(57)【要約】【課題】温度がどのように変化しても、リミット機能が役割を果たすことができるレーザパワー制御装置を提供する。【解決手段】フォトダイオードＰＤは、レーザダイオードＬＤの発光光量を検出する。制御ＩＣ１０は、検出した発光光量に基づいて、レーザダイオードＬＤの発光光量を目標値とするための制御電圧を生成し、生成した制御電圧がリミット値以上の場合に、生成した制御電圧をそのまま出力し、生成した制御電圧がリミット値未満の場合に、リミット値を制御電圧として出力する。駆動部５０は、制御ＩＣ１０から出力された制御電圧をレーザ駆動電流に変換して、レーザダイオードＬＤを駆動する。リミット更新部２２は、駆動部５０に与えられる制御電圧の値の変化に追従してリミット値を変化させる。【選択図】図１
2008108893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードの発光光量を検出する光検出器と、
前記検出した発光光量に基づいて、前記レーザダイオードの発光光量を目標値とするための制御電圧を生成し、前記生成した制御電圧がリミット値以上の場合に、前記生成した制御電圧をそのまま出力し、前記生成した制御電圧が前記リミット値未満の場合に、前記リミット値を制御電圧として出力する制御部と、
前記制御部から出力された制御電圧をレーザ駆動電流に変換して、前記レーザダイオードを駆動する駆動部とを備えた、レーザパワー制御装置において、
前記駆動部に与えられる前記制御電圧の値の変化に追従して、前記リミット値を変化させるリミット更新部を備え、
前記リミット更新部は、最低リミット値から最高リミット値までの範囲内で、前記リミット値を変化させ、
前記リミット更新部は、所定時間ごとに、前記リミット値の更新の有無を判断し、
前記リミット更新部は、現在の制御電圧の値が、前記所定時間前の制御電圧の値から第１の値を差し引いた値よりも小さいときには、前記リミット値を第２の値だけ小さくし、、現在の制御電圧の値が、前記所定時間前の制御電圧の値に前記第１の値を加えた値よりも大きいときには、前記リミット値を前記第２の値だけ大きくする、レーザパワー制御装置。
【請求項２】
レーザダイオードの発光光量を検出する光検出器と、
前記検出した発光光量に基づいて、前記レーザダイオードの発光光量を目標値とするための制御電圧を生成し、前記生成した制御電圧がリミット値以上の場合に、前記生成した制御電圧をそのまま出力し、前記生成した制御電圧が前記リミット値未満の場合に、前記リミット値を制御電圧として出力する制御部と、
前記制御部から出力された制御電圧をレーザ駆動電流に変換して、前記レーザダイオードを駆動する駆動部とを備えた、レーザパワー制御装置において、
前記駆動部に与えられる前記制御電圧の値の変化に追従して、前記リミット値を変化させるリミット更新部を備えたレーザパワー制御装置。
【請求項３】
前記リミット更新部は、最低リミット値から最高リミット値までの範囲内で、前記リミット値を変化させる、請求項２記載のレーザパワー制御装置。
【請求項４】
前記リミット更新部は、所定時間ごとに、前記リミット値の更新の有無を判断し、
前記リミット更新部は、現在の制御電圧の値が、前記所定時間前の制御電圧の値から第１の値を差し引いた値よりも小さいときには、前記リミット値を第２の値だけ小さくし、、現在の制御電圧の値が、前記所定時間前の制御電圧の値に前記第１の値を加えた値よりも大きいときには、前記リミット値を前記第２の値だけ大きくする、請求項２記載のレーザパワー制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザパワー制御装置に関し、特にＡＰＣ(Auto Power Control)方式でレーザパワーを制御する光ディスク記録再生装置におけるレーザパワー制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ディスク記録再生装置は、光ディスクに照射するレーザ光のパワーをＡＰＣ方式に基づいて制御している。レーザ光のパワー制御で問題となるのが、レーザダイオードに定格を超える過電流が流れると、レーザダイオードが破壊されてしまうことである。
【０００３】
これに対して、たとえば、特許文献１および特許文献２には、レーザダイオードの駆動電流の大きさを制限するためのリミッタ機能を備えたレーザパワー制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３５５６９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０９８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来では、レーザダイオードの順方向電圧のばらつき、レーザダイオードの温度特性、レーザパワー制御装置を構成する回路素子（抵抗など）のばらつきなどを考慮して、どのような温度でもレーザダイオードからレーザ光が出力されるために必要な制御値をリミット値として用いている。そのため、通常の動作温度において、リミット機能が役割を果たさす、レーザダイオードが破壊してしまうことがある。
【０００５】
それゆえに、本発明の目的は、温度がどのように変化しても、リミット機能が役割を果たすことができるレーザパワー制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、レーザダイオードの発光光量を検出する光検出器と、検出した発光光量に基づいて、レーザダイオードの発光光量を目標値とするための制御電圧を生成し、生成した制御電圧がリミット値以上の場合に、生成した制御電圧をそのまま出力し、生成した制御電圧がリミット値未満の場合に、リミット値を制御電圧として出力する制御部と、制御部から出力された制御電圧をレーザ駆動電流に変換して、レーザダイオードを駆動する駆動部とを備えた、レーザパワー制御装置において、駆動部に与えられる制御電圧の値の変化に追従して、リミット値を変化させるリミット更新部を備え、リミット更新部は、最低リミット値から最高リミット値までの範囲内で、リミット値を変化させ、リミット更新部は、所定時間ごとに、リミット値の更新の有無を判断し、リミット更新部は、現在の制御電圧の値が、所定時間前の制御電圧の値から第１の値を差し引いた値よりも小さいときには、リミット値を第２の値だけ小さくし、現在の制御電圧の値が、所定時間前の制御電圧の値に第１の値を加えた値よりも大きいときには、リミット値を第２の値だけ大きくする。
【０００７】
本発明は、レーザダイオードの発光光量を検出する光検出器と、検出した発光光量に基づいて、レーザダイオードの発光光量を目標値とするための制御電圧を生成し、生成した制御電圧がリミット値以上の場合に、生成した制御電圧をそのまま出力し、生成した制御電圧がリミット値未満の場合に、リミット値を制御電圧として出力する制御部と、制御部から出力された制御電圧をレーザ駆動電流に変換して、レーザダイオードを駆動する駆動部とを備えた、レーザパワー制御装置において、駆動部に与えられる制御電圧の値の変化に追従して、リミット値を変化させるリミット更新部を備える。
【０００８】
好ましくは、リミット更新部は、最低リミット値から最高リミット値までの範囲内で、リミット値を変化させる。
【０００９】
好ましくは、リミット更新部は、所定時間ごとに、リミット値の更新の有無を判断し、リミット更新部は、現在の制御電圧の値が、所定時間前の制御電圧の値から第１の値を差し引いた値よりも小さいときには、リミット値を第２の値だけ小さくし、現在の制御電圧の値が、所定時間前の制御電圧の値に第１の値を加えた値よりも大きいときには、リミット値を第２の値だけ大きくする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレーザパワー制御装置によれば、温度がどのように変化しても、リミット機能が役割を果たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態のレーザパワー制御装置１と、レーザダイオードＬＤとを表わす図である。
【００１２】
レーザパワー制御装置１は、フォトダイオードＰＤと、抵抗Ｒ３と、制御ＩＣ１０と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、駆動部５０とを備える。
【００１３】
レーザダイオードＬＤは、光ディスク記録再生装置内の光ピックアップに搭載される。レーザダイオードＬＤは、光ディスクにレーザ光を照射することによって、データの書込みおよび読出しを行なう。
【００１４】
フォトダイオードＰＤは、光ディスクで反射されたレーザ光を受けて、レーザ光の光量に応じた電圧を制御ＩＣ１０へ出力する。
【００１５】
スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、レーザダイオードＬＤからレーザを発光させるときにオンとなり、レーザダイオードＬＤからレーザを発光させないときにはオフとなる。
【００１６】
駆動部５０は、制御電圧ＬＤＯをレーザ駆動電流に変換して、レーザダイオードＬＤを駆動する。より具体的には、駆動部５０は、抵抗Ｒ１と、コンデンサＣと、抵抗Ｒ２と、トランジスタＴｒと、電源Ｖｃｃとを備える。制御電圧ＬＤＯの値が大きいと、トランジスタＴｒのコレクタから出力されるレーザダイオードＬＤの駆動電流が減少して、レーザダイオードＬＤから出力されるレーザ光量が減少する。また、制御電圧ＬＤＯの値が小さいと、トランジスタＴｒのコレクタから出力されるレーザダイオードＬＤの駆動電流が増加して、レーザダイオードＬＤから出力されるレーザ光量が増加する。
【００１７】
制御ＩＣ１０は、検出した発光光量に基づいて、レーザダイオードＬＤの発光光量を目標値とするための制御電圧ＬＤＯを生成し、生成した制御電圧ＬＤＯがＬｉｍｉｔ値以上の場合に、生成した制御電圧をそのまま出力し、生成した制御電圧ＬＤＯがＬｉｍｉｔ値未満の場合に、Ｌｉｍｉｔ値を出力する。
【００１８】
より具体的には、制御ＩＣ１０は、アンプ１１と、ＡＤＣ１２と、ＬＰＦ１３と、ＤＡＣ１４と、リミッタ１５と、リミット更新部２２とを含む。
【００１９】
アンプ１１は、一定のゲインを有し、フォトダイオードＰＤから送られるレーザ光の光量に応じた電圧を増幅することによって、レーザダイオードＬＤの発光量が目標値となるようにする。
【００２０】
ＡＤＣ１２は、アンプ１１の出力であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
ＬＰＦ１３は、ＡＤＣ１２の出力の高周波成分を除去する。
【００２１】
ＤＡＣ１４は、ＬＰＦ１３の出力であるデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＤＡＣ１４は、ＬＰＦ１３から出力されたデジタル信号である制御電圧ＬＤＯをリミット更新部２２に出力する。
【００２２】
メモリ２１は、前回（つまり１秒前）の制御電圧ＬＤＯの値、最低Ｌｉｍｉｔ値および最高Ｌｉｍｉｔ値を保持する。
【００２３】
リミッタ１５は、ＤＡＣ１４から出力される制御電圧ＬＤＯの値がＬｉｍｉｔ値以上のときにはその制御電圧ＬＤＯをそのまま出力し、ＤＡＣ１４から出力される制御電圧ＬＤＯの値がＬｉｍｉｔ値未満のときに、Ｌｉｍｉｔ値を制御電圧ＬＤＯとして出力する。
【００２４】
リミット更新部２２は、駆動部５０に与えられる制御電圧の値の変化に追従して、Ｌｉｍｉｔ値を変化させる。具体的には、リミット更新部２２は、所定時間（＝１秒）ごとに、ＤＡＣ１４から送られる現在の制御電圧ＬＤＯの値とメモリ２１に保持されている所定時間（１秒）前の制御電圧ＬＤＯの値とを比較して、Ｌｉｍｉｔ値の更新の有無を判断する。
【００２５】
リミット更新部２２は、現在の制御電圧ＬＤＯの値が、所定時間（＝１秒）前の制御電圧ＬＤＯの値から第１の値（＝１５ｍＶ）を差し引いた値よりも小さいときには、Ｌｉｍｉｔ値を第２の値（＝１０ｍｖ）だけ小さくする。リミット更新部２２は、現在の制御電圧ＬＤＯの値が、所定時間（＝１秒）前の制御電圧ＬＤＯの値に第１の値（＝１５ｍＶ）を加えた値よりも大きいときには、Ｌｉｍｉｔ値を第２の値（＝１０ｍＶ）だけ大きくする。ただし、最低Ｌｉｍｉｔ値から最高Ｌｉｍｉｔ値までの範囲内でＬｉｍｉｔ値を変化させるものとする。
【００２６】
ところで、レーザダイオードＬＤを駆動する電流が閾値電流Ｉｔｈ以上のときに、レーザダイオードＬＤは発光する。また、レーザダイオードＬＤを駆動する電流が最大定格電流Ｉｏｐ以上となると、レーザダイオードＬＤが過負荷となり、破壊されてしまう。
【００２７】
図２（ａ）は、レーザダイオードＬＤにおける温度と閾値電流Ｉｔｈとの関係を表わす図である。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、温度の上昇に伴って閾値電流Ｉｔｈが増加する。また、図示しないが、温度の上昇に伴って最大定格電流Ｉｏｐも同じように増加する。
【００２９】
閾値電流Ｉｔｈに対応する制御電圧ＬＤＯの値、つまり、駆動電流がＩｔｈとなるときの制御電圧ＬＤＯの値を閾値電圧Ｖｔｈという。また、最大定格電流Ｉｏｐに対応する制御電圧ＬＤＯの値、つまり、駆動電流がＩｏｐとなるときの制御電圧ＬＤＯの値を最大定格電圧Ｖｏｐという。したがって、制御電圧が、閾値電圧Ｖｔｈ以下のときに、レーザダイオードＬＤは発光する。また、制御電圧が最大定格電圧Ｖｏｐ以下となると、レーザダイオードＬＤが過負荷となり、破壊されてしまう。
【００３０】
図２（ｂ）は、レーザダイオードＬＤにおける温度と閾値電圧Ｖｔｈとの関係を表わす図である。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、温度の上昇に伴って閾値電圧Ｖｔｈが減少する。また、図示しないが、温度の上昇に伴って最大定格電圧Ｖｏｐも同じように減少する。
【００３２】
従来では、温度が上昇してもレーザダイオードＬＤが発光できるように、６０℃における閾値電流Ｉｔｈ（５７ｍＡ〜６５ｍＡ）以上に対応する制御電圧の値をリミット値として用いている。たとえば、７０ｍＡに対応する制御電圧の値をリミット値として用いる。
【００３３】
しかしながら、このリミット値は、６０℃において最大定格電圧Ｖｏｐ以上であったとしても、通常の温度３０℃において最大定格電圧Ｖｏｐ以下となることがある。その結果、通常の温度（３０℃）において、リミット機能が役割を果たさず、レーザダイオードＬＤが破壊してしまうことがあった。
【００３４】
これに対して、本発明の実施形態では、温度などの変化にともなって、制御電圧の値が変化したときに、制御電圧に追従してリミット値を更新するので、その制御電圧の値からの突発的な変化によるレーザダイオードＬＤに過電流が流れるのを防止することができる。
【００３５】
（動作）
図３は、本発明の実施形態のレーザパワー制御装置１による、Ｌｉｍｉｔ値の更新動作の手順を表わすフローチャートである。
【００３６】
図３において、最低Ｌｉｍｉｔ値として、７０ｍＡの駆動電流に対応する制御電圧の値を用い、最高Ｌｉｍｉｔ値として、０ｍＡの駆動電流に対応する制御電圧の値を用いている。
【００３７】
図３を参照して、まず、図示しないスイッチ制御部が、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２をオンにする（ステップＳ１００）。
【００３８】
次に、リミット更新部２２は、ＤＡＣ１４から現在の制御電圧ＬＤＯを受けて、その制御電圧ＬＤＯとメモリ２１に保持されている最低Ｌｉｍｉｔ値との差が１５ｍＶを超えているかどうかを判定する。リミット更新部２２は、差が１５ｍＶを超えている場合に（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、Ｌｉｍｉｔ値を現在の制御電圧ＬＤＯの値から１５ｍＶだけ小さい値に設定する（ステップＳ１０２）。リミット更新部２２は、差が１５ｍＶ以下の場合に（ステップＳ１０１でＮＯ）、Ｌｉｍｉｔ値を最低Ｌｉｍｉｔ値に設定する（ステップＳ１０３）。
【００３９】
次に、１秒経過ごとに（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、以下の処理が行なわれる。
リミット更新部２２は、ＤＡＣ１４から現在の制御電圧ＬＤＯを受け、メモリ２１から前回（つまり、１秒前）の制御電圧ＬＤＯを読出す。
【００４０】
リミット更新部２２は、現在の制御電圧ＬＤＯの値が、前回の制御電圧ＬＤＯから１０ｍｖを差し引いた値よりも小さい場合には（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、現在のＬｉｍｉｔ値と最低Ｌｉｍｉｔ値との差が１５ｍＶを超えているときに（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、Ｌｉｍｔ値を現在のＬｉｍｉｔ値から１５ｍｖだけ小さい値に設定し（ステップＳ１０７）、差が１５ｍｖ以下のときに（ステップＳ１０６でＮＯ）、Ｌｉｍｉｔ値を最低Ｌｉｍｉｔ値に設定する（ステップＳ１０８）。
【００４１】
リミット更新部２２は、現在の制御電圧ＬＤＯの値が、前回の制御電圧ＬＤＯに１０ｍｖを加えた値よりも大きい場合には（ステップＳ１０５でＮＯ、ステップＳ１０９でＹＥＳ）、最高Ｌｉｍｉｔ値と現在のＬｉｍｉｔ値との差が１５ｍＶを超えているときに（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、Ｌｉｍｔ値を現在のＬｉｍｉｔ値から１５ｍｖだけ大きい値に設定し（ステップＳ１１１）、差が１５ｍｖ以下のときに（ステップＳ１１０でＮＯ）、Ｌｉｍｉｔ値を最高Ｌｉｍｉｔ値に設定する（ステップＳ１１２）。
【００４２】
以上のように、本発明の実施形態のレーザパワー制御装置１は、レーザダイオードＬＤを制御する制御電圧の値に追従して、リミット値を更新するので、温度がどのように変化しても、リミット機能が役割を果たすことができる。
【００４３】
（変形例）
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例を含む。
【００４４】
（１）  制御ＩＣ
本発明の実施形態で説明した制御ＩＣにおける、リミッタ１５およびリミット更新部２２を除いた、ＡＰＣのための構成要素は一例であって、これに限定されるものではない。特許文献１または特許文献２に記載されているような回路構成、たとえばコンパレータを用いたようなものであってもよい。
【００４５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態のレーザパワー制御装置１と、レーザダイオードＬＤとを表わす図である。
【図２】（ａ）は、レーザダイオードＬＤにおける温度と閾値電流Ｉｔｈとの関係を表わす図である。（ｂ）は、レーザダイオードＬＤにおける温度と閾値電圧Ｖｔｈとの関係を表わす図である。
【図３】本発明の実施形態のレーザパワー制御装置１による、Ｌｉｍｉｔ値の更新動作の手順を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  レーザパワー制御装置、１０  制御ＩＣ、１１  アンプ、１２  ＡＤＣ、１３  ＬＰＦ、１４  ＤＡＣ、１５  リミッタ、２１  メモリ、２２  リミット更新部、５０  駆動部、ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  抵抗、Ｃ  コンデンサ、Ｔｒ  トランジスタ、ＰＤ  フォトダイオード、ＬＤ  レーザダイオード、Ｖｃｃ  電源。
【図１】
2008108893.tif 000003
【図２】
2008108893.tif 000004
【図３】
2008108893.tif 000005