(57)【要約】【課題】光ディスク装置において、光ディスクに照射されるレーザの出力を、温度変化に対して安定させること。【解決手段】光ディスク装置１は、装置の温度が変化した場合にも、適切な駆動電流に調整することができるため、半導体レーザ６０のレーザパワーを安定させることができる。また、本発明を適用した光ディスク装置１は、温度検出回路１０によって、装置の温度に対応した電圧ＶＴを検出し、その電圧ＶＴに基づいて、半導体レーザ６０の駆動電流を調整する。したがって、回路規模や消費電力の増大を招くことなく、半導体レーザ６０のレーザパワーを安定させることが可能となる。このように、半導体レーザ６０のレーザパワーを安定させることにより、広い温度範囲において、光ディスク装置１が記憶媒体から情報を読み取る性能を良好なものとすることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基調となる電流に高周波電流信号を重畳した駆動電流によって半導体レーザにレーザ光を出力させ、該レーザ光によって記憶媒体からの情報の読み出しあるいは記憶媒体への情報の書き込みを行う光ディスク装置であって、
自装置内の温度変化を検出可能な温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度変化に対応して、前記レーザ光の出力値が適性範囲となるように前記駆動電流の基調となる電流を変化させる温度補償手段と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記温度補償手段は、
所定の抵抗値を有する抵抗と、
前記温度検出手段の検出結果と、前記抵抗の抵抗値とに基づいて、前記駆動電流の基調となる電流を生成する駆動バイアス生成回路と、
所定周波数の前記高周波電流信号を生成する発振器と、
前記駆動バイアス生成回路によって生成された電流と、前記発振器によって生成された高周波電流信号とを重畳し、半導体レーザの前記駆動電流を生成する駆動回路と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記抵抗を装置に外付け可能な構成を有し、該抵抗を外付けする端子において、前記温度検出手段の検出結果を装置外部から取得可能であることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を光ディスクに照射することによってデータの読み出しあるいは書き込みを行う光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を記憶媒体とする光ディスク装置において、戻り光雑音を軽減するために、照射するレーザ光の駆動電流に高周波電流を重畳することが行われている。
戻り光雑音とは、半導体レーザから照射された光が、記憶媒体である光ディスクに反射し、半導体レーザに戻ることによって生ずる雑音である。
【０００３】
照射するレーザ光の駆動電流に高周波電流を重畳することにより、戻り光によって不安定な発振が生ずることを抑制でき、読み取りエラー等の発生を防止することができる。
なお、戻り光雑音に関しては、例えば、参考文献「光ディスク技術」（ラジオ技術社、尾上守夫、村山登、小出博、山田和作、国兼真著）に記載されている。
ところで、半導体レーザのレーザパワー−電流特性は、温度によって変化し、高温になるにつれて、同一の駆動電流であっても出力されるレーザパワーが減少する（図８参照）。
【０００４】
一方、近年、光ディスク装置の書き込みあるいは読み出し速度は上昇しつつあり、それに伴って、高いレーザパワーでの書き込み等が必要となっている。
すると、高いレーザパワーの出力によって、光ディスク装置の温度上昇が不可避となることから、重畳される高周波信号の振幅が不十分となる事態が発生し得る。
【０００５】
このような事態に対する対処方法として、レーザパワーの振幅を監視しつつ、フィードバック制御を行うことが考えられる。
ところが、レーザ光の駆動電流に重畳される高周波電流は、数１００［Ｍ  Ｈｚ］程度であるため、このように高速な信号の振幅を監視する回路は大規模となる。すると、監視回路自体の発熱によって、さらに装置の熱設計が困難になるといった問題を生ずることから、このような対処方法は実現が困難なものである。
【０００６】
そのため、従来、外付け抵抗を利用して、重畳する高周波信号の振幅を設定する方法が用いられている。
図９は、外付け抵抗を利用して、重畳する高周波信号の振幅を設定する従来の光ディスク装置１００の回路構成図である。
図９において、光ディスク装置１００は、基準電圧発生回路１０１と、外付け抵抗１０２と、駆動バイアス生成回路１０３と、発振器１０４と、駆動回路１０５と、半導体レーザ１０６とを含んで構成される。なお、図９においては、光ピックアップ部分を中心に示している。
【０００７】
基準電圧発生回路１０１は、半導体レーザ１０６に入力されるバイアス電流を生成するための基準となる一定の電圧（基準電圧ＶＣ）を生成し、駆動バイアス生成回路１０３に出力する。
外付け抵抗１０２は、一端を接地され、外付け抵抗接続端子１０３ａを介して、他端を駆動バイアス生成回路１０３に接続されている。この外付け抵抗１０２の抵抗値によって、半導体レーザ１０６の基調となるレーザパワーが決定される。
【０００８】
駆動バイアス生成回路１０３は、基準電圧発生回路１０１から入力される基準電圧と、外付け抵抗接続端子１０３ａを介して接続された外付け抵抗１０２の抵抗値とに基づいて、半導体レーザ１０６を駆動するための基調となる電流ＩＨＦＭを駆動回路１０５に出力する。
発振器１０４は、数１００［ＭＨｚ］程度（例えば、３００［ＭＨｚ］等）の高周波電流信号ＳＯＳＣを発生し、駆動回路１０５に出力する。
駆動回路１０５は、駆動バイアス生成回路１０３から入力された電流ＩＨＦＭと、発振器１０４から入力された高周波電流信号ＳＯＳＣとを重畳し、半導体レーザ１０６の駆動電流を出力する。
【０００９】
半導体レーザ１０６は、駆動回路１０５から入力される駆動電流の入力を受けてレーザ光を発生し、データの読み出しあるいは書き込みを行う光ディスクに照射する。
このような構成により、外付け抵抗１０２の抵抗値によって半導体レーザ１０６のレーザパワーを決定付けることができる。
また、外付け抵抗１０２の抵抗値として、光ディスク装置１００の温度上昇に伴いレーザパワーが減少した場合にも十分な出力が得られるような値が設定される。
【００１０】
【非特許文献１】
尾上守夫、村山登、小出博、山田和作、国兼真著「光ディスク技術」ラジオ技術社、ｐ．４０−４１
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外付け抵抗を利用して、重畳する高周波信号の振幅を設定する方法においては、光ディスク装置の温度が低い場合、レーザパワーの振幅が過度に大きくなり、低いレーザパワーに制御することが困難になるといった問題が生じていた。
また、光ディスク装置においては、装置の開発時に各部品等の温度を監視する必要が生ずることが多いものの、コストの増加、実装面積に伴うピン数の制限等の理由から、そのような監視機能を備えることが困難であった。
本発明の課題は、光ディスク装置において、光ディスクに照射されるレーザの出力を、温度変化に対して安定させることである。また、これに関連して、半導体レーザの駆動回路内の温度を容易に監視可能とすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明は、
基調となる電流（例えば、図１の駆動バイアス生成回路３０が出力する電流ＩＨＦＭ）に高周波電流信号（例えば、図１の発振器４０が出力する高周波電流信号ＳＯＳＣ）を重畳した駆動電流によって半導体レーザにレーザ光を出力させ、該レーザ光によって記憶媒体（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭあるいはＣＤ−ＲＯＭ等）からの情報の読み出しあるいは記憶媒体への情報の書き込みを行う光ディスク装置であって、自装置内の温度変化を検出可能な温度検出手段（例えば、図１の温度検出回路１０）と、前記温度検出手段によって検出された温度変化に対応して、前記レーザ光の出力値が適性範囲となるように前記駆動電流の基調となる電流を変化させる温度補償手段（例えば、図１の外付け抵抗２０、駆動バイアス生成回路３０、発振器４０および駆動回路５０）とを備えることを特徴としている。
【００１３】
なお、本発明に係る光ディスク装置において、前記温度補償手段は、所定の抵抗値を有する抵抗（例えば、図１の外付け抵抗２０）と、前記温度検出手段の検出結果（例えば、図１の温度検出回路１０が出力する電圧ＶＴ）と、前記抵抗の抵抗値とに基づいて、前記駆動電流の基調となる電流を生成する駆動バイアス生成回路（例えば、図１の駆動バイアス生成回路３０）と、所定周波数の前記高周波電流信号を生成する発振器（例えば、図１の発振器４０）と、前記駆動バイアス生成回路によって生成された電流と、前記発振器によって生成された高周波電流信号とを重畳し、半導体レーザの前記駆動電流を生成する駆動回路（例えば、図１の駆動回路５０）とを備えることとしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る光ディスク装置は、前記抵抗を装置に外付け可能な構成を有し、該抵抗を外付けする端子（例えば、図１の外付け抵抗接続端子３０ａ）において、前記温度検出手段の検出結果を装置外部から取得可能であることとしてもよい。
即ち、このような構成とすることにより、抵抗を外付けする端子において、光ディスク装置内部の温度状態を装置外部から容易に監視することが可能となる。
本発明によれば、装置の温度が変化した場合にも、適切な駆動電流に調整することができるため、半導体レーザのレーザパワーを安定させることができる。
【００１５】
即ち、半導体レーザのレーザパワーを安定させることにより、広い温度範囲において、光ディスク装置が記憶媒体から情報を読み取る性能あるいは記憶媒体に情報を書き込む性能を良好なものとすることができる。
また、従来、装置の高温時に十分なレーザパワーが得られ、かつ、低温時にレーザパワーが過度に大きくならないように半導体レーザの駆動電流を設定することが困難であったが、本発明によれば、高周波電流信号が重畳された駆動電流が、装置の温度変化の影響を受け難いため、装置開発時における駆動電流の設定が容易となる。
さらに、本発明によれば、抵抗を外付けする端子を介して装置の温度を監視することができるため、装置開発時における熱設計が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係る光ディスク装置の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１は、本実施の形態に係る光ディスク装置１の機能構成を示す図である。
図１において、光ディスク装置１は、温度検出回路１０と、外付け抵抗２０と、駆動バイアス生成回路３０と、発振器４０と、駆動回路５０と、半導体レーザ６０とを含んで構成される。なお、図１においては、光ピックアップ部分を中心に示している。
温度検出回路１０は、温度に対応した電圧ＶＴを生成する回路である。
【００１７】
図２は、温度検出回路１０の回路構成例を示す図である。
図２において、温度検出回路１０は、バンドギャップ基準電圧回路１０ａと、電圧発生回路１０ｂとを含んで構成される。
バンドギャップ基準電圧回路１０ａは、基準電圧源として一般的に用いられる回路と同様の構成であり、零に近い温度係数を有することから、温度によらず一定の電圧（基準電圧ＶＢＧ）を生成する。
【００１８】
電圧発生回路１０ｂは、トランジスタ１１ｂと、抵抗１２ｂとを含んで構成される。
トランジスタ１１ｂは、ゲート端子をバンドギャップ基準電圧回路１０ａの差動増幅回路の出力端子と接続されており、ソース端子には、バンドギャップ基準電圧回路１０ａと共通の電流Ｉが入力されている。また、トランジスタ１１ｂのドレイン端子には、抵抗１２ｂが接続されており、ドレイン端子の端子電圧は電圧ＶＴとなる。
【００１９】
抵抗１２ｂは、トランジスタ１１ｂのドレイン端子に接続され、トランジスタ１１ｂから電流Ｉが流入する。
このような構成により、電圧発生回路１０ｂは、トランジスタ１１ｂを流れる電流Ｉが温度に比例して上昇することを利用して、温度に対応した電圧ＶＴを生成する。
ここで、図３は、基準電圧ＶＢＧおよび電圧ＶＴの温度特性を示す図である。図３において、基準電圧ＶＢＧは、温度変化に対して一定の値となる一方、電圧ＶＴは、温度に伴い高い値となっている。
【００２０】
図１に戻り、外付け抵抗２０は、一端を接地され、外付け抵抗接続端子３０ａを介して、他端を駆動バイアス生成回路３０に接続されている。この外付け抵抗２０の抵抗値によって、半導体レーザ６０の基調となるレーザパワーが決定される。
駆動バイアス生成回路３０は、温度検出回路１０から入力される電圧ＶＴと、外付け抵抗接続端子３０ａを介して接続された外付け抵抗２０の抵抗値とに基づいて、半導体レーザ６０を駆動するための基調となる電流ＩＨＦＭを駆動回路５０に出力する。
図４は、駆動バイアス生成回路３０の回路構成例を示す図である。
【００２１】
図４において、駆動バイアス生成回路３０は、差動増幅回路３１と、トランジスタ３２，３３とを含んで構成される。
差動増幅回路３１は、プラス入力端子に温度検出回路１０から電圧ＶＴが入力されており、マイナス端子は、出力端に接続されたトランジスタ３２のドレイン端子、即ち、外付け抵抗接続端子３０ａに接続されている。
【００２２】
トランジスタ３２は、Ｐ型ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）であり、ゲート端子を差動増幅回路３１の出力端に接続され、ソース端子をトランジスタ３３のソース端子に接続されている。また、トランジスタ３２のドレイン端子は、差動増幅回路３１のマイナス端子および外付け抵抗接続端子３０ａに接続されている。
【００２３】
したがって、トランジスタ３２は、差動増幅回路３１の出力がＯＮである場合、即ち、差動増幅回路３１において、マイナス入力端子の入力電圧が電圧ＶＴと等しくない場合に導通するため、マイナス入力端子（外付け抵抗接続端子３０ａ）の入力電圧は電圧ＶＴと常に等しくなるように作用する。
トランジスタ３３は、Ｐ型ＭＯＳであり、ゲート端子を差動増幅回路３１の出力端に接続され、ソース端子をトランジスタ３２のソース端子に接続されている。また、トランジスタ３３のドレイン端子は、駆動バイアス生成回路３０の出力端子となっており、電流ＩＨＦＭを出力する。
【００２４】
ここで、トランジスタ３２に流れる電流は、外付け抵抗２０の抵抗値Ｒを用いて、ＶＴ／Ｒと表されることから、トランジスタ３２とトランジスタ３３のミラー比が１：Ｎ（Ｎは正数）である場合、電流ＩＨＦＭは、Ｎ×ＶＴ／Ｒとなる。
なお、トランジスタ３２，３３のソース端子には、所定のバイアスが加えられている。
【００２５】
図１に戻り、発振器４０は、所定周波数の高周波電流信号ＳＯＳＣを発生し、駆動回路５０に出力する。
図５は、発振器４０の回路構成例を示す図である。
図５において、発振器４０は、インバータ４１ａ〜４１ｅと、トランジスタ４２ａ〜４２ｅを含んで構成される。
【００２６】
インバータ４１ａ〜４１ｅは、電流制限が掛けられており、環状に接続されることによって、リングオシレータを構成している。
トランジスタ４２ａ〜４２ｅは、発振周波数制御バイアスがそれぞれゲート端子に入力されている。そして、トランジスタ４２ａ〜４２ｅは、発振周波数制御バイアスに従って、インバータ４１ａ〜４１ｅそれぞれにクロックを供給する。
【００２７】
図１に戻り、駆動回路５０は、駆動バイアス生成回路３０から入力された電流ＩＨＦＭと、発振器４０から入力された高周波電流信号ＳＯＳＣとを重畳し、半導体レーザ６０の駆動電流を出力する。
図６は、駆動回路５０の回路構成例を示す図である。
図６において、駆動回路５０は、トランジスタ５１ａ〜５１ｅと、スイッチ５２ａ，５２ｂとを含んで構成される。
【００２８】
トランジスタ５１ａは、Ｎ型のトランジスタであり、駆動バイアス生成回路３０から入力された電流がソース端子に入力される。そして、トランジスタ５１ａは、ソース端子に入力された電流ＩＨＦＭによって、ゲート端子のバイアス電圧ＶＢｉａｓＮを生成する。
トランジスタ５１ｂは、トランジスタ５１ａと対をなしてカレントミラー回路を構成し、トランジスタ５１ａが生成するバイアス電圧ＶＢｉａｓＮによって、電流ＩＨＦＭに対応するミラー電流が流れる。
【００２９】
トランジスタ５１ｃは、Ｐ型トランジスタであり、カレントミラー回路を構成するトランジスタ５１ｂのソース端子にドレイン端子が接続されている。そして、トランジスタ５１ｃは、トランジスタ５１ｂを流れるミラー電流によって、ゲート端子のバイアス電圧ＶＢｉａｓＰを生成する。
トランジスタ５１ｄは、トランジスタ５１ｃと対をなしてカレントミラー回路を構成し、トランジスタ５１ｃが生成するバイアス電圧ＶＢｉａｓＰによって、ソース端子からドレイン端子に電流Ｉｐが流れる。
【００３０】
トランジスタ５１ｅは、トランジスタ５１ａと対をなしてカレントミラー回路を構成し、トランジスタ５１ａが生成するバイアス電圧ＶＢｉａｓＮによって、ソース端子からドレイン端子に電流ＩＨＦＭに対応する電流Ｉｎが流れる。
スイッチ５２ａは、トランジスタ５１ｄのドレイン端子と半導体レーザ６０との間に設置されている。
【００３１】
スイッチ５２ｂは、トランジスタ５１ｅのソース端子と半導体レーザ６０との間に設置されている。
また、スイッチ５２ａ，５２ｂは、発振器４０から入力される高周波電流信号ＳＯＳＣをクロック信号として受け取り、高周波電流信号ＳＯＳＣの振幅に対応して、ＯＮ／ＯＦＦを切り替える。このとき、スイッチ５２ａ，５２ｂは、高周波電流信号ＳＯＳＣの振幅において、互いに逆の極性でＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【００３２】
したがって、半導体レーザ６０には、高周波電流信号ＳＯＳＣの周期に対応して、バイアス電圧ＶＢｉａｓＰによってトランジスタ５１ｄから出力される電流Ｉｐと、バイアス電圧ＶＢｉａｓＮによってトランジスタ５１ｅから出力される電流Ｉｎとが交互に入力されることとなる。
図１に戻り、半導体レーザ６０は、電流Ｉｐおよび電流Ｉｎを駆動回路５０から駆動電流として受け取る。そして、半導体レーザ６０は、駆動電流に応じたレーザ光を発生し、データの読み出しあるいは書き込みを行う光ディスクに照射する。
【００３３】
次に、動作を説明する。
光ディスク装置１において、光ディスクに記憶された情報を読み取る場合、温度検出回路１０が装置の温度に対応した電圧ＶＴを生成する。
そして、駆動バイアス生成回路３０が、電圧ＶＴに比例した電流ＩＨＦＭを出力する。
【００３４】
すると、駆動回路５０が、その電流ＩＨＦＭと、発振器４０から入力された高周波電流信号ＳＯＳＣとを重畳し、半導体レーザ６０に出力する。
その結果、半導体レーザ６０は、装置の温度に対応した適切なレーザパワーのレーザを出力する。
図７は、光ディスク装置１の半導体レーザ６０における温度−レーザパワー特性を示す図である。なお、図７においては、装置の温度に対応する補正を行わない場合の温度−レーザパワー特性と、装置の温度による変動を補償するための制御電圧特性とを併せて示している。
【００３５】
図７に示すように、光ディスク装置１においては、装置の温度が変化しても、温度による変動を打ち消すように制御電圧が変化することによって、安定したレーザパワーが維持されている。
以上のように、本発明を適用した光ディスク装置１は、装置の温度が変化した場合にも、適切な駆動電流に調整することができるため、半導体レーザ６０のレーザパワーを安定させることができる。
【００３６】
また、本発明を適用した光ディスク装置１は、温度検出回路１０によって、装置の温度に対応した電圧ＶＴを検出し、その電圧ＶＴに基づいて、半導体レーザ６０の駆動電流を調整する。
したがって、回路規模や消費電力の増大を招くことなく、半導体レーザ６０のレーザパワーを安定させることが可能となる。
このように、半導体レーザ６０のレーザパワーを安定させることにより、広い温度範囲において、光ディスク装置１が記憶媒体から情報を読み取る性能を良好なものとすることができる。
【００３７】
また、従来、装置の高温時に十分なレーザパワーが得られ、かつ、低温時にレーザパワーが過度に大きくならないように半導体レーザの駆動電流を設定することが困難であったが、本発明を適用した光ディスク装置１においては、高周波電流信号ＳＯＳＣが重畳された駆動電流が、装置の温度変化の影響を受け難いため、装置開発時における駆動電流の設定が容易となる。
さらに、本発明を適用した光ディスク装置１は、外付け抵抗接続端子３０ａを介して装置の温度を監視することができるため、装置開発時における熱設計が容易となる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、装置の温度が変化した場合にも、適切な駆動電流に調整することができるため、半導体レーザのレーザパワーを安定させることができる。
即ち、半導体レーザのレーザパワーを安定させることにより、広い温度範囲において、光ディスク装置が記憶媒体から情報を読み取る性能あるいは記憶媒体に情報を書き込む性能を良好なものとすることができる。
【００３９】
また、従来、装置の高温時に十分なレーザパワーが得られ、かつ、低温時にレーザパワーが過度に大きくならないように半導体レーザの駆動電流を設定することが困難であったが、本発明によれば、高周波電流信号が重畳された駆動電流が、装置の温度変化の影響を受け難いため、装置開発時における駆動電流の設定が容易となる。
さらに、本発明によれば、抵抗を外付けする端子を介して装置の温度を監視することができるため、装置開発時における熱設計が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る光ディスク装置１の機能構成を示す図である。
【図２】温度検出回路１０の回路構成例を示す図である。
【図３】基準電圧ＶＢＧおよび電圧ＶＴの温度特性を示す図である。
【図４】駆動バイアス生成回路３０の回路構成例を示す図である。
【図５】発振器４０の回路構成例を示す図である。
【図６】駆動回路５０の回路構成例を示す図である。
【図７】光ディスク装置１の半導体レーザ６０における温度−レーザパワー特性を示す図である。
【図８】半導体レーザのレーザパワー−電流特性を示す図である。
【図９】外付け抵抗を利用して、重畳する高周波信号の振幅を設定する従来の光ディスク装置１００の回路構成図である。
【符号の説明】
１，１００  光ディスク装置
１０  温度検出回路
１０ａ  バンドギャップ基準電圧回路
１０ｂ  電圧発生回路
１１ｂ  トランジスタ
１２ｂ  抵抗
２０，１０２  外付け抵抗
３０，１０３  駆動バイアス生成回路
３０ａ，１０３ａ  外付け抵抗接続端子
３１  差動増幅回路
３２，３３  トランジスタ
４０，１０４  発振器
４１ａ〜４１ｅ  インバータ
４２ａ〜４２ｅ  トランジスタ
５０，１０５  駆動回路
５１ａ〜５１ｅ  トランジスタ
５２ａ，５２ｂ  スイッチ
６０，１０６  半導体レーザ
１０１  基準電圧発生回路
【図１】
2004342279.tif 000003
【図２】
2004342279.tif 000004
【図３】
2004342279.tif 000005
【図４】
2004342279.tif 000006
【図５】
2004342279.tif 000007
【図６】
2004342279.tif 000008
【図７】
2004342279.tif 000009
【図８】
2004342279.tif 000010
【図９】
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