JP2002279673A - 光ディスク装置 - Google Patents
光ディスク装置Info
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Abstract
に粗くなるという問題点を解決し、記録時と再生時にも
それぞれ最適なレーザパワー設定が可能な光ディスク装
置を提供する。 【解決手段】 レーザパワー設定電圧28が基準電圧2
9以下の場合は低い利得に、設定電圧28が基準電圧2
9以上の場合は高い利得に変換する折線型増幅回路16
を設け、再生時は低利得領域を使うことによりレーザパ
ワーの調整分解能を可能にし、記録時は高利得領域を使
うことによりレーザパワーの高出力を可能にするので、
最適なレーザーパワーの制御を行うことができる。
Description
定を最適に制御を行なう光ディスク装置に関するもので
ある。
うな光ディスクに記録再生を行なう光ディスク装置が知
られている。これは、記録時には高出力のレーザ光をデ
ィスクに照射して光磁気記録を行ない、再生時には低出
力のレーザ光をディスクに照射し、ディスク上に記録さ
れているデータ(符号化された音声などの情報信号)に
より変調された反射光を受光素子で受光してデータの内
容を検出するものである。
Dを例に、図面を参照しながら説明する。図3は、従来
例における光ディスク装置の構成を示すブロック図であ
る。図3において、光ピックアップ41は、レーザダイ
オード42,信号検出用のフォトダイオード43,モニ
ター用のフォトダイオード44,検出用抵抗45から構
成されており、レーザダイオード42のカソード,フォ
トダイオード43のアノードは接地され、フォトダイオ
ード44は、カソードが電源に接続されアノードが抵抗
45を介して接地されている。レーザダイオード42か
ら出射されたレーザ光は、ディスク46で反射されフォ
トダイオード43で受光される。また、レーザダイオー
ド42から出射されたレーザ光の一部は、ディスク46
に関係なく直接フォトダイオード44で受光される。
電源に接続されコレクタがレーザダイオード42のアノ
ードに接続される。
行うものであり、その反転入力端子はフォトダイオード
43のカソードに、非反転入力端子はDC電圧源49に
接続されている。DC電圧源49は、例えば電源電圧の
1/2の電圧に設定されている。演算増幅器48の出力
用端子50と反転入力端子は抵抗51を介して接続され
ている。
設定するDC電圧を出力するものであり、例えば、レー
ザパワーの設定値に応じたパルス幅変調波形を平滑した
電圧を出力するように構成されている。なお再生時には
設定電圧発生回路52からは低い電圧が出力され、記録
時には再生時の数倍ないし約10倍の電圧が出力され
る。
トダイオード44のアノードに接続され、反転入力端子
は設定電圧発生回路52の出力に接続されている。演算
増幅器53の出力は抵抗54を介してトランジスタ47
のベースに接続されている。
ィスク装置の動作を説明すると、レーザダイオード42
から出射されたレーザ光はディスク46を照射し、その
反射光がフォトダイオード43に受光され電流に変換さ
れる。さらにこの変換された電流は演算増幅器48と抵
抗51で電流電圧変換され端子50に出力される。この
際、ディスク46からの反射光に含まれるデータ信号あ
るいはサーボ系信号が端子50に出力される。なお通常
は、反射光に含まれるデータ信号やサーボ系信号は、そ
れぞれ専用のフォトダイオードおよび電流電圧変換回路
で再生される場合が多いが、何れも周知の技術なので説
明を割愛する。
レーザ光の一部はフォトトランジスタ44で受光される
ことにより、抵抗45の両端にはレーザダイオード42
のレーザパワーに比例した電圧が出力される。抵抗45
の両端電圧と設定電圧発生回路52の出力電圧との誤差
が0になるように演算増幅器53,抵抗54,トランジ
スタ47が構成されているので、レーザダイオード42
に負帰還がかかりレーザダイオードのレーザパワーがコ
ントロールされる。
ザパワーは設定電圧回路52の出力電圧に比例関係す
る。
力電圧が低いので、レーザダイオード42のレーザパワ
ーは低い。記録時は再生時に比べて、レーザパワーが数
倍から約10倍になるように設定電圧発生回路52の出
力電圧が設定されている。
の構成では、再生時のように低いレーザパワーを微調整
しようとした場合、設定電圧の精度を充分に確保しなけ
ればならないという問題がある。特に設定電圧発生回路
52をパルス幅変調やDAコンバータで構成している場
合、再生用のレーザパワーに対する調整分解能が相対的
に粗くなり、装置の性能が低下するという事態が生じ
る。これに対し低出力の調整分解能を重視するとレーザ
パワーの最大出力が制限され、またレーザパワーの最大
出力と調整分解能との両立を図ろうとすると、ビット数
が増え、コストが上昇したり高いクロック周波数が必要
になるという問題があった。
であり、記録時のような高出力の場合や再生時のような
低出力の場合で、それぞれ最適なレーザパワー設定が可
能な光ディスク装置を提供することを目的とする。
に本発明の光ディスク装置は、レーザパワーを設定する
設定電圧を発生する設定電圧発生回路と、基準電圧を発
生する基準電圧源と、設定電圧が基準電圧より低い場合
は設定電圧を第1の利得で増幅して第1の変換電圧を出
力し、設定電圧が基準電圧より高い場合は第1の利得よ
り高利得である第2の利得で設定電圧を増幅して第2の
変換電圧を出力する折線型増幅回路と、第1あるいは第
2の変換電圧に比例したレーザパワーを発生してディス
クを照射するレーザ光発生回路とを備える。
力値を低下させることなく、低出力におけるレーザパワ
ーの調整精度が向上する。
ワーを設定する設定電圧を発生する設定電圧発生回路
と、基準電圧を発生する基準電圧源と、前記設定電圧が
前記基準電圧より低い場合は前記設定電圧を第1の利得
で増幅して第1の変換電圧を出力し、前記設定電圧が前
記基準電圧より高い場合は前記第1の利得より高利得で
ある第2の利得で前記設定電圧を増幅して第2の変換電
圧を出力する折線型増幅回路と、前記第1あるいは第2
の変換電圧に比例したレーザパワーを発生してディスク
を照射するレーザ光発生回路とを備えたものである。
利得領域と高利得領域とを有するので、レーザパワーの
最大出力値を低下させることなく、低出力におけるレー
ザパワーの調整精度が向上する。
加え、折線型増幅回路は、第1の変換電圧が再生用のレ
ーザパワーに対応するように第1の利得が設定され、第
2の変換電圧が記録用のレーザパワーに対応するように
第2の利得が設定され、また、第1と第2の利得の比が
ほぼ再生と記録のレーザパワーの比になるように各利得
が設定されたことを特徴とする。
の最大出力値を低下させることなく、再生時のレーザパ
ワーの調整精度が向上する。
加えて、基準電圧源の基準電圧を電源電圧の1/2に設
定することにより、基準電圧を新規に生成することなく
光ディスク装置で通常用いられている既存の電圧を流用
できるので、装置の複雑化やコストアップを防ぐことが
できる。
加えて、設定電圧発生回路が発生する設定電圧が電源電
圧に比例し、電源電圧源の基準電圧が電源電圧の1/2
に設定され、レーザーパワーに比例したモニター電圧を
発生するモニター回路を有し、そのモニター電圧が電源
電圧にほぼ比例した値を出力するように設定されている
ものである。
とポータブル型光ディスク装置のように、電源電圧の大
きく異なるシステムでも装置(あるいは回路)を共用化
することができる。
を一例に、図面を参照しながら説明する。
態1における光ディスク装置の構成を示すブロック図で
ある。図1において、光ピックアップ1は、レーザダイ
オード2,信号検出用のフォトダイオード3,モニター
用のフォトダイオード4,検出用抵抗5から構成されて
おり、レーザダイオード2のカソード,フォトダイオー
ド3のアノードは接地され、フォトダイオード4は、カ
ソードが電源(Vcc)に接続されアノードが抵抗5を
介して接地されている。レーザダイオード2から出射さ
れたレーザ光は、ディスク6で反射されフォトダイオー
ド3で受光される。また、レーザダイオード2から出射
されたレーザ光の一部は、ディスク6に関係なく直接フ
ォトダイオード4で受光される。
源(Vcc)に接続されコレクタがレーザダイオード2
のアノードに接続される。
あり、反転入力端子はフォトダイオード3のカソード
に、非反転入力端子はDC電圧源9に接続されている。
DC電圧源9は、例えば電源(Vcc)の1/2の電圧
に設定されている。演算増幅器8の出力用端子10と反
転入力端子は抵抗11を介して接続されている。なお通
常は、反射光に含まれるデータ信号やサーボ系信号は、
それぞれ専用のフォトダイオードおよび電流電圧変換回
路で再生される場合が多いが、何れも周知の技術なので
説明を割愛する。
トダイオード4のアノードに接続され、出力が抵抗13
を介してトランジスタ7のベースに接続されている。
設定するDC電圧を出力するものであり、例えばレーザ
パワーの設定値に応じたパルス幅変調波形を平滑した直
流電圧を出力するように構成されている。
発生する。
14の出力電圧を変換するものであり、演算増幅器1
7,18,19、抵抗20,21,22,23,24,
25,26、ダイオード27から構成されている。な
お、28,29,30,31は、折線型増幅回路16に
おける端子である。
明すると、演算増幅器17の反転入力端子は抵抗20,
21および端子28を介して設定電圧発生回路14の出
力端子に接続され、抵抗23は演算増幅器17の反転入
力端子と出力端子31間に接続され、抵抗24は端子3
1と演算増幅器18の反転入力端子間に接続され、抵抗
25は電源(Vcc)と演算増幅器18の反転入力端子
間に接続され、抵抗26は演算増幅器18の反転入力端
子と出力端子30間に接続されている。また抵抗22
は、抵抗20,21の接続点と演算増幅器19の反転入
力端子間に接続され、ダイオード27は、アノードが演
算増幅器19の出力端子にカソードが反転入力端子に接
続されている。
に接続され、基準電圧源15は端子29を介して、演算
増幅器17,18,19の各非反転入力端子に接続され
ている。
0,21,22,23は反転増幅器を構成し、演算増幅
器18と抵抗24,26は反転増幅器を構成し、演算増
幅器19とダイオード27は理想ダイオードを構成する
ことは明かである。なお抵抗20,21,22,23,
24,25,26の抵抗値は、それぞれR1,R2,R
3,R4,R5,R6,R7とする。
の動作について、図2を参照しながら説明する。
ィスク装置の動作説明図であり、同図(1)は、端子2
8に入力した設定電圧に対する端子31,端子30の電
圧をそれぞれ折線a,bで表したものであり、同図
(2)は設定電圧に対するレーザダイオード2のレーザ
パワーを表したものである。
る。端子28における設定電圧が基準電圧Vrefと等
しい場合は、演算増幅器17,19の動作により端子3
1の出力電圧もVrefである。
低い場合は、演算増幅器19の反転入力端子の電圧はV
refにクランプされる。従って演算増幅器17の入力
抵抗の合成値は(R1+R2+R1・R2/R3)であ
り、端子31電圧利得は、−R4/(R1+R2+R1
・R2/R3)である。
より高い場合は、演算増幅器19の反転入力端子の電圧
はオープン状態となる。従って演算増幅器17の入力抵
抗の合成値は(R1+R2)であり、端子31の電圧利
得は、−R4/(R1+R2)となる。ここでR1,R
2,R3,R4の値を選ぶことにより端子31の出力電
圧は、図2の(1)における折線aを示す。
7/R5の電圧利得を示すので、R5,R6,R7の値
を選ぶことにより、端子30の出力電圧は図2の(1)
における折線bに示すごとく、設定電圧0Vでは端子3
0の出力電圧が0Vとなり、設定電圧がVref以上で
は端子30の出力電圧の変化が増大する折線特性を示
す。
レーザ光はディスク6を照射し、反射光がフォトダイオ
ード3に受光され電流に変換される。さらにこの変換さ
れた電流は演算増幅器8と抵抗11で電流電圧変換され
端子10に出力される。この際、ディスク6からの反射
光に含まれるデータ信号あるいはサーボ系信号が端子1
0に出力される。なお通常は、反射光に含まれるデータ
信号やサーボ系信号は、それぞれ専用のフォトダイオー
ドおよび電流電圧変換回路で再生される場合が多いが、
何れも周知の技術なので説明を割愛する。
ーザ光の一部はフォトトランジスタ4で受光されること
により、抵抗5の両端にはレーザダイオード2のレーザ
パワーに比例した電圧が出力される。抵抗5の両端電圧
と端子30の電圧との誤差が0になるように演算増幅器
12,抵抗13,トランジスタ7が構成されているの
で、レーザダイオード2に負帰還がかかりレーザダイオ
ードのレーザパワーがコントロールされる。このよう
に、レーザダイオード2のレーザパワーは端子30の電
圧に比例する。
増幅器12の非反転入力端子の電圧が上昇するのでレー
ザパワーが減少し、抵抗値を小さくするとレーザパワー
が増大する。すなわち抵抗5の値によりレーザパワーの
出力感度が増減する。端子電圧30の出力電圧に対する
レーザパワーの出力感度は、抵抗5の値により予め調整
されている。
設定電圧0Vではレーザパワーが0Wとなり、設定電圧
がVref以上ではレーザパワーの変化が増大する折線
特性を示す。
圧発生回路14から出力される設定電圧がVrefより
低い場合はレーザダイオード2のレーザパワーの変化が
小さいので、低いレーザパワーにおいて設定電圧を変化
させたときにレーザパワーが相対的に大きく変化してし
まうという不都合を防止できる。
2における光ディスク装置を、同じく図1,2を参照し
ながら説明する。
端子30の出力電圧が、設定電圧=Vrefの場合の出
力電圧に比べ、少なくとも数倍から約10倍になるよう
に、抵抗20,21,22,23,24,25,26の
各抵抗値が予め設定されている。さらに、設定電圧がV
refのときレーザダイオード2から出射されるレーザ
パワーが再生用レーザパワーよりやや大きくなるよう
に、抵抗5の抵抗値が設定されている。その他は、実施
の形態1で説明した構成と同一であり詳細な説明を省略
する。
における端子30の出力電圧は、設定電圧Vrefの場
合に比べ少なくとも数倍から約10倍なので、レーザダ
イオード2から出射されるレーザパワーについても、設
定電圧Vccの場合には設定電圧Vrefの場合に比
べ、数倍から約10倍となる。
光ディスク装置においては、再生時のレーザパワーに対
し記録時のレーザパワーは数倍から約10倍である。し
たがって、設定電圧がVref以下においてレーザダイ
オード2は再生用の低いレーザパワーを出射し、設定電
圧がVref以上においてレーザダイオード2は記録用
の高いレーザパワーを出射する。
と再生用のレーザパワーを実現しようとする場合、それ
ぞれ専用の装置を設けることなく、再生時には低いレー
ザパワーの調整をきめ細かく行うことができ、記録時に
は高出力のレーザパワーを出射することができる。
3,24,25,26の各抵抗値を適当に選択すること
により、設定電圧発生回路14の設定電圧がVrefよ
り低い場合と高い場合におけるレーザダイオード2が出
射するレーザパワーの変化の比率が、ほぼ再生時と記録
時のレーザパワーの比になるように設定してもよい。こ
の場合、Vref以下の設定電圧における再生用レーザ
パワーと、Vref以上の設定電圧における記録用レー
ザパワーについて、それぞれ設定電圧の変化に対するレ
ーザパワーの相対的な変化率を近づけることができ、設
定電圧発生回路14の制御方法がシンプルになる。
3における光ディスク装置を、同じく図1,2を参照し
ながら説明する。
基準電圧Vrefは、電源(Vcc)の1/2の電圧に
設定されている。その他は、実施の形態1で説明した構
成と同一であり詳細な説明を省略する。
DC電圧源9のような電源電圧の1/2の電圧が広く使
用されている。
分圧等によって基準電圧Vrefが容易に生成できる
上、DC電圧源9など他の回路と共用化することがで
き、装置の合理化と安定化を図ることができる。
f=1V、R1=130Ω、R2=70Ω、R3=7
Ω、R4=150Ω、R5=R7=9、R6=10Ω、
端子30の出力電圧1Vあたりレーザダイオード2のレ
ーザパワー出力が10mW、記録用レーザパワーが4.
5mW、再生用レーザパワーが0.6mWとなる光ディ
スク装置を想定してみる。
てはめてみると、設定電圧0において端子30の出力電
圧は0V,レーザパワー0Wであり、設定電圧1V(V
ref)において端子30の出力電圧は0.1V,レー
ザパワー1mWであり、設定電圧2V(Vcc)におい
て端子30の出力電圧は0.85V,レーザパワー8.
5mWとなる。
の出力電圧は0.06V,レーザパワーは0.6mWで
あり、設定電圧1.467Vにおいて端子30の出力電
圧は0.45V,レーザパワーは4.5mWとなる。
記録用レーザパワーの各設定電圧付近で設定電圧を0.
1V変化させると再生用レーザパワーは0.1mW変化
し、記録用レーザパワーは0.75mW変化する。当初
に設定されたレーザパワーに対する変化率で比較する
と、再生用レーザパワーも記録用レーザパワーも共に、
約17%/0.1Vとなる。
圧が0,Vref,Vccに極端に近づかないような範
囲で再生用と記録用のレーザパワーをそれぞれ設定でき
るので、広範囲のレーザパワーの調整が容易となる。さ
らに設定電圧の変化に対するレーザパワーの変化率も再
生と記録でほぼ同等になるので、レーザパワーの調整の
方法が普遍的でシンプルとなる。
4における光ディスク装置を、同じく図1,2を参照し
ながら説明する。
ディジタル設定値に応じたパルス幅変調波が生成され、
これを平滑した設定電圧を出力するものである。その他
は、実施の形態1で説明した構成と同一であり詳細な説
明を省略する。
電圧(Vcc)となる関係上、平滑して出力される設定
電圧は電源電圧(Vcc)に比例するという特性を有す
る。従って同一のディジタル値に対し、設定電圧、基準
電圧(Vref)、端子30の出力電圧は電源電圧(V
cc)に比例する。
抗値に再設定することにより、演算増幅器12の両入力
端子は電源電圧に比例して増減するものの電圧差が生じ
ない。換言すれば異なる電源電圧においても、ディジタ
ル設定値に対するレーザパワーが変化しない。
抵抗値をスイッチ等を用いて切換えるように構成しても
よい。
に比例する抵抗値に再設定することで、高電源電圧で使
用される据置型光ディスク装置や、低電源電圧で使用さ
れるポータブル型光ディスク装置において、装置をほと
んど共用化できる利点がある。
スク装置として、MDを例に説明したが、他の光ディス
クを用いたものでも良いことは言うまでもない。
設定電圧を発生する設定電圧発生回路と、基準電圧を発
生する基準電圧源と、設定電圧が基準電圧より低い場合
は設定電圧を第1の利得で増幅して第1の変換電圧を出
力し、設定電圧が基準電圧より高い場合は第1の利得よ
り高利得である第2の利得で設定電圧を増幅して第2の
変換電圧を出力する折線型増幅回路と、第1あるいは第
2の変換電圧に比例したレーザパワーを発生してディス
クを照射するレーザ光発生回路とを備え、さらに、折線
型増幅回路は、第1の変換電圧が再生用のレーザパワー
に対応するように第1の利得が設定され、第2の変換電
圧が記録用のレーザパワーに対応するように第2の利得
が設定され、また、第1と第2の利得の比がほぼ再生と
記録のレーザパワーの比になるように各利得が設定され
たことにより、記録時のレーザパワーの最大出力値を低
下させることなく、再生時の低出力レーザパワーの調整
精度が向上する利点がある。
の構成を示すブロック図
回路の特性図
図
Claims (7)
- 【請求項1】 レーザパワーを設定する設定電圧を発生
する設定電圧発生回路と、 基準電圧を発生する基準電圧源と、 前記設定電圧が前記基準電圧より低い場合は前記設定電
圧を第1の利得で増幅して第1の変換電圧を出力し、前
記設定電圧が前記基準電圧より高い場合は前記第1の利
得より高利得である第2の利得で前記設定電圧を増幅し
て第2の変換電圧を出力する折線型増幅回路と、 前記第1あるいは第2の変換電圧に比例したレーザパワ
ーを発生してディスクを照射するレーザ光発生回路とを
備えたことを特徴とする光ディスク装置。 - 【請求項2】 折線型増幅回路は、第1の変換電圧が再
生用のレーザパワーに対応するように第1の利得が設定
され、第2の変換電圧が記録用のレーザパワーに対応す
るように第2の利得が設定された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】 折線型増幅回路は、第1と第2の利得の
比が、ほぼ再生と記録のレーザパワーの比になるよう
に、各利得が設定された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4】 基準電圧源の基準電圧が、電源電圧の1
/2に設定された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5】 ディスクにレーザ光を照射するレーザダ
イオードと、前記レーザダイオードから出射したレーザ
パワーに比例したモニター電圧を発生するモニター回路
と、前記第1あるいは第2の変換電圧と前記モニター電
圧との差に応じて前記レーザダイオードを駆動する駆動
手段とを有するレーザ光発生回路を備えるとともに、 前記レーザ光発生回路は、前記モニター電圧レベルが前
記第1あるいは第2の変換電圧とほぼ等しくなるように
負帰還制御を行う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6】 設定電圧発生回路が発生する設定電圧が
電源電圧に比例し、 基準電圧源の基準電圧が前記電源電圧の1/2に設定さ
れ、 モニター回路が発生するモニター電圧が前記電源電圧に
ほぼ比例した値を出力するように設定されていることを
特徴とする請求項5記載の光ディスク装置。 - 【請求項7】 設定電圧発生回路が発生する設定電圧が
電源電圧に比例し、 基準電圧源の基準電圧が電源電圧の1/2に設定され、 モニター回路は、レーザダイオードから出射したレーザ
パワーを電流に変換する受光素子と、前記電流をモニタ
ー電圧に変換する抵抗からなり、電源電圧と前記抵抗の
値との比がほぼ一定になるように、前記抵抗の値を設定
するか切換えることを特徴とする請求項5記載の光ディ
スク装置。
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