(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、前記半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、前記高周波重畳手段に電力を供給する電源供給手段と、前記半導体レーザの使用環境を検出する使用環境検出手段と、前記使用環境検出手段により検出された使用環境に応じて、前記電源供給手段から前記高周波重畳手段に供給する電圧を切り換える電源制御を行う制御手段とを備え、前記電源供給手段に電圧の異なる電力源から電力が供給され、前記使用環境検出手段が前記電圧の異なる電力源の電圧に基づいて前記使用環境を検出することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【請求項２】
半導体レーザと、前記半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、前記高周波重畳手段に電力を供給する電源供給手段と、前記半導体レーザの使用環境を検出する使用環境検出手段と、前記使用環境検出手段により検出された使用環境に応じて、前記電源供給手段から前記高周波重畳手段に供給する電圧を切り換える電源制御を行う制御手段とを備え、前記電源供給手段は複数の電力を入力する複数のコネクタを備え、前記使用環境検出手段が前記複数のコネクタの接続状態に基づいて前記使用環境を検出することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【請求項３】
半導体レーザと、前記半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、前記高周波重畳手段に電力を供給する電源供給手段と、前記半導体レーザの使用環境を検出する使用環境検出手段と、前記使用環境検出手段により検出された使用環境に応じて、前記電源供給手段から前記高周波重畳手段に供給する電圧を切り換える電源制御を行う制御手段とを備え、前記使用環境検出手段が、前記電源供給手段に供給される電力源が車載バッテリか否かを検出することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【請求項４】
半導体レーザと、前記半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、前記高周波重畳手段に電力を供給する電源供給手段と、前記半導体レーザの使用環境を検出する使用環境検出手段と、前記使用環境検出手段により検出された使用環境に応じて、前記電源供給手段から前記高周波重畳手段に供給する電圧を切り換える電源制御を行う制御手段とを備え、前記使用環境検出手段が、車両から取り込んだ車両走行信号に基づいて車室内か否かを検出することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置を備えた光ディスク装置。
【請求項６】
半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段を備えた半導体レーザ駆動装置において、前記半導体レーザの使用環境が車内か否かを検出し、車内と検出された場合に、車内と検出されなかった場合よりも高い電圧を前記高周波重畳手投へ供給することを特徴とする半導体レーザ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置における半導体レーザ駆動装置および半導体レーザ駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置における半導体レーザにおいては、半導体レーザの周辺温度または半導体レーザを駆動する駆動電流の変化によって半導体レーザの縦モードがジャンプして光出力の変化が生じることがあり、この時の出力変動は雑音（モードホッピング雑音と呼ぶ）となる。また、半導体レーザからの出射光が対物レンズにより集光され、光ディスクに反射するが、この反射光の一部が半導体レーザに再び戻る光により、発振モードが変化して雑音（戻り光雑音と呼ぶ）となる。縦単一モードの半導体レーザの課題は、モードホッピング雑音および戻り光雑音であり、通常はモードホッピング雑音と戻り光雑音で生じる雑音の大ささを示すためにＲＩＮノイズ（相対雑音強度）という量が定義されている。
【０００３】
一般的にＤＶＤ（ディジタルバーサタイルディスク）の記録再生が可能な光ディスク装置の場合、半導体レーザとして縦単一モードの短波長の半導体レーザ（波長６５０ｎｍ）を使用してＤＶＤの記録再生を行っている。この縦単一モードの半導体レーザを使用した場合、特に高温時にＲＩＮノイズが大さくなり、ＤＶＤの記録再生時の信号品質が劣化する。そこで、このＲＩＮノイズを低減するために、半導体レーザ駆動電流に高周波電流を重畳する技術が用いられている。この高周波電流の周波数は、一般に３００ＭＨｚから４５ＭＨｚ程度が用いられている。
【０００４】
図６は高周波重畳技術を用いた従来の半導体レーザ駆動装置のブロック図を示している。図６において、短波長の半導体レーザ（ＬＤ）１０１は、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路１０２からの駆動電流を受けて発光する。半導体レーザ１０１からの光は、光検出器（ＰＤ）１０３で受光され、光出力量に見合った電圧が出力される。そしてオートパワーコントロール回路１０２が、この光検出器１０３からの出力電圧を一定に保持することで、半導体レーザ１０１の光出力が一定になるように制御している。そして、電源供給回路１０４から電源の供給を受ける高周波重畳回路１０５が、半導体レーザ１０１の駆動電流に高周波電流を重畳することにより、半導体レーザ１０１のＲＩＮノイズが低減される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体レーザ駆動装置では、高周波重畳回路１０５を動作させるための電源供給回路１０４を必要とするので、光ディスク装置の消費電力が大きくなるという課題があった。特に近年においては、携帯用の光ディスク装置が普及しており、使用環境が多様化している。このような携帯用の光ディスク装置では、電源電池の長寿命化が重要な課題となる。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ＲＩＮノイズの低減と消費電力の低減とを両立させた光ディスク装置の半導体レーザ駆動装置および半導体レーザ駆動方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の半導体レーザ駆動装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、前記高周波重畳手段に電力を供給する電源供給手段と、前記半導体レーザの使用環境を検出する使用環境検出手段と、前記使用環境検出手段により検出された使用環境に応じて、前記電源供給手段から前記高周波重畳手段に供給する電圧を切り換える電源制御を行う制御手段とを備えた構成としたものである。この構成により、半導体レーザ駆動装置の使用環境に応じて、ＲＩＮノイズの低減が確実に必要な場合には、高い電圧を高周波重畳手段に供給してＲＩＮノイズの低減を図り、ＲＩＮノイズの低減があまり必要でない場合には、低い電圧を高周波重畳手段に供給することで、消費電力の低減を行うことが可能となる。
【０００８】
また本発明の半導体レーザ駆動装置は、前記電源供給手段に電圧の異なる電力源から電力が供給され、前記使用環境検出手段が前記電圧の異なる電力源の電圧に基づいて前記使用環境を検出する構成としたものである。この構成により、供給される電力源から半導体レーザ駆動装置の使用環境を容易に検出でき、またその電力源によって高周波重畳手段に供給する電圧の変更も容易に行うことができる。
【０００９】
また本発明の半導体レーザ駆動装置は、前記電源供給手段が複数の電力を入力する複数のコネクタを備え、前記使用環境検出手段が前記複数のコネクタの接続状態に基づいて前記使用環境を検出する構成としたものである。この構成により、コネクタの接続状態によって半導体レーザ駆動装置の使用環境を容易に検出でき、またそのコネクタの接続状態によって高周波重畳手段に供給する電圧の変更も容易に行うことができる。
【００１０】
また本発明の半導体レーザ駆動装置は、前記使用環境検出手段が、前記電源供給手段に供給される電力源が車載バッテリか否かを検出する構成としたものである。この構成により、特に車室内に載置されて車載バッテリで電力供給される半導体レーザ駆動装置は、車両のエンジン動作によって充電される車載バッテリを用いて高周波重畳手段に高い電圧を供給し、車室内という高温となりやすい環境下でＲＩＮノイズの低減を図ることができる。
【００１１】
また本発明の半導体レーザ駆動装置は、前記使用環境手段が、車両から取り込んだ車両走行信号に基づいて車室内か否かを検出する構成としたものである。この構成により、車速パルスなどの信号入力の有無によって、車両に搭載されているか否かが検出されて、車室内であった場合に高周波重畳手段に高い電圧を供給して、車室内という高温となりやすい環境下でＲＩＮノイズの低減を図ることができる。
【００１２】
また本発明の半導体レーザ駆動装置は、前記使用環境検出手段が、使用環境温度を検出する温度センサの出力に基づいて前記使用環境を検出する構成としたものである。この構成により、ＲＩＮノイズが大きくなりやすい高温下では高周波重畳手段へ供給する電圧を高くしてＲＩＮノイズの低減を図り、ＲＩＮノイズが小さくなる低温下では高周波重畳手段へ供給する電圧を低くして消費電力の低減を図ることができる。
【００１３】
また本発明の半導体レーザ駆動方法は、半導体レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段を備えた半導体レーザ駆動装置において、前記半導体レーザの使用環境を検出し、検出された前記使用環境に応じて、前記高周波重畳手段に供給する電圧を切り換える構成としたものである。この構成により、半導体レーザ駆動装置の使用環境に応じて、ＲＩＮノイズの低減が確実に必要な場合には、高い電圧を高周波重畳手段に供給してＲＩＮノイズを低減し、ＲＩＮノイズの低減があまり必要でない場合には、低い電圧を高周波重畳手段に供給することで、消費電力の低減をして半導体レーザを駆動することができる。
【００１４】
また本発明の半導体レーザ駆動方法は、前記半導体レーザの使用環境温度で使用環境を検出し、前記使用環境が高温である場合に、低温である場合よりも高い電圧を前記高周波重畳手段へ供給する構成としたものである。この構成により、ＲＩＮノイズが大きくなりやすい高温下では高周波重畳手段へ供給する電圧を高くしてＲＩＮノイズを低減し、ＲＩＮノイズが小さくなる低温下では高周波重畳手段へ供給する電圧を低くすることで、消費電力を低減して半導体レーザを駆動することができる。
【００１５】
また本発明の半導体レーザ駆動方法は、前記半導体レーザの使用環境が車内か否かを検出し、車内と検出された場合に、車内と検出されなかった場合よりも高い電圧を前記高周波重畳手段へ供給する構成としたものである。この構成により、車両に搭載されているか否かが検出されて、車室内であった場合に高周波重畳手段に高い電圧を供給することで、車室内という高温となりやすい環境下でＲＩＮノイズを低減して半導体レーザを駆動することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置のブロック図であり、図２はその光ディスク装置に用いられる第１の実施の形態におけるレーザ駆動装置のブロック図である。図１において、光ピックアップ１に設けられて短波長半導体レーザを有するレーザ部２から射出されたレーザ光は、プリズム３によって反射した後にコリメータレンズ４によって平行光化されて、対物レンズ５で集光されて光ディスク（ＤＶＤ）６の記録面にスポット状に照射される。一方、光ディスク６の記録面で反射したレーザ光は、対物レンズ５、コリメータレンズ４、プリズム３を順に通過して、集光レンズ７で集光されて光信号検出器８に照射される。光信号検出器８で受光されたレーザ光は、光信号となり、ディスク６に記録された情報データとして図示しない再生回路で再生される。
【００１７】
ここでレーザ部２は、図２に示すように、短波長半導体レーザであるレーザ９と、そのレーザ９の光出力を検出する光検出器１０とを有している。レーザ部２は、その光出力が一定になるようにＡＰＣ回路（オートパワーコントロール回路）２１で制御される。さらにＲＩＮノイズを低減するために、高周波重畳回路２２がレーザ部２を駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する。また高周波重畳回路２２には電源供給回路２３から電力が供給され、その電源供給回路２３は、制御回路２４で制御される構成となっている。
【００１８】
次に図２を用いて、レーザ部２、ＡＰＣ回路２１、高周波重畳回路２２、電源供給回路２３、制御回路２４で構成されるレーザ駆動装置の構成をさらに説明する。図２において、レーザ部２は、レーザ９および光検出器１０で構成され、ＡＰＣ回路２１は、光検出器１０からの出力をもとにレーザ９の出力を一定に制御する。高周波重畳回路２２は、レーザ９の駆動電流にＲＩＮノイズ低減のための高周波電流を重畳する。高周波重畳回路２２に電流を供給する電源供給回路２３は、電圧の異なる２つの電源２３ａと電源２３ｂとを備え、制御回路２４が、電源をいずれかに切り換えて高周波重畳回路２２に供給する。
【００１９】
使用環境検出手段２５は、光ディスク装置が車両内に持ち込まれて、カーバッテリ２６からの接続ケーブルが、光ディスク装置に設けられたコネクタ差込口２７に差込まれているか、または光ディスク装置が家庭内に持ち込まれて、ＡＣアダプタ２８からの接続ケーブルが、光ディスク装置に設けられたコネクタ差込口２９に差込まれているかを、各差込口にスイッチなどを設けて物理的に判断する。制御回路２４は、使用環境検出手段２５の判断結果に基づいて、カーバッテリ２６に接続されている場合には、電源供給回路２３の電源を電圧の高い方の電源２３ａに切り換えて高周波重畳回路２２に供給し、ＡＣアダプタ２８に接続されている場合には、電源供給回路２３の電源を電圧の低い方の電源２３ｂに切り換えて高周波重畳回路２２に供給する。これにより、使用環境温度の比較的高くなる車室内で使用する場合には、高い方の電源電圧を高周波重畳回路２２に供給してＲＩＮノイズを確実に低減し、使用環境温度の比較的低くなる家庭内等で使用する場合には、低い方の電源電圧を高周波重畳回路２２に供給して消費電力の低減を図ることができる。特に、車室内ではセンターコンソールに光ディスク装置が設置される場合が多く、そのような熱のこもりやすい環境下では高い効果が得られる。なお、制御回路２４と使用環境検出手段２５とは一体に構成してもよい。
【００２０】
（実施の形態２）
図３は本発明におけるレーザ駆動装置の第２の実施の形態を示している。レーザ９および光検出器１０は、図１に示したレーザ部２を構成するレーザ９および光検出器１０と同じである。ＡＰＣ回路３１は、光検出器１０からの出力をもとにレーザ９の出力を一定に制御する。高周波重畳回路３２は、レーザ９の駆動電流にＲＩＮノイズ低減のための高周波電流を重畳する。高周波重畳回路３２に電源を供給する電源供給回路３３は、電圧の異なる２つの電源３３ａと電源３３ｂとを備え、制御回路３４が、電源をいずれかに切り換えて高周波重畳回路３２に供給する。これらＡＰＣ回路３１、高周波重畳回路３２、電源供給回路３３および制御回路３４が、レーザ駆動回路を構成している。
【００２１】
使用環境検出手段３５は、光ディスク装置が車両内に持ち込まれて、カーバッテリ３６からの接続ケーブルが、光ディスク装置に設けられたコネクタ差込口３７に差込まれて、カーバッテリ３６の基準電圧Ｋ（例えば１２Ｖ）が供給されているか、または光ディスク装置が家庭内に持ち込まれて、ＡＣアダプタ３８からの接続ケーブルが、光ディスク装置に設けられたコネクタ差込口３９に差込まれて、ＡＣアダプタ３８の出力電圧Ｋ１（例えば６Ｖまたは３Ｖ）が供給されているかを判断する。ここで、コネクタ差込口３７とコネクタ差込口３９を共通の１つの差込口として、使用環境検出手段３５でその入力電圧により判断してもよい。制御回路３４は、使用環境検出手段３５の判断結果に基づいて、カーバッテリ３６に接続されている場合には、電源供給回路３３の電源を電圧の高い方の電源３３ａに切り換えて高周波重畳回路３２に供給し、ＡＣアダプタ３８に接続されている場合には、電源供給回路３３の電源を電圧の低い方の電源３３ｂに切り換えて高周波重畳回路３２に供給する。これにより、使用環境温度の比較的高くなる車室内で使用する場合には、高い方の電源電圧３３ａを高周波重畳回路３２に供給してＲＩＮノイズを確実に低減し、使用環境温度の比較的低くなる家庭内等で使用する場合には、低い方の電源電圧３３ｂを高周波重畳回路３２に供給して消費電力の低減を図ることができる。なお、制御回路３４と使用環境検出手段３５とは一体に構成してもよい。また、ＡＣアダプタ３８からの電源の代わりに、光ディスク装置の内蔵バッテリでも同様の構成とすることができる。
【００２２】
（実施の形態３）
図４は本発明におけるレーザ駆動装置の第３の実施の形態を示している。レーザ９および光検出器１０は、図１に示したレーザ部２を構成するレーザ９および光検出器１０と同じである。ＡＰＣ回路４１は、光検出器１０からの出力をもとにレーザ９の出力を一定に制御する。高周波重畳回路４２は、レーザ９の駆動電流にＲＩＮノイズ低減のための高周波電流を重畳する。高周波重畳回路４２に電源を供給する電源供給回路４３は、電圧の異なる２つの電源４３ａと電源４３ｂとを備え、制御回路４４が、使用環境検出手段４５の検出結果に基づいて電源をいずれかに切り換えて高周波重畳回路４２に供給する。これらＡＰＣ回路４１、高周波重畳回路４２、電源供給回路４３、制御回路４４および使用環境検出手段４５が、レーザ駆動回路を構成する。
【００２３】
使用環境検出手段４５は、光ピックアップのレーザ９の近傍に配置された温度センサ４６を備えており、光ディスク装置が車両内に持ち込まれて使用され、光ピックアップの温度が上昇すると、温度センサ４６がその温度を検知して、基準温度（例えば５０℃）を越えた場合には、使用環境検出手段４５が制御回路４４に制御信号を出力し、制御回路４４はその制御信号をもとに電源供給回路４３の電源を電圧の高い方の電源４３ａに切り換えてＲＩＮノイズを確実に低減する。また、車室内で光ディスク装置を使用しても、エアコンなどを動作させてレーザ９近傍の温度が５０℃以下に維持されている場合には、使用環境検出手段４５から制御回路４４に制御信号が送出されないので、制御回路４４は、電源供給回路４３の電源を電圧の低い方の電源４３ｂに切り換えて消費電力の低減を図る。なお、制御回路４４と使用環境検出手段４５とは一体に構成してもよい。
【００２４】
（実施の形態４）
図５は本発明におけるレーザ駆動装置の第４の実施の形態を示している。レーザ９および光検出器１０は、図１に示したレーザ部２を構成するレーザ９および光検出器１０と同じである。ＡＰＣ回路５１は、光検出器１０からの出力をもとにレーザ９の出力を一定に制御する。高周波重畳回路５２は、レーザ９の駆動電流にＲＩＮノイズ低減のための高周波電流を重畳する。高周波重畳回路５２に電源を供給する電源供給回路５３は、電圧の異なる２つの電源５３ａと電源５３ｂとを備え、制御回路５４が、使用環境検出手段５５の検出結果に基づいて電源をいずれかに切り換えて高周波重畳回路５２に供給する。これらＡＰＣ回路５１、高周波重畳回路５２、電源供給回路５３、制御回路５４および使用環境検出手段５５が、レーザ駆動回路を構成する。
【００２５】
使用環境検出手段５５は、車両から車両走行信号５６が入力されているかどうかを検出する。車両走行信号５６は、例えば車両のエンジン制御に用いられる車速信号やスロットル開度信号等、または車両に搭載されたナビゲーション装置に取り込まれた走行パルスなどの車両信号等が使用され、車両が走行状態にあることを検知することにより、光ディスク装置が車室内に存在することを検出するものである。使用環境検出手段５５が車両走行信号５６の入力を検出すると、制御回路５４は、使用環境検出手段５５からの制御信号をもとに電源供給回路５３の電源を電圧の高い方の電源５３ａに切り換えてＲＩＮノイズを確実に低減する。また、車室内で光ディスク装置を使用しても、車両走行が検出されない場合は、エンジンを掛けたまま屋内の駐車場や戸外の日陰に駐車していることもあるので、使用環境検出手段５５から制御回路５４に制御信号が送出されず、制御回路５４は、電源供給回路５３の電源を電圧の低い方の電源５３ｂに切り換えて消費電力の低減を図ることができ、また走行中はカーバッテリへの充電も行われることから、ＲＩＮノイズの低減を行うことが望ましい。なお、制御回路５４と使用環境検出手段５５とは一体に構成してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、レーザを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、高周波重畳手段に複数の電源を切り換えて供給する電源供給手段と、レーザの使用環境を検出する使用環境検出手段と、使用環境検出手段により検出された使用環境に応じて、電源供給手段における電源を切り換える制御手段とを備えているので、光ディスク装置の使用環境に応じて、ＲＩＮノイズの低減と消費電力の低減とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置の概略構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるレーザ駆動装置の概略ブロック図
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるレーザ駆動装置の概略ブロック図
【図４】本発明の第３の実施の形態におけるレーザ駆動装置の概略ブロック図
【図５】本発明の第４の実施の形態におけるレーザ駆動装置の概略ブロック図
【図６】従来例におけるレーザ駆動装置の概略ブロック図
【符号の説明】
１  光ピックアップ
２  レーザ部
３  プリズム
４  コリメータレンズ
５  対物レンズ
６  ディスク
７  集光レンズ
８  光検出器
９  レーザ
１０  光検出器
２１  ＡＰＣ回路
２２  高周波重畳回路
２３  電源供給回路
２３ａ、２３ｂ  電源
２４  制御回路
２５  使用環境検出手段
２６  カーバッテリ
２７  コネクタ差込口
２８  ＡＣアダプタ
２９  コネクタ差込口
３１  ＡＰＣ回路
３２  高周波重畳回路
３３  電源供給回路
３３ａ、３３ｂ  電源
３４  制御回路
３５  使用環境検出手段
３６  カーバッテリ
３７  コネクタ差込口
３８  ＡＣアダプタ
３９  コネクタ差込口
４１  ＡＰＣ回路
４２  高周波重畳回路
４３  電源供給回路
４３ａ、４３ｂ  電源
４４  制御回路
４５  使用環境検出手段
４６  温度センサ
５１  ＡＰＣ回路
５２  高周波重畳回路
５３  電源供給回路
５３ａ、５３ｂ  電源
５４  制御回路
５５  使用環境検出手段
５６  車両走行信号
１０１  レーザ（ＬＤ）
１０２  オートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路
１０３  光検出器（ＰＤ）
１０４  電源供給回路
１０５  高周波重畳回路
【図１】
0003955742.tif 000002
【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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