JP2007280559A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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多美子 森本
Kosuke Takahashi
耕介 高橋
Kenichiro Urairi
賢一郎 浦入
Daizaburo Kubota
大三郎 久保田
Seiji Hoshi
清治 星
Yasuo Ueda
泰雄 植田
Shigemasa Kobayashi
重政 小林
Takuya Kenjo
拓哉 見上
Takeomi Ban
武臣 伴
Wataru Nakamura
亘 中村
Masatoyo Kubo
正豊 久保
Shigeru Aoki
茂 青木
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Abstract

【課題】従来の発振光出力調整回路は、半導体レーザのばらつきが大きく、可変抵抗を使用した場合、分解能が低く調整しずらく、過電流によるレーザ劣化を発生させたり、調整工数がかかったり、あるいは分解能が高いが全ての半導体レーザのバラツキに対し一定の発振光出力に調整できない場合があるという課題があった。
【解決手段】半導体レーザ1の発振光出力を制御するAPC回路5の目標発振光出力を調整する発振光出力調整器を複数の固定抵抗と抵抗切替スイッチで構成した可変抵抗回路7を備える。この構成により、可変抵抗の調整ミスによる半導体レーザの過電流劣化を発生させること無く、半導体レーザのバラツキによる調整工数変動を抑制することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、DVD等の光ディスクの再生又は記録を行う光ディスクドライブの光ピックアップ装置に関するものである。
DVD、CD等の光ディスクに記録された情報を読み取る光ピックアップ装置は、半導体レーザのレーザ光を光ディスクの記録信号面に照射し、前記光ディスクからの反射光を受光して再生信号や制御信号を得ている。一般に半導体レーザは周囲温度や経年変化等によってその発振光出力が変化するため、光ピックアップ装置では自動出力制御(Automatic Power Control;略称:APC)回路によって半導体レーザの駆動電流が制御され、発振光出力が一定に保たれる。
この技術分野として例えば特許文献1が知られている。図3に特許文献1に開示されている発振光出力制御部を簡略化して示す。同図において、1は半導体レーザ、2は半導体レーザチップ、3は半導体レーザチップ2が放射したモニタレーザ光を受光するモニタ用受光素子、4は可変抵抗器、5はオートパワーコントロール(以下、APCと称す)回路、6は光ピックアップ装置である。半導体レーザ1は半導体レーザチップ2とモニタ用受光素子3で構成される。半導体レーザチップ2から光ディスクに照射する方向とは逆の方向から出射されるレーザ光をモニタ用受光素子3で受光すると、モニタ電流Imonが発生し、可変抵抗器4の両端電圧Vmonが発生する。APC回路5は可変抵抗器4の両端電圧Vmonと目標基準電圧とを比較し、常に一致するよう半導体レーザ1の駆動電流を帰還制御する。これにより、発振光出力が小さくなりImonが減少した場合は駆動電流を増大させ、発振光出力が大きくなりImonが増加した場合は駆動電流を減少させるという動作を行い、発振光出力を周囲温度や経年変化等にかかわらず一定に制御することができる。また発振光出力の調整は可変抵抗器4の抵抗値を変えることで可能となる。
特開平08−138255号公報
しかしながら、 半導体レーザチップ2の発光効率やモニタ用受光素子3の光電変換効率等は非常にばらつきが大きく、発振光出力を一定に調整した場合のモニタ電流Imonのバラツキは大きくなる。更に、不図示の対物レンズやレーザミラー等のばらつきも加味すると、可変抵抗4の調整範囲は大きくなるが、これを充分にカバーする可変抵抗4を選択した場合は、調整の分解能が低くなり調整しずらくなる。しかし可変範囲の狭い可変抵抗4を選択した場合は、半導体レーザのばらつきを吸収できず、発振光出力を一定に調整できない。そこで従来は、調整の分解能が低くならないよう、可変抵抗4の可変範囲をほぼすべて使用するような状態で使用していた。
可変抵抗4の可変範囲をほぼすべて使用するような状態で使用する場合、半導体レーザチップ2を過電流により劣化させないため、半導体レーザチップ2の点灯前に可変抵抗器4を発振光出力が小さくなる側に調整してから調整を行うが、調整値が可変抵抗器4の発振光出力が最大になる側付近になる場合、調整工数がかかるという問題があった。更に可変抵抗器4の調整ミスで過電流を流して半導体レーザチップ2を劣化させることがあるという問題があった。
そこで本発明は、工数がかからず、調整が簡易で、かつ半導体レーザの劣化を発生させない光ピックアップ装置の発振光出力回路を提供することを目的としてなされたものである。
この課題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ディスクの信号が反射されたレーザ光を前記対物レンズを介して受光する受光素子と、前記半導体レーザの発振光出力を制御する自動出力制御回路の目標発振光出力を調整する発振光出力調整器とを備え、前記発振光出力調整器は、2個以上の固定抵抗と抵抗値切替スイッチとを含む構成である。この構成により、任意の抵抗値切替スイッチをon/offすることだけで発振光出力を一定に調整できるため、可変抵抗の調整ミスによる半導体レーザの過電流劣化を発生させること無く、半導体レーザのバラツキによる調整工数変動を抑制することができる。
本発明の光ピックアップ装置は、調整が容易となり、かつ可変抵抗の調整不良による半導体レーザ劣化を防ぐことができる。
本発明の光ピックアップ装置における最良の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 図1は本実施形態における光ピックアップ装置の発振光出力制御に関する構成図であり、従来技術と同様の構成要素は同一符号を付ける。同図において、1は半導体レーザ、2は半導体レーザチップ、3は半導体レーザチップ2が放射したモニタレーザ光を受光するモニタ用受光素子、5はオートパワーコントロール(以下、APCと称す)回路、6は光ピックアップ装置、7は可変抵抗回路である。可変抵抗回路7は、複数個の抵抗が直列または並列に接続され、回路全体の抵抗値を可変することを可能とする切替スイッチによって構成されている。
可変抵抗回路7の両端電圧Vmonは、モニタ電流Imonと可変抵抗回路7の抵抗Rとにより、Vmon=R・Imonと表せる。APC回路5は目標基準電圧Vrと可変抵抗回路7の両端電圧Vmonが一致するよう制御を行い半導体レーザ1(すなわち、半導体レーザチップ2)の発振光出力を一定に保つ。
発振光出力が小さくなる抵抗値にした状態で、半導体レーザ1を発光させ、半導体レーザ1のレーザ光を不図示の光ディスクの記録信号面に照射し、この光ディスクからの反射光を受光して得た再生信号を測定し、前記再生信号量に応じて抵抗値切替スイッチを切替えることにより、発振光出力を一定範囲に調整することが可能となる。なお、モニタ電流Imonを得る方法は、光ディスクに照射する方向のレーザ光の一部をモニタ用受光素子3により受光するフロントモニタ方式としても良い。
図2は本実施形態に適用した抵抗切替スイッチの一例を示す概略構成図である。同図は電気回路パターンの銅箔によって構成した切替スイッチであり、半田ランド8a及び8bと半田9とによって構成される。すなわち、半田ランド8a及び8bとが独立した(a)の状態では、切替スイッチが紙面下側に描いたようにオープン状態であり、(b)の状態では半田9が半田ランド8aと8bとの間隙を繋ぐことで紙面下側に描いたようにクローズ状態となり電流が流れる。このように半田ランドと半田とを適用することで、より少ない実装面積で部品を追加することなく回路を構成することが可能となる。
なお、可変抵抗回路7を構成する固定抵抗のうち、少なくとも1つ以上を温度補正抵抗にすることにより、温度上昇に伴い抵抗値が増加し発振光出力が減少することを補正したり、あるいは逆に温度上昇時に積極的に抵抗値を増加させて発振光出力を減少させることにより半導体レーザのチップ温度上昇を抑え動作可能温度範囲を広げる回路構成としても良い。
本発明にかかる光ピックアップ装置は高温環境での再生及び制御信号の振幅減少を抑制でき、再生性能を向上させることができるので、DVD等の光ディスクの再生又は記録を行う光ディスクドライブの光ピックアップ装置等の用途に有用である。
本発明の光ピックアップ装置における一実施形態の発振光出力制御に関する構成図 (a)は同実施形態における抵抗切替スイッチのオープン状態を説明する図、(b)は同クローズ状態を説明する図 従来の光ピックアップ装置における発振光出力制御に関する構成図
符号の説明
1 半導体レーザ
2 半導体レーザチップ
3 モニタ用受光素子
4 可変抵抗器
5 APC回路
6 光ピックアップ装置
7 可変抵抗回路
8a、8b 半田付ランド
9 半田

Claims (2)

  1. 半導体レーザと、
    前記半導体レーザから出射されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、
    前記光ディスクの信号が反射されたレーザ光を前記対物レンズを介して受光する受光素子と、
    前記半導体レーザの発振光出力を制御する自動出力制御回路の目標発振光出力を調整する発振光出力調整器とを備え、
    前記発振光出力調整器は、2個以上の固定抵抗と抵抗値切替スイッチとを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 前記抵抗値切替スイッチを半田付けランドと半田により構成した、請求項1記載の光ピックアップ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011158786A1 (ja) * 2010-06-18 2011-12-22 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機el素子用駆動装置および有機el照明装置

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