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

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。