ２３により平行光となり、立ち上げミラー２４により光路を折り曲げられ、対物レンズ２５に入射する。途中、前光モニター用ビームスプリッター２１で分離した一部の光は前光モニター２２に入る。対物レンズ２５に入射した光は光ディスク２６に集光される。光ディスク２６により反射された光は、対物レンズ２５、立ち上げミラー２４、コリメートレンズ２３を逆に戻り、ビームスプリッター２７で反射されて光検出器２８によって光電変換されて電気信号として検出される。光検出器２８により光電変換され検出された電気信号は、光ディスク２６上のピット列のＲＦ信号や、ピット列のトレースを行うためのサーボ信号として用いられる。
【００１９】
記録時においても動作は基本的に同じであるが、半導体レーザ１０から出射する光量が大きく、光ディスク２６に記録が行われる。
【００２０】
このように構成した光ピックアップ装置２０は、さらに図３に要部を示すレーザ駆動装置３０と、そのレーザ駆動装置３０に電気的に接続された可変抵抗３１を有しており、また、光ピックアップ装置２０の外部に、前光モニター２２からのモニター信号に基づいて、自動出力制御を行うＡＰＣ回路３２と、外部より高周波重畳電流の振幅設定を行うための高周波電流制御手段３３を備えている。また、Ｄ／Ａ変換器３４は、上記高周波電流制御手段３３より転送されてきた電圧制御信号３８をＤ／Ａ変換してアナログの電圧信号３９を生成し、オシレータ３５に印加する。このオシレータ３５は、通常２００〜６００ＭＨｚ程度の高周波で発振するようになっており、図示しない駆動電源によって駆動され、Ｄ／Ａ変換器３４により印加される電圧信号３９に応じて高周波電流の振幅を変える。そして、オシレータ３５により生成された信号は、ＡＣカップリングによって、レーザ電流制御回路３６によって作られたレーザ駆動電流３７に高周波成分を重畳させる。高周波重畳されたレーザ駆動電流３７は、半導体レーザ１０に入力され、シングルモードレーザをマルチモード化して発光させるので、ディスク等からの戻り光に対する影響を減らすことができる。
【００２１】
この高周波重畳動作は、上記高周波電流制御手段３３より出力された外部からの電圧制御信号３８による高周波重畳レベル制御の他、レーザ駆動装置３０からの電流の吸い込み、および吐き出しによって行われ、その吸い込み量および吐き出し量については、重畳レベル設定用の可変抵抗３１の抵抗値を変えて調整することができる。すなわち、重畳レベル設定用の可変抵抗値を小さくすれば、レーザ駆動装置での電流の吸い込み量、および吐き出し量が大きくなって重畳電流レベルが大きくなる。この可変抵抗値を調整することによって、高周波電流の振幅レベルを数ｍＡｐ−ｐ〜数十ｍＡｐ−ｐの間で変更することができる。
【００２２】
このように構成した光ピックアップ装置２０において、図４に示すように、再生時の光ピックアップ出力パワー（本実施の形態では０．５ｍＷとする）におけるＲＩＮノイズが十分低く（本実施の形態では、−１２５ｄＢ／Ｈｚ以下とする）なるよう、かつ、図５に示した高周波光ビーム出力のピークレベル（Ｐｅａｋレベル）と、平均レベル（Ａｖｅｒａｇｅレベル）の比が、再生時において光ディスクの信号を劣化させないとする所定の基準値（本実施の形態では７．７以下とする）になるよう、可変抵抗３１の抵抗値を可変させて設定を行い、高周波重畳レベルの粗調整を行う。
【００２３】
また、上記ＲＩＮノイズと、高周波光ビーム出力のＰｅａｋレベルとＡｖｅｒａｇｅレベルの比が両立される最適値を予め実験的に求めておけば、可変抵抗３１を、図６に示すように重畳レベル設定用の固定抵抗６１とすることで、光ピックアップの小型化、軽量化および低コスト化が図れ、さらには光ピックアップ装置毎での抵抗値での粗調整を削減することが可能となる。なお、図６は、可変抵抗３１を固定抵抗６１に代えた以外は、図３と同様である。
【００２４】
また、上述した高周波電流制御手段３３によって、高周波電流の振幅を外部から更に制御することが可能なので、半導体レーザの特性バラツキや温度変化や経時変化、また複数のメーカーによる特性個体差を補正することができる。
【００２５】
図４に示したように、一般的にＲＩＮノイズは、高温において悪化することが知られている。高温での再生時においても、例えばジッター等の光ピックアップの再生特性に影響を与えないレベル（−１２５ｄＢ／Ｈｚ以下）まで十分ＲＩＮノイズを低くするためには、高周波重畳レベルを十分高く設定する必要性があるが、この場合、高周波電流制御手段３３からの出力レベルを上げることでＲＩＮノイズを低減することが可能となる。
【００２６】
また、異なる特性を有する半導体レーザを使用する場合においても、重畳レベル設定用の可変抵抗もしくは固定抵抗の定数を変更することなく高周波電流制御手段３３の出力レベルを変更することで対応することが可能となる。
【００２７】
本発明において、高周波重畳レベルの粗調整は、重畳レベル設定用の可変抵抗、もしくは固定抵抗で行っており、高周波電流制御手段３３より転送された電圧制御信号３８をＤ／Ａ変換するためのＤ／Ａ変換器３４のビット数は、半導体レーザの特性バラツキや温度変化や経時変化の補正に必要な分だけ設ければよいのでビット数の削減することができ、レーザ駆動装置３０自体の小型化、低コスト化だけでなく、光ピックアップ自体の小型化、低コスト化が実現される。
【００２８】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図７を用いて説明する。
【００２９】
図７は実施の形態２における光ディスクドライブの構成図である。
【００３０】
図７において、２０は本発明の実施の形態１で説明した光ピックアップ装置であり、７０は全体として光ディスクドライブを示し、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）構成でなる制御部７３が全体を統括制御するようになされており、駆動制御部７２によって光ピックアップ２０及びモーター７１をそれぞれ制御し、光ディスク２６から読みとった再生信号ＳＲＦに対して再生処理部７４で所定の再生処理を実行するようになされている。７５は光ディスクドライブ全体の電源装置である。
【００３１】
光ディスク２６はモーター７１によって回転される。光ピックアップ装置２０は、光ディスク２６との位置関係に対応する信号を駆動制御部７２へ送る。駆動制御部７２はこの信号を演算して、光ピックアップ装置２０もしくは光ピックアップ装置２０内の対物レンズ２５を微動させるための信号を出力する。光ピックアップ装置２０もしくは光ピックアップ装置２０内の対物レンズ２５は、図示しない駆動機構によって、光ディスク２６に対してフォーカスサーボとトラッキングサーボを行い、光ディスク２６に対して情報の読み出し、または書き込みもしくは消去を行う。電源装置７５は、内蔵される電源または接続部を介して接続される外部電源であり、ここから駆動制御部７２、制御部７３、再生処理部７４、光ピックアップ装置２０の駆動機構、モーター７１及び対物レンズ駆動装置へ電気を供給する。なお、電源もしくは外部電源との接続端子は各駆動回路にそれぞれ設けられていても何ら問題ない。
【００３２】
また、実施の形態１で説明したＡＰＣ回路３２及び高周波電流制御手段３３は、上記制御部７３に含まれている。
【００３３】
また、実施の形態１で説明した、高周波電流制御手段３３で設定する高周波重畳レベルの設定値を、光ディスクドライブ７０内の制御部７３のレジスタに保持することにより、常に最適な高周波重畳レベルを維持し、光ピックアップ２０の安定した再生を可能とする。
【００３４】
本実施の形態による光ディスクドライブ７０は本発明のピックアップ装置２０を用いているため、レーザノイズの抑制及び再生光劣化回避を両立する最適な高周波重畳の設定が図れるとともに、レーザ駆動装置及び光ピックアップの小型化、低コスト化を実現した光ディスクドライブを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかる光ピックアップ装置及び光ディスクドライブは、レーザノイズの抑制及び再生光劣化回避を両立する高周波重畳の最適設定が図れるとともに、Ｄ／Ａ変換回路のビット数を削減することが可能となり、Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｋ（登録商標）等のように書き換え可能な光ディスクを記録媒体として利用する光ディスク記録再生機等の機器、装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来のレーザ駆動装置の基本的な構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の光学系を示す構成図
【図３】同光ピックアップ装置のレーザ駆動装置の構成を示すブロック図
【図４】同光ピックアップ装置の常温時と高温時の光ピックアップ出力に対するＲＩＮノイズの関係を示した特性図
【図５】同光ピックアップ装置の高周波光ビーム出力の時間変化を表す波形図
【図６】同光ピックアップ装置のレーザ駆動装置の他の構成例を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２における光ディスクドライブの全体構成図
【符号の説明】
【００３７】
１    半導体レーザ駆動回路
２    半導体レーザ駆動ＤＣ電流
３    発振器制御回路
４    Ｄ／Ａ変換器
５    発振器
６    高周波電流
７    加算器
８    レーザダイオード
９    シリアル信号
１０    半導体レーザ
２０    光ピックアップ本体
２１    前光モニター用ビームスプリッター
２２    前光モニター
２３    コリメートレンズ
２４    立ち上げミラー
２５    対物レンズ
２６    光ディスク
２７    ビームスプリッター
２８    光検出器
２９    レーザ光
３０    レーザ駆動装置
３１    可変抵抗
３２    ＡＰＣ回路
３３    高周波電流制御手段
３４    Ｄ／Ａ変換器
３５    オシレータ
３６    レーザ電流制御回路
３７    レーザ駆動電流
３８    電圧制御信号
３９    電圧信号
６１    固定抵抗素子
７０    光ディスクドライブ本体
７１    モーター
７２    駆動制御部
７３    制御部
７４    再生処理部
７５    電源
【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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