JP2005243820A - レーザ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザダイオードへ供給する高周波電流の変動を抑制したレーザ駆動装置を提供する。
【解決手段】 光学ヘッド１９は、レーザ駆動装置１００のレーザダイオード３からの光ビームを対物レンズ１４で光ディスク１１にスポットを照射し、光ディスク１１で反射した戻り光を光検出器１６で受光する構成を備える。レーザ駆動装置１００は、カソード端子とアノード端子とを備えるレーザダイオード３と、レーザダイオード３のアノード端子に高周波電流を出力する出力端子とアース端子とを備える高周波電流発生回路２と、レーザダイオード３のカソード端子及び高周波電流発生回路２のアース端子を電気的に接続する接続部４とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザ光源に高周波電流を供給する高周波電流発生回路を備えるレーザ駆動装置に関する。

レーザ光源に高周波電流を重畳させるレーザ駆動装置は、光学的に情報信号を記録・再生する光ピックアップに広く用いられている。

図５は、従来の光ピックアップ１４０の構成を示す斜視図である。同図において、対物レンズ１４１を備えたアクチュエータ１４２は、不図示のアクチュエータ駆動コイルに給電することにより、不図示の光ディスクの情報層に対しフォーカス方向（Ｙ方向）とトラッキング方向（Ｘ方向）とに移動可能となっている。光ピックアップ１４０を軸支する主軸を受けるメインシャフト軸受１４３及び副軸を受けるサブシャフト軸受１４４はアクチュエータベース１４５と一体に成形され、光ピックアップ１４０は主軸及び副軸に沿ってＸ方向に移動する。アクチュエータベース１４５上にはフレキシブルプリント基板１４６を備え、端子１４７から光ピックアップ１４０に備える不図示のレーザ光源を駆動するレーザ駆動素子に供給しレーザ光源を発光させると共に、アクチュエータ駆動コイルに給電しアクチュエータ１４２を駆動する。なお、フレキシブルプリント基板１４６は、カバー１４８でアクチュエータベース１４５に押圧されている。

図６は、従来のレーザ駆動回路９０の構成を示すブロック回路図である。レーザ駆動回路９０は、カソード端子３２とアノード端子３１とを備えるレーザダイオード３と、レーザダイオード３のアノード端子３１に高周波電流を出力する出力端子２３とアース端子２２とを備える高周波電流発生回路２と、高周波電流発生回路２へ入力端子２１を介して直流電圧Ｖｃｃを供給する直流電源１とを備えて、高周波電流発生回路２のアース端子２２、レーザダイオード３のカソード端子３２、及び直流電源１のグランドはそれぞれ独立して備えている。

レーザ駆動回路９０を光ヘッドに適用する場合には、この高周波電流発生回路２は、レーザダイオード３で放射した光ビームが光ディスクで反射してレーザダイオード３に戻る戻り光がノイズとしてレーザダイオード３の発光特性に悪影響を及ぼすことを抑制し、もって、光ディスクからの情報を検知する光検出器での検出精度を向上させるために適用される。

図６に示した従来のレーザ駆動回路９０のレーザダイオード３に高周波電流を供給する高周波電流発生回路２の公知例としては、特許文献１で提案されているように、レーザダイオード３のアノード端子３１とカソード端子３２とに並列に容量成分４０、または出力端子２３とアノード端子３１との間に不図示のインダクタを直列に設けて、レーザダイオードへ供給する高周波電流をより大きくしている。
特開平１０−２９３９３５号公報（段落番号００１５、図１）

レーザダイオード３のアノード端子３１に出力端子２３から高周波電流を出力する高周波電流発生回路２を備えたレーザ駆動回路９０が設けられた光ピックアップでは、高周波電流発生回路２に直流電源１で電圧を印加することで前述したように戻り光に起因するノイズの影響を抑制する。

一方、高周波電流発生回路２から出力される高周波電流に起因する不要輻射は、出力端子２３・アノード端子３１・カソード端子３２・アース端子２２で構成される配線中に生じる。ところが、カソード端子３２とアース端子２２とはそれぞれ独立にＧ２とＧ１で結線しているため、不要輻射が発生する経路が長く不要輻射に起因する電流ロスが大きく、経路が長いことによって矩形形状の板部材の角等のように不要輻射が集中的に発生する箇所が多いため、高周波電流発生回路２に印加する電圧を高める必要があった。

同時に、光ピックアップにレーザ駆動装置を実装するためには、レーザダイオード３から不図示の光ディスクに導く光学素子の配置等のため、プリント基板上に形成した配線パターンを複雑に引き回すと共に、高周波電流発生回路２のアース端子２２に接続するプリント基板上に形成したグランド（ＧＮＤ）パターンは必然的に長く引き回されている構成となる。このため、直流電源電圧Ｖｃｃを高くしても、高周波電流発生回路２のアース（ＧＮＤとも称する）端子２２の電位Ｇ１とレーザダイオード３のカソード端子３２の電位Ｇ２との間に電位差が生じ、レーザダイオード３へ実質的に供給する高周波電流が小さくなるという課題も有していた。

なお、特許文献１に開示の構成では容量成分４０またはインダクタを付加する必要があるために、部品点数が増加しコストアップの要因になると共に、プリント基板の配線パターンが更に複雑になるという問題がある。

本発明の目的は、電源電圧を高くしなくてもレーザダイオードへ供給する高周波電流を十分に大きくすることができるレーザ駆動装置を提供することにある。

本発明に係るレーザ駆動装置は、カソード端子とアノード端子とを備えるレーザ光源と、前記レーザ光源の前記アノード端子に高周波電流を出力する出力端子と、アース端子とを備える高周波電流発生回路とを具備するレーザ駆動装置において、前記レーザ光源の前記カソード端子と前記高周波電流発生回路の前記アース端子とを電気的に接続するための接続部をさらに具備することを特徴とする。

本発明に係る光ピックアップは、レーザ駆動装置と、前記レーザ駆動装置に設けられたレーザ光源から放出された光を光ディスクの表面に集束させる対物レンズと、前記光ディスクの前記表面において反射された戻光を受光するための受光素子とを具備する光ピックアップにおいて、前記レーザ駆動装置は、本発明に係るレーザ駆動装置であることを特徴とする。

本発明によれば、電源電圧を高くしなくてもレーザダイオードへ供給する高周波電流を十分に大きくすることができるレーザ駆動装置を提供することができる。

本実施の形態に係るレーザ駆動装置においては、レーザ光源のカソード端子と高周波電流発生回路のアース端子とを電気的に接続するための接続部が設けられている。このため、レーザ光源のカソード端子の電位と高周波電流発生回路のアース端子の電位とを等しくすることができるので、高周波電流発生回路からレーザ光源のアノード端子に供給する高周波電流を大きくすることができる。

この実施の形態では、前記レーザ光源と前記高周波電流発生回路とをユニット化したレーザ光源ユニット中に前記接続部が構成されていることが好ましい。

前記レーザ光源と前記高周波電流発生回路とを支持するために設けられた筐体をさらに具備しており、前記接続部は、前記筐体と電気的に接続されていることが好ましい。

前記レーザ光源と前記高周波電流発生回路とを搭載するためのフレキシブルプリント基板をさらに具備し、前記接続部は、前記フレキシブルプリント基板上に形成されたグランドパターンに含まれることが好ましい。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態に係る光学ヘッド１９の構成を示す模式図である。光学ヘッド１９は、光ディスク１１に形成された図示しない情報層に対して情報の授受を行う。光学ヘッド１９には、光ディスク１１の情報層に照射する光ビームを放射するレーザダイオード３と、レーザダイオード３のアノード端子３１（後述する図２参照）に直流電圧Ｖｃｃを供給する直流電源１と、レーザダイオード３を直流電源１からの印加電圧に応じて高周波駆動する電流を発生する高周波電流発生回路２とを含むレーザ駆動装置１００、及び、レーザダイオード３から放射した光ビームを分離するビームスプリッタ１５と、レーザダイオード３からの放射光ビームを平行光に変換するコリメートレンズ１３と、光ディスク１１の情報層にスポットを結ぶ対物レンズ１４と、情報層で反射した反射光の進行方向をビームスプリッタ１５で変換し反射光強度に応じて電気信号に変換する光検出器１６とを含む光学系が設けられている。

図２は、レーザ駆動回路１００の構成を示すブロック回路図で、同図を参照して本発明のレーザ駆動装置の技術思想を説明する。レーザ駆動回路１００は、前述したように高周波電流発生回路２、レーザダイオード３及び接続部４を含む。高周波電流発生回路２は直流電源１から直流電圧Ｖｃｃを入力する入力端子２１、接続部４を介して高周波電流発生回路２をアース電位に接続するアース端子２２、及びレーザダイオード３のアノード端子３１にレーザダイオード３の駆動電流を出力する出力端子２３とを含み、レーザダイオード３のアノード端子３１に対向するカソード端子３２は接続部４を介してアース電位に接続する。レーザダイオード３は、直流電源１から印加された駆動電圧に基づいて高周波電流が供給される。

前述したように、高周波電流発生回路２のアース端子２２の電位Ｇ１とレーザダイオード３のカソード端子３２の電位Ｇ２とが図６に示したように互いに異なると、高周波電流発生回路２からレーザダイオード３に供給する高周波電流は実質的に小さくなってしまう。本実施の形態では、レーザダイオード３のカソード端子３２と高周波電流発生回路２のアース端子２２とを電気的に接続する接続部４を設けるので、高周波電流発生回路２のアース端子２２の電位Ｇ１とレーザダイオード３のカソード端子３２の電位Ｇ２とがＧ３となり等しくなる。従って、高周波電流発生回路２の出力端子２３及びレーザダイオード３のアノード端子３１間の電位は同一のグランド（ＧＮＤ）電位Ｇ３を基準としているため、アノード端子３１の電位と出力端子２３との電位との間で発生する変動を抑制でき、直流電源１の印加電圧を高効率に利用できると共に、高周波電流発生回路２からレーザダイオード３に供給する高周波電流を十分に大きくすることができる。

また、高周波電流発生回路２とレーザダイオード３とをユニット化したレーザ光源ユニットに接続部４を設けると、高周波電流発生回路２のアース端子２２とレーザダイオード３のカソード端子３２との間を短くできるため、アース端子２２及びカソード端子３２間で僅かに発生する電位差を実質的に零にすることができる。このため、直流電源１からの印加電圧を高めることなくレーザダイオード３への高周波電流をより一層大きくすることができ、レーザダイオード３の発光強度を向上させることができる。

図３は、本発明の高周波電流発生回路を適用した光学ヘッド１９の実施形態において、光学基台１７０とフレキシブルプリント基板１５０との構成を示す要部斜視図である。光学ヘッド１９は、フレキシブルプリント基板１５０から高周波電流発生回路２に電流を供給する。フレキシブルプリント基板１５０は、フレキシブルプリント基板１５０を支持する筐体である光学基台１７０と図３に示すように重ね合わされ、光学基台１７０と重なっていない箇所を光学基台１７０に沿わして図３の奥向きに折り曲げて、ビス締め穴１５９で光学基台１７０とビスで固定されている。

図４は、フレキシブルプリント基板１５０に施した配線パターンが判るように、図３のフレキシブルプリント基板１５０を裏面から見た構成を示す部分平面図である。フレキシブルプリント基板１５０には、レーザユニット配置位置１５１が配置されている。レーザユニット配置位置１５１には、カソード端子３２とアノード端子３１とを備えたレーザダイオード３が搭載される。フレキシブルプリント基板１５０には、高周波電流発生回路配置位置１５４が配置されている。高周波電流発生回路配置位置１５４には、出力端子２３とアース端子２２とを備えた高周波電流発生回路２が搭載される。

フレキシブルプリント基板１５０には、レーザダイオード３および高周波電流発生回路２に電流を供給する各種配線パターンが形成されている。アノード端子用箔１５３と高周波電流出力端子用箔１５６とは電流供給用パターン１５７と一体化している。カソード端子用箔１５２とグランド（ＧＮＤ）端子用箔１５５とはグランド（ＧＮＤ）パターン１５８と一体化している。このグランド（ＧＮＤ）パターン１５８が、カソード端子用箔１５２とグランド（ＧＮＤ）端子用箔１５５との接続部４としての役割を担い、高周波電流発生回路２のグランド（ＧＮＤ）端子２２とレーザダイオード３のカソード端子３２とは同一電位Ｇ３で共通化する。このため、高周波電流発生回路２からレーザダイオード３に供給する高周波電流を十分に大きくすることができる。

また、フレキシブルプリント基板１５０のビス締め穴１５９と光学基台１７０とはビスで固定される。ここで光学基台１７０を導電性材料で構成すると、グランド（ＧＮＤ）パターン１５８と光学基台１７０とはビス締め穴１５９およびビスを介して電気的に接続することができる。このため、カソード端子用箔１５２とグランド（ＧＮＤ）端子用箔１５５との接続部であるグランド（ＧＮＤ）パターン１５８の電位を、筐体である光学基台１７０の電位とを共通化することができ、光学基台１７０の電気容量が大きいためカソード端子用箔１５２及びグランド（ＧＮＤ）端子用箔１５５の電位変動を抑制でき、高周波電流発生回路２からレーザダイオード３に供給する高周波電流を安定化できると共に、更に十分に大きくすることでレーザダイオード３の発光強度を向上させることができる。また、前述したように光学基台１７０の電気容量が大きいため、直流電源１のグランド（ＧＮＤ）電位Ｇと光学基台１７０の電位とは実質的に等しくなり、直流電源１から印加する直流電圧Ｖｃｃの値を低くしてもレーザダイオード３を発光するために供給する駆動電流はほぼ同一レベルに維持でき、従って省電力化も達成できる。

以上のように本実施の形態によれば、高周波電流発生回路のＧＮＤ端子とレーザダイオードのカソード端子とを一体化した接続部を設ける構成をとることで、高周波電流発生回路のアース（ＧＮＤ）端子とレーザダイオードのカソード端子との間での電位を共通化することができる。従って、両端子の電位が異なることに起因するレーザダイオードに供給する高周波電流が小さくなるという課題を解決することができる。

また、高周波電流発生回路のアース（ＧＮＤ）端子とレーザダイオードのカソード端子とを一体化した接続部とレーザダイオード及び高周波電流発生回路とを支持する筐体（光学基台）とを電気的に接続するので、導電性光学基台を適用すると接続部での電位を安定化することができる。そして、電源電圧Ｖｃｃを高くせずにレーザダイオードへの高周波電流を十分に大きくすることができ、かつ消費電力の低減が可能なレーザ駆動装置を提供することができる。

さらに、従来の光ピックアップでは、配線パターンがプリントされているプリント基板においてグランド（ＧＮＤ）パターンが長く引き回されていることに起因し、フレキシブルプリント基板上に配置する電気素子に供給する電流に応じて発生する電位により、各電気素子のグランド（ＧＮＤ）端子の電位とグランド（ＧＮＤ）の電位とが異なってくるために、グランド（ＧＮＤ）パターン幅を広げて面積を大きくしなければならなく、光ピックアップの小型化を実現できないという課題を有している。本実施の形態では、上述したように高周波電流発生回路のアース端子とレーザダイオードのカソード端子とを電気的に接続する接続部を備える構成により、レーザダイオードに供給する高周波電流発生回路で発生する電流の発生効率を高めることができるため、フレキシブル基板に形成するグランド（ＧＮＤ）パターンの幅を従来構成よりも狭くしても光ピックアップの性能を維持することができ、小型化で高性能の光ピックアップを提供することができる。さらに、光ピックアップを支持する筐体である光学基台を導電性にし、当該導電性光学基台に、高周波電流発生回路のアース端子及びレーザダイオードのカソード端子を電気的に接続する接続部と一体化する好ましい構成を採用すると、接続部の電位は電気容量が大きい光学基台の電位と同一になり、グランド（ＧＮＤ）パターンの面積を大幅に増やさなくても回路の動作に影響するほどの電位差を生じないという効果も得ることができ、光ピックアップひいては光学ヘッドの小型化も達成できる。

本実施の形態では、上述のように直流電源、高周波電流発生回路及びレーザダイオードが同一であっても、レーザダイオードの発光を安定化し発光効率を向上することができるため、光学ヘッドに適用すると光検出器で受光する反射光強度も向上させることができるため、記録及び／または再生特性に優れた光学ヘッドを提供することができる。

本発明は、レーザ光源に高周波電流を供給する高周波電流発生回路を備えるレーザ駆動装置に適用することができる。

本実施の形態に係る光学ヘッドの構成を示す模式図 本実施の形態に係る光ピックアップに設けられたレーザ駆動装置の構成を示すブロック回路図 本実施の形態に係る光学ヘッドの要部構成を示す斜視図 本実施の形態に係る光ピックアップ電流を供給するフレキシブルプリント基板の構成を示す部分平面図 従来の光ピックアップの構成を示す斜視図 従来のレーザ駆動装置の構成を示すブロック回路図

符号の説明

１ 直流電源
２ 高周波電流発生回路
３ レーザダイオード
４ 制御部
１００ レーザ駆動装置

Claims (5)

1. カソード端子とアノード端子とを備えるレーザ光源と、
   前記レーザ光源の前記アノード端子に高周波電流を出力する出力端子と、アース端子とを備える高周波電流発生回路とを具備するレーザ駆動装置において、
   前記レーザ光源の前記カソード端子と前記高周波電流発生回路の前記アース端子とを電気的に接続するための接続部をさらに具備することを特徴とするレーザ駆動装置。
2. 前記接続部は、前記レーザ光源と前記高周波電流発生回路とをユニット化したレーザ光源ユニット中に構成されている請求項１記載のレーザ駆動装置。
3. 前記レーザ光源と前記高周波電流発生回路とを支持するために設けられた筐体をさらに具備しており、
   前記接続部は、前記筐体と電気的に接続されている請求項１または２何れかに記載のレーザ駆動装置。
4. 前記レーザ光源と前記高周波電流発生回路とを搭載するためのフレキシブルプリント基板をさらに具備し、
   前記接続部は、前記フレキシブルプリント基板に形成されたグランドパターンに含まれる請求項１記載のレーザ駆動装置。
5. 請求項１〜４何れかに記載のレーザ駆動装置と、
   前記レーザ駆動装置に設けられたレーザ光源から放出された光を光ディスクの表面に集束させる対物レンズと、
   前記光ディスクの前記表面において反射された戻光を受光するための受光素子とを具備することを特徴とする光ピックアップ。

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