JP2009283119A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 再生時に高周波重畳の周波数を最適化し、レーザーパワーの広い照射パワー範囲において、良好な再生性能を実現する光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 半導体レーザー素子５と、層判別する光ディスク判別回路１５と、半導体レーザー素子に直流の駆動電流を流す駆動回路２と駆動電流に高周波電流を重畳する高周波重畳回路３とを有するドライバ素子と、高周波電流の周波数を変える高周波重畳可変回路４とを備える光ディスク装置において、高周波重畳可変回路は、情報再生時に、多層ディスクを再生する際の高周波電流の周波数を、単層ディスクを再生する際の高周波電流の周波数よりも高く設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、単層の記録層を有する単層ディスクと、多層の記録層を有する多層ディスクに記録された情報を再生する際に、光源として使われる半導体レーザーの駆動方法に関するものである。

再生時の半導体レーザーのノイズ低減方法として、高周波重畳方法が知られている。これは、高周波重畳回路から出力される高周波の交流電流（高周波電流）を、半導体レーザー駆動回路から出力される直流電流に重畳して半導体レーザーに入力しパルス発振させる。これにより、半導体レーザーから発振される光束と、光ディスク装置の光学系を介し半導体レーザーに戻る光束の干渉を低減し、レーザーノイズの発生を抑制するものである。

ここで、特開２００７−１３４００３号公報（特許文献１）には、光ディスク情報記録面を同心円状の複数の領域に分け、再生時に、該領域毎に照射パワーを変化させる。そして、変化した照射パワーに応じて、高周波電流の出力振幅又は周波数を切り替えることが開示されている。

特開２００７−１３４００３号公報

しかし上記従来例では、半導体レーザーの照射パワーに応じ、高周波重畳の周波数の最適化について、何ら具体的な開示がされていない。

ここで、本発明者は、上記従来例のように、所定の記録層を再生する場合に比べて、単層ディスク及び多層ディスクを再生する場合に必要とされる広い範囲の照射パワーで高周波重畳を行おうとした場合、以下のような問題があることを見出した。

たとえば、多層ディスクにおいて必要とされる照射パワーの高い範囲において最適となる高周波電流の周波数を、単層ディスクにおいて必要とされる照射パワーの低い範囲において重畳する。この場合、照射パワーの低い範囲においては、半導体レーザーの固有ノイズが増大し、再生性能が劣化してしまう。

また、逆に、単層ディスクにおいて必要とされる照射パワーの低い範囲において最適となる高周波電流の周波数を、多層ディスクにおいて必要とされる照射パワーの高い範囲に重畳する。この場合、照射パワーの高い範囲において戻り光の影響を受けやすくなり、再生性能が劣化してしまう。

このように、これまでは多層ディスクと単層ディスクとで要求される高い照射パワー範囲と低い照射パワー範囲とで良好な再生性能を両立させることができないという不都合があった。

本発明は上述の問題点を解消し、再生時に単層ディスクと多層ディスクに必要な広い照射パワー範囲において、重畳する高周波電流の周波数を最適化し、良好な再生性能を実現する光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明は以下を提供する。

多層又は単層の記録層を有する光ディスクに記録された情報の再生を行うために、レーザー光を出射する半導体レーザー素子と、前記多層又は単層の記録層を有する光ディスクであるかを判別する光ディスク判別回路と、
前記半導体レーザー素子に直流電流を流す駆動回路と前記直流電流に高周波電流を重畳する高周波重畳回路とを有するドライバ素子と、前記高周波電流の周波数を変える高周波重畳可変回路とを有する光ディスク装置において、前記多層の記録層を有する光ディスクを再生する際の前記周波数は、前記単層の記録層を有する光ディスクを再生する際の前記周波数よりも高いことを特徴とする光ディスク装置。

以上説明してきたように、単層ディスク及び多層ディスクの再生対応に必要とされるに広い照射パワー範囲の場合、必要とされる照射パワーに応じて重畳する高周波電流の周波数を最適化することができる。これにより広い照射パワー範囲において良好な再生性能を得る事が可能となった。

第１の実施例における光ディスク装置の構成を示す図である。 第１の実施例における光学系の構成を示す図である。 第１の実施例における半導体レーザー照射パワーに対するレーザーノイズ特性を示す図である。 第２の実施例における光ディスク装置の構成を示す図である。 第２の実施例における重畳条件可変回路の構成を示す図である。

本発明における構成を以下に記すが、発明の趣旨を逸脱しない限り、下記の構成に限られるものではない。

まず、本発明の光ディスク装置は、レーザー光を出射する半導体レーザー素子と、多層又は単層の記録層を有する光ディスクであるかを判別する光ディスク判別回路を有する。更に、半導体レーザー素子に直流電流を流す半導体レーザー駆動回路と直流電流に高周波電流を重畳する高周波重畳回路とを有するドライバ素子と、高周波電流の周波数を変える高周波重畳可変回路とを有する。更に、記録層が単層或いは多層の光ディスクかを判別する判別回路を備えている。そして、多層の記録層を有する光ディスクを再生する際の高周波電流の周波数は、単層の記録層を有する光ディスクを再生する際の高周波電流の周波数よりも高くする。これにより、再生時に単層ディスクと多層ディスクに必要な再生時の広い照射パワー範囲において、重畳する高周波電流の周波数を最適化し、良好な再生性能を実現する光ディスク装置を提供するものである。

また、この光ディスク装置は、レーザー光の照射パワーを検出する光検出器を更に備える。ここで、光ディスク判別回路にて単層或いは多層の光ディスクであるかを判別し、この判別結果に応じて照射パワーは調整される。そして、高周波重畳可変回路は、調整された照射パワーに基づいて高周波電流の周波数を調整する。これにより、照射パワーに応じた適切な重畳周波数の調整を行うことができる。

また、この光ディスク装置は、光ディスク判別回路の判別結果に基づいて、レーザー光の照射パワーが調整されると共に、高周波重畳可変回路によって、高周波重畳の周波数が切換えられる。この場合、照射パワーを事前に学習する必要がなく、予め設定された光ディスクの単層或いは多層の種類に応じて、照射パワー及び重畳周波数を切換えれば良いので、迅速な調整が可能となる。

（実施例１）
図１から図３を用いて、本発明の第１の実施例について説明する。

図１は、光ディスク装置の構成のブロック図である。光ディスク制御回路１は、記録・再生といった駆動モードの制御や、各駆動モードにおける半導体レーザー素子５の照射パワー制御、および高周波重畳条件の制御といった、ＣＰＵとしての機能を持つ。また、該光ディスク制御回路１は、半導体レーザー素子５から照射された光束を受光する図２の説明で後述する光検出器６（パワーモニター）の検出信号を基に、半導体レーザー素子５の照射パワーを設定する。

なお、光検出器６は光学系１６の構成の一部である。そして半導体レーザー駆動回路２は、光ディスク制御回路１から出力された半導体レーザーパワー制御信号に基づき、半導体レーザー素子５に対して直流電流（以下、直流駆動信号と略す。）を入力する。

さらに高周波重畳回路３は、光ディスク制御回路１から出力される重畳条件切り替え信号に基づき、所望の重畳周波数にてレーザー光が照射されるように、高周波重畳可変回路４により重畳周波数が調整される。一般的には、半導体レーザー駆動回路２と高周波重畳回路３の機能を併せ持つレーザーダイオードドライバ（ドライバ素子）が用いられ、該レーザーダイオードドライバの外部に高周波重畳可変回路４を配置する構成がとられる。重畳条件切り替え信号に基づいた重畳周波数の調整については後述する。そして、高周波重畳回路３から出力された高い周波数の高周波電流（以下、交流駆動信号と略す。）は、直流駆動信号に重畳され半導体レーザー素子５に入力される。そのため半導体レーザー素子５は、直流駆動信号、及び交流駆動信号に基づき、所望の重畳周波数で発振する。

また、光ディスク判別回路１５は、単層の記録層を有する光ディスクか、或いは多層の記録層を有する光ディスクかを予め判別する。ここで、光ディスク判別回路１５について図１及び図２を使って説明する。光ディスク制御回路１から、光学系１６内の対物レンズ９を搭載したアクチュエータ１７に対しフォーカス駆動信号が入力される。そして、受光素子１１によりフォーカス駆動に伴って検出される信号から記録層の数を検出することで、光ディスク１０が単層ディスクであるか二層ディスクであるかの判別結果が得られる。

なお、本願明細書におけるレーザーパワーとは、直流駆動信号と交流駆動信号とが入力された場合の出力の平均値である。また、レーザーパワーは、直流駆動信号の大きさや、交流駆動信号の振幅値を変えることによって変えることが可能である。

図２は、光ディスク装置の光学系１６の構成について説明した図である。

半導体レーザー素子５から出射した光束は、ビームスプリッタ７を透過し、コリメータレンズ８により平行光束とされ、対物レンズ９によって光ディスク１０に対し集光される。また、ビームスプリッタ７にて偏向された光束の一部は、光検出器６に入射する。光ディスク１０で反射された光束は、対物レンズ９により再び平行光束となり、コリメータレンズ８を経て収束光束となりビームスプリッタ７に入射する。ビームスプリッタ７により偏向された光束は、受光素子１１に集光され、この信号の検出により情報の再生が成される。
ここで、照射パワーの設定の仕方及び周波数の調整の仕方について説明をする。
光ディスク制御回路１は、まず、記録層が単層或いは多層の光ディスクであるかの層判別をする。先述したように、光ディスク制御回路１から、光学系１６内の対物レンズ９を搭載したアクチュエータ１７に対しフォーカス駆動信号が入力される。そして受光素子１１によりフォーカス駆動に伴って検出される信号から記録層の数を検出することで、光ディスク１０が単層ディスクであるか二層ディスクであるかの判別結果が得られる。

次に、光ディスク制御回路１は、判別結果を基に、半導体レーザー駆動回路２に対し最適な照射パワーに設定するよう指示する。
次に、半導体レーザー駆動回路２から直流駆動信号を半導体レーザー素子５に送り、照射パワーを調整する。

そして、光検出器６において得られた照射パワーの変化に応じて、高周波重畳回路３に対し重畳条件切り替え信号を出力する。この重畳条件切り替え信号を基に、高周波重畳回路３は、高周波重畳可変回路４に対して、重畳周波数を調整する為の信号を出力する。

ここで、高周波重畳可変回路４の重畳周波数を調整する合成抵抗については、図示しないが、既存の技術を用いることで達成される。ここでは、高周波重畳回路３に入力された重畳条件切り替え信号に基づき、高周波重畳可変回路４に備えられた合成抵抗値Ｒａｄｊを調整する。これにより、合成抵抗値に応じて高周波重畳回路３から出力される交流駆動信号の周波数を調整することができる
図３は、半導体レーザー素子５の照射パワーに対して重畳周波数を切り替たときのレーザーノイズ特性を表した図である。横軸がレーザー照射パワー［ｍＷ］であり、縦軸が、レーザーノイズ［ｄＢ／Ｈｚ］である。

単層ディスクの再生に対して要求される半導体レーザー素子５の照射パワー範囲は、１ｍＷ〜３．３ｍＷ程度であり、このとき３００［ＭＨｚ］の重畳周波数で再生が行われることでレーザーノイズ特性が良好となる。また、二層ディスクの再生に対し要求される半導体レーザー素子５の照射パワー範囲は、３．３ｍＷ〜７ｍＷ程度であり、このとき５００［ＭＨｚ］の重畳周波数で再生が行われることでレーザーノイズ特性が良好となる。ここで、重畳周波数３００［ＭＨｚ］および重畳周波数５００［ＭＨｚ］のノイズ特性曲線の交点にあたる、半導体レーザー素子５の照射パワー３．３ｍＷを基準に、重畳周波数を切り替える。これにより、単層ディスク、及び二層ディスクの再生に要求される広い照射パワー範囲においてノイズ特性が良好となる。具体的に説明すると、層判別された結果、半導体レーザー素子５の照射パワーが調整される。そして、光検出器６により検出された照射パワーから、光ディスク制御回路１は半導体レーザー素子５の照射パワーが２．８［ｍＷ］程度であると判断したとする。このとき光ディスク制御回路１は高周波重畳回路３に対して入力される、重畳条件切り替え信号を基に、高周波重畳可変回路４によって、３００［ＭＨｚ］程度の重畳周波数で再生が行われる。

また、光検出器６により検出された照射パワーから、光ディスク制御回路１は半導体レーザー素子５の照射パワーが５．５［ｍＷ］程度であると判断したとする。このとき光ディスク制御回路１は高周波重畳回路３に対して入力される、重畳条件切り替え信号を基に、高周波重畳可変回路４によって、５００［ＭＨｚ］程度の重畳周波数で再生が行われる。

これにより、照射パワーに応じて最適な重畳周波数を設定することができる。以上により、実施例１では、光ディスクの層判別し、層判別の結果に応じて、半導体レーザー素子の照射パワーを設定し、この設定された照射パワーの変化に基づいて、重畳周波数を調整しているものであることを述べた。

これにより、温度の変動といった環境変化によって半導体レーザー素子５の出力が変動する場合でも、変動に追従して最適な重畳周波数に調整する事が可能となる。

（実施例２）
図４を用いて、本発明の第二の実施例について説明する。

実施例１と異なる点は、光ディスク判別回路１５の判別結果に基づいて、照射パワーと重畳周波数を夫々別途に設定している点である。

図４は、光ディスク装置の構成のブロック図である。光ディスク制御回路１は、半導体レーザー素子５の照射パワーを設定する。半導体レーザー素子５の照射パワーの設定は、光ディスク判別回路１５からの記録層が単層或いは多層であるかのを判別する判別信号に基づいて設定される。光ディスク１０が単層の記録層であるか、ニ層であるかによって、最適な照射パワーが異なる為、予め光ディスク１０ごとの最適照射パワーを求めてある。それと同時に、単層或いは二層の光ディスクに適した重畳周波数をも求めてある。これら事前に求めてある照射パワーや重畳周波数のデータは図示しないメモリ等に備えておく。

以上のように、実施例１とは異なり、再生時のレーザーの照射パワーを検出しなくても、最適な重畳周波数を設定することができる。なお、光ディスク装置の光学系１６の構成については、図２で説明した構成と同じである。

また、光ディスク判別回路１５については実施例１と同じであるので説明を省略する。

ここで、具体的な照射パワー及び重畳周波数の設定について説明をする。光ディスク判別回路１５により再生される光ディスクが単層であると判断された場合、半導体レーザー素子５の照射パワーが２ｍＷに設定されると同時に、３００［ＭＨｚ］の重畳周波数が設定される。一方、再生される光ディスクが二層であると判断された場合、半導体レーザー素子５の照射パワーが５ｍＷに設定されると同時に、５００［ＭＨｚ］の重畳周波数が設定される。

特に、重畳周波数の設定については、以下の通りである。すなわち、光ディスク判別回路１５による光ディスク１０の判別により、その光ディスク１０に最適な照射パワーの情報が重畳条件切り替え信号として高周波重畳回路３に入力される。この重畳条件切り替え信号を基に、高周波重畳可変回路４の合成抵抗Ｒａｄｊが決定され、高周波重畳回路３に入力される電流が変化する。具体的には、図５に示すように抵抗の直列・並列を切り替るスイッチ１４（以下、スイッチをＳＷと略す。）があり、ＳＷ１４がオフのとき、合成抵抗値Ｒａｄｊ＝Ｒ１に切り替わる。これにより、高周波重畳回路３に入力される電流値が変化し、半導体レーザー素子５に対して照射パワーに対応した最適な周波数の交流電流駆動信号を出力することができる。

また、ＳＷ１４がオンのとき、Ｒ１とＲ２が並列接続になり、合成抵抗値Ｒａｄｊ＝Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。これにより、高周波重畳回路３に入力される電流が変化し、半導体レーザー素子５に対して照射パワーに応じた最適な周波数の交流駆動信号を出力することができる。

これにより高周波重畳回路３から最適な重畳周波数となった交流駆動信号が出力される。また、半導体レーザーパワー制御信号が半導体レーザー駆動回路２に入力され、半導体レーザーパワー制御信号に基づき直流駆動信号が出力される。直流駆動信号に対し、最適な重畳周波数となった交流駆動信号が重畳される。よって、光ディスク１０の種類により要求される照射パワーが異なる場合でも、最適な重畳周波数で再生を行うことができる。

１ 光ディスク制御回路
２ 半導体レーザー駆動回路
３ 高周波重畳回路
４ 高周波重畳可変回路
５ 半導体レーザー素子
６ 光検出器
１０ 光ディスク
１１ 受光素子
１５ 光ディスク判別回路
１６ 光学系

Claims (3)

1. 多層又は単層の記録層を有する光ディスクに情報を記録又は／及び再生を行うために、レーザー光を出射する半導体レーザー素子と、
   前記多層又は単層の記録層を有する光ディスクであるかを判別する光ディスク判別回路と、
   前記半導体レーザー素子に直流電流を流す駆動回路と前記直流電流に高周波電流を重畳する高周波重畳回路とを有するドライバ素子と、
   前記高周波電流の周波数を変える高周波重畳可変回路とを有する光ディスク装置において、
   前記多層の記録層を有する光ディスクを再生する際の前記周波数は、前記単層の記録層を有する光ディスクを再生する際の前記周波数よりも高いことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記レーザー光の照射パワーを検出する光検出器を備えており、
   前記光ディスク判別回路で判別された結果に応じて、前記半導体レーザー素子の照射パワーは調整され、
   前記光検出器で検出された前記照射パワーに基づいて、前記高周波重畳可変回路によって前記高周波電流の周波数が調整されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 該判別回路の判別結果に基づいて、前記駆動回路は前記レーザー光の照射パワーを調整すると共に、前記高周波重畳可変回路は、前記判別された結果に基づいて前記高周波電流の周波数を切り替ることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。