JP2010009727A - Optical pickup and optical disk device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup for preventing variation in power of optical beams emitted from a light source caused by variation in coupling efficiency of the optical pickup during reproduction, and suppressing variations in laser noise, peak power during high frequency superimposition and the life of the light source, and to provide an optical pickup device. <P>SOLUTION: The optical pickup includes a light source 31, an objective lens 32 for converging optical beams emitted from the light source 31 on an optical disk 2, and an optical attenuator disposed between the light source 31 and the objective lens 32 to attenuate the amount of the optical beam emitted from the light source 31 to guide the optical beam to the objective lens 32. The optical attenuator includes a liquid crystal element 34 for changing the polarized state of the optical beam and a polarization separation part 35a receiving the optical beam passing through the liquid crystal element 34. An optical attenuation factor is variably reduced by changing the polarized state of the optical beam by the liquid crystal element 34. The optical attenuator is controlled so as to have an optical attenuation factor corresponding to variation in coupling efficiency of the optical pickup. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ及びこの光ピックアップを用いた光ディスク装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup that records and / or reproduces an information signal on an optical disc, and an optical disc apparatus using the optical pickup.

近年の光ディスクは、高密度化、高転送化技術がめざましい。例えばBD(Blu-ray Disc(登録商標))のような紫色半導体レーザによる波長405nm程度の光ビームを用いて信号の記録再生を行う高密度記録が可能な光ディスク(以下、「高密度記録光ディスク」という。)が提案されている。   Recent optical discs are remarkable for high density and high transfer technology. For example, an optical disc capable of recording and reproducing signals using a light beam having a wavelength of about 405 nm by a violet semiconductor laser such as a BD (Blu-ray Disc (registered trademark)) (hereinafter referred to as “high-density recording optical disc”). Is proposed).

また、高転送化としては、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)の例のようにどんどん高速化に移行しており、すでに2倍速については例えばプロフェッショナルディスクシステムXDCAM等においても実用化されている。今後は、4倍速・8倍速に移行する傾向にある。高速化になれば、そのときの必要な記録光パワーが増加するのは自明であり、また、2層以上の多層光ディスクなればなおさらである。   In addition, as the transfer rate has been increased, as the example of CD (Compact Disc) and DVD (Digital Versatile Disc) has been increased, the double speed has already been put to practical use in, for example, the professional disc system XDCAM. ing. In the future, there is a tendency to shift to 4 × speed and 8 × speed. When the speed is increased, it is obvious that the required recording light power at that time increases, and more so, in the case of a multilayer optical disc having two or more layers.

このような高密度化、高転送化を可能とする光ディスクに対して記録及び/又は再生を行う光ピックアップにおいて、問題となるのは、レーザの信頼性、すなわち寿命である。   In such an optical pickup that performs recording and / or reproduction with respect to an optical disk capable of high density and high transfer, the problem is the reliability of the laser, that is, the lifetime.

レーザの信頼性は、レーザケース温度・出力光パワーに依存し、多層光ディスク、高転送化では信頼性が劣る傾向がある。ここで、レーザケース温度を低くしたり、出力パワーを小さくすることにより、信頼性が向上することが一般的に知られている。   The reliability of the laser depends on the laser case temperature and the output light power, and the reliability tends to be inferior when the multi-layer optical disk has a high transfer rate. Here, it is generally known that reliability is improved by lowering the laser case temperature or reducing the output power.

一方、光ディスクを再生する際のノイズの要因の一つであるレーザノイズは、出力パワーに依存し、出力パワーが大きいほどレーザノイズが小さくなる。この点について、図9を用いて説明する。図9中横軸は、光源から出射される光ビームのレーザパワー(以下、「元パワー」ともいう。)を示し、縦軸は、元パワー(元Power)に対応したRIN(dB/Hz)を示すものである。ここでRIN(Relative Intensity Noise)は、あるレーザパワーに対する揺らぎパワーの相対値の1Hz当たりの値を示すものである。このようなレーザパワーとRINとの関係を示す曲線を、以下では、「Power vs Rinカーブ」ともいう。図9によれば、レーザノイズは、出力パワーに依存し、出力パワーが大きいほどレーザノイズが小さくなることが確認できる。   On the other hand, laser noise, which is one of noise factors when reproducing an optical disk, depends on output power, and the laser power decreases as the output power increases. This point will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the laser power (hereinafter also referred to as “original power”) of the light beam emitted from the light source, and the vertical axis indicates RIN (dB / Hz) corresponding to the original power (original power). Is shown. Here, RIN (Relative Intensity Noise) indicates a value per 1 Hz of a relative value of fluctuation power with respect to a certain laser power. Such a curve indicating the relationship between the laser power and the RIN is also referred to as “Power vs Rin curve” below. According to FIG. 9, the laser noise depends on the output power, and it can be confirmed that the laser noise decreases as the output power increases.

また、再生時は、レーザへの戻り光の影響をなくすために、高周波重畳をかけるのが一般的である。ここで、高周波重畳波形とレーザの元パワーとの関係について、図10及び図11を用いて説明する。尚、図10は、レーザ元パワーが2.5mWのときの高周波重畳波形を示し、図11は、レーザ元パワーが4.5mWのときの高周波重畳波形を示す。また、図10及び図11中縦軸は、対物レンズ出射パワー[mW]を示し、W10,W11は、それぞれ高周波重畳周波数を示すものであり、例えば300MHz程度である。高周波重畳波形は、元パワーが小さいときは、図10に示すように、単峰性(緩和振動の一発目)でピークパワーが大きくされている。しかし、この高周波重畳波形は、図10に示す状態から元パワーを上げてゆくと、図11に示すように緩和振動の2発目、3発目のいわゆるこぶ、すなわちパワーの立ち上がり部分が発生することになり、これによりピークパワーが下がるようになる。このようなこぶが出始めるのは、Power vs RINカーブでRINが単調減少から若干悪化するポイントであり、例えば図9では、3mW,5.5mW程度の部分である。このことは、図10及び図11に示す高周波重畳時の発光波形を参照すれば明らかである。   Further, during reproduction, high frequency superposition is generally applied in order to eliminate the influence of the return light to the laser. Here, the relationship between the high frequency superimposed waveform and the original power of the laser will be described with reference to FIGS. 10 shows a high frequency superimposed waveform when the laser source power is 2.5 mW, and FIG. 11 shows a high frequency superimposed waveform when the laser source power is 4.5 mW. 10 and 11, the vertical axis indicates the objective lens output power [mW], and W10 and W11 each indicate a high frequency superposition frequency, for example, about 300 MHz. When the original power is small, the high-frequency superimposed waveform is unimodal (first relaxation vibration) and has a large peak power, as shown in FIG. However, in this high frequency superimposed waveform, when the original power is increased from the state shown in FIG. 10, the second and third so-called humps of the relaxation vibration, that is, the rising portion of the power is generated as shown in FIG. As a result, the peak power decreases. Such a hump starts to appear at a point where the RIN slightly deteriorates from a monotonous decrease in the Power vs RIN curve. For example, in FIG. 9, the portions are about 3 mW and 5.5 mW. This is apparent with reference to the light emission waveform at the time of high frequency superposition shown in FIGS.

高周波重畳時のピークパワーは、再生耐久性、すなわち同一トラックをスティルしているときの記録データの劣化具合に関係しており、BD規格にも規定されている。また、BDシステムのレーザは、波長405nmの青紫色レーザであり、レーザそのもののノイズがDVD等で用いられる波長650nm程度の赤色レーザと比較して大きいのが一般的である。   The peak power at the time of high frequency superimposition is related to the reproduction durability, that is, the degree of deterioration of recorded data when the same track is still, and is also defined in the BD standard. The laser of the BD system is a blue-violet laser with a wavelength of 405 nm, and the noise of the laser itself is generally larger than that of a red laser with a wavelength of about 650 nm used for DVDs and the like.

高転送・多層光ディスクに対応するための記録時の高出力化と、再生時の低ノイズ化とを実現するシステムを構築する方法として、例えば液晶素子、NDフィルタ等からなる光減衰器を採用したものがある。これは、光学経路の途中に透過率、換言すると光減衰率の大きさの異なる素子を挿入し、記録時は、透過率を大にし、すなわち光減衰率を小にすることにより記録に必要な高パワーを得るものである。その一方で、再生時は、透過率を小にし、すなわち減衰率を大にすることによりレーザ元パワーを上げてレーザノイズを低減させるようにするものである。   For example, an optical attenuator consisting of a liquid crystal element, ND filter, etc. was adopted as a method for constructing a system that realizes high output during recording and low noise during reproduction to support high transfer / multilayer optical disks. There is something. This is because an element having a different transmittance, in other words, a light attenuation factor, is inserted in the middle of the optical path, and at the time of recording, the transmittance is increased, that is, the light attenuation factor is reduced to reduce the light attenuation factor. High power is obtained. On the other hand, at the time of reproduction, the laser power is increased by reducing the transmittance, that is, by increasing the attenuation factor, thereby reducing the laser noise.

この光減衰器としては、例えば、2種類の透過率のNDフィルタをアクチュエータで機械的に切り替える方法や、液晶素子の印加電圧を切り替えることで減衰率を切り替える方法等により実現されている。   This optical attenuator is realized by, for example, a method of mechanically switching between two types of ND filters having transmittance, or a method of switching the attenuation rate by switching the voltage applied to the liquid crystal element.

機械式の光減衰器は、2種類の透過率切り替え、すなわち記録時には透過率大のものを用い、再生時には透過率小のものを用いる方式である。また、液晶素子からなる光減衰器は、一般的に、印加電圧により減衰率を変化するものを用いるが、再生時及び記録時の2モードに対応した2種類の電圧を切り替えて用いるものである。すなわち、両方式のいずれにおいても再生時及び記録時のそれぞれにおいては固定の減衰率とされていた。   The mechanical optical attenuator is a method of switching between two types of transmittance, that is, using one having a large transmittance during recording and one having a small transmittance during reproduction. In general, an optical attenuator composed of a liquid crystal element is one that changes an attenuation factor according to an applied voltage. However, two types of voltages corresponding to two modes for reproduction and recording are switched and used. . That is, in both of the systems, a fixed attenuation rate is set at the time of reproduction and at the time of recording.

しかし、例えば再生時において固定減衰率であると、光ピックアップ固有の光学効率によって、同じ再生パワーを得るのでもレーザ元パワーが異なることとなる。この光ピックアップの光学効率は、カップリング効率ともよばれ、光源から出射されるレーザ光等の光ビームの発散角、光ピックアップを構成する光学部品の透過率や光学的ロス等によって決まるものである。すなわち、光源の元パワーがばらつけば、レーザノイズ、高周波重畳波形のピークパワー、寿命等がばらついてしまい、システム性能に影響を及ぼすといった問題があった。   However, if the attenuation factor is fixed at the time of reproduction, for example, the laser original power is different even if the same reproduction power is obtained due to the optical efficiency inherent in the optical pickup. The optical efficiency of this optical pickup is also called coupling efficiency, and is determined by the divergence angle of a light beam such as laser light emitted from a light source, the transmittance and optical loss of the optical components constituting the optical pickup, and the like. That is, if the original power of the light source varies, there is a problem that the laser noise, the peak power of the high frequency superimposed waveform, the life, etc. vary, which affects the system performance.

特開2004−272962号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-272962

本発明の目的は、光ピックアップ固有のカップリング効率のばらつきによる再生時の光源から出射される光ビームのパワーの動作点をほぼ一定にでき、レーザノイズ、高周波重畳時のピークパワー、光源の寿命のばらつきを抑制できる光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することにある。   The object of the present invention is to make the operating point of the power of the light beam emitted from the light source during reproduction due to variations in the coupling efficiency unique to the optical pickup substantially constant, laser noise, peak power at the time of high frequency superimposition, and light source lifetime. It is an object to provide an optical pickup and an optical disc apparatus that can suppress the variation of the optical disc.

上述した課題を解決するため、本発明に係る光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、上記光ディスクで反射された反射光ビームを検出する光検出器と、上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、上記光源から出射される光ビームの光量を減衰させて上記対物レンズに導く光減衰器とを備え、上記光減衰器は、上記光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子と、上記液晶素子を経た光ビームが入射される偏光分離部とを有し、上記液晶素子によって光ビームの偏光状態を変化させることによって、光減衰率を可変に減衰させ、上記光減衰器は、当該光ピックアップのカップリング効率のばらつきに応じた光減衰率となるように制御される。   In order to solve the above-described problems, an optical pickup according to the present invention includes a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength, an objective lens that collects the light beam emitted from the light source on the optical disc, and a reflection by the optical disc. A photodetector that detects the reflected light beam, and an optical attenuator that is provided between the light source and the objective lens, and that attenuates the amount of the light beam emitted from the light source and guides it to the objective lens. The optical attenuator includes a liquid crystal element that changes a polarization state of the light beam, and a polarization separation unit on which the light beam that has passed through the liquid crystal element is incident, and the polarization state of the light beam is changed by the liquid crystal element. By changing the optical attenuation factor, the optical attenuation factor is variably attenuated, and the optical attenuator is controlled to have an optical attenuation factor corresponding to the variation in the coupling efficiency of the optical pickup.

また、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクを保持して回転駆動する駆動手段と、上記駆動手段によって回転駆動される光ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップとを備える光ディスク装置であり、この光ディスク装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。   An optical disc apparatus according to the present invention includes a drive unit that holds and rotates an optical disc, and an optical pickup that records and / or reproduces an information signal with respect to the optical disc that is rotationally driven by the drive unit. The optical pickup used in this optical disc apparatus is the same as described above.

本発明は、光ピックアップのカップリング効率に応じて光減衰器により光減衰率を変化させることにより、レーザノイズ、高周波重畳時のピークパワー、及び寿命のばらつきを抑えることを実現し、良好な記録再生特性を実現する。   The present invention realizes the suppression of laser noise, peak power at the time of high frequency superposition, and life variation by changing the optical attenuation factor with an optical attenuator according to the coupling efficiency of the optical pickup, and good recording Realize playback characteristics.

以下、本発明を適用した光ピックアップ及び光ディスク装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下で説明する実施の形態は、一具体例であり、本発明の範囲は、これらの態様に限られるものではない。   Hereinafter, an optical pickup and an optical disc apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are specific examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

本発明を適用した光ディスク装置1は、図1に示すように、光記録媒体としての光ディスク2に対して情報の記録再生を行う光ピックアップ3と、光ディスク2を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ4とを備える。また、この光ディスク装置1は、この光ピックアップ3の駆動手段として、光ピックアップ3を光ディスク2の径方向に移動させる送りモータ5を備えている。   As shown in FIG. 1, an optical disc apparatus 1 to which the present invention is applied includes an optical pickup 3 for recording and reproducing information on an optical disc 2 as an optical recording medium, and a spindle motor as a driving means for rotating the optical disc 2. 4. The optical disc apparatus 1 also includes a feed motor 5 that moves the optical pickup 3 in the radial direction of the optical disc 2 as a drive unit for the optical pickup 3.

また、ここで用いられる光ディスク2は、例えば、発光波長が785nm程度の半導体レーザを用いたCD(Compact Disc)、CD−R(Recordable)、CD−RW(ReWritable)等の光ディスクである。また、光ディスク2は、例えば、発光波長を655nm程度の半導体レーザを用いたDVD(Digital Versatile Disc)、DVD−R(Recordable)、DVD−RW(ReWritable)、DVD+RW(ReWritable)等の光ディスクである。また、光ディスク2は、さらに発光波長が短い405nm程度(青紫色)の半導体レーザを用いた高密度記録が可能なBD(Blu-ray Disc(登録商標))等の高密度記録光ディスクである。   The optical disk 2 used here is, for example, an optical disk such as a CD (Compact Disc), a CD-R (Recordable), a CD-RW (ReWritable) using a semiconductor laser having an emission wavelength of about 785 nm. The optical disc 2 is, for example, an optical disc such as a DVD (Digital Versatile Disc), DVD-R (Recordable), DVD-RW (ReWritable), DVD + RW (ReWritable) using a semiconductor laser having an emission wavelength of about 655 nm. The optical disc 2 is a high-density recording optical disc such as a BD (Blu-ray Disc (registered trademark)) capable of high-density recording using a semiconductor laser having a shorter emission wavelength of about 405 nm (blue-violet).

光ディスク装置1において、スピンドルモータ4及び送りモータ5は、ディスク種類判別手段ともなるシステムコントローラ7からの指令に基づいて制御されるサーボ制御部9によりディスク種類に応じて駆動制御される。このとき、光ディスク2は、所定の回転数で駆動される。   In the optical disc apparatus 1, the spindle motor 4 and the feed motor 5 are driven and controlled in accordance with the disc type by a servo control unit 9 that is controlled based on a command from a system controller 7 that also serves as disc type discriminating means. At this time, the optical disc 2 is driven at a predetermined rotational speed.

光ピックアップ3は、光ディスク2の記録面に対して光ビームを照射し、この光ビームの記録面による反射光ビームを検出する。また、光ピックアップ3は、光ディスク2の記録面からの反射光ビームに基づいて、各光ビームに対応する信号をプリアンプ14に供給する。   The optical pickup 3 irradiates the recording surface of the optical disc 2 with a light beam, and detects the reflected light beam from the recording surface of this light beam. The optical pickup 3 supplies a signal corresponding to each light beam to the preamplifier 14 based on the reflected light beam from the recording surface of the optical disc 2.

このプリアンプ14は、光検出器からの出力に基づいて、非点収差法等によってフォーカスエラー信号を生成し、また、3ビーム法、DPD法、DPP法等によってトラッキングエラー信号を生成する。更に、プリアンプ14は、RF信号を生成し、RF信号を、信号変調&ECCブロック15に出力する。また、プリアンプ14は、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とをサーボ制御部9に出力する。   The preamplifier 14 generates a focus error signal by an astigmatism method or the like based on an output from the photodetector, and generates a tracking error signal by a three beam method, a DPD method, a DPP method, or the like. Further, the preamplifier 14 generates an RF signal and outputs the RF signal to the signal modulation & ECC block 15. Further, the preamplifier 14 outputs a focus error signal and a tracking error signal to the servo control unit 9.

信号変調&ECCブロック15は、BD等の光ディスクに対して、データの記録を行うとき、インターフェース16又はD/A,A/D変換器18から入力されたディジタル信号に対して、次のような処理を行う。具体的に、信号変調&ECCブロック15は、LDC−ECC及びBIS等のエラー訂正方式によってエラー訂正処理を行い、次いで、1−7PP方式等の変調処理を行う。また、信号変調&ECCブロック15は、DVD等の光ディスクに対してデータを記録するとき、PC(Product Code)等のエラー訂正方式に従ってエラー訂正処理を行い、次いで、8−16変調等の変調処理を行う。さらに、信号変調&ECCブロック15は、CD等の光ディスクに対してデータを記録するとき、CIRC等のエラー訂正方式によってエラー訂正処理を行い、次いで、8−14変調処理等の変調処理を行う。そして、信号変調&ECCブロック15は、変調されたデータをレーザ制御部21に出力する。更に、信号変調&ECCブロック15は、各光ディスクの再生を行うとき、プリアンプ14から入力されたRF信号に基づいて復調処理を行い、更に、エラー訂正処理を行って、インターフェース16又はデータをD/A,A/D変換器18に出力する。   The signal modulation & ECC block 15 performs the following processing on the digital signal input from the interface 16 or the D / A / A / D converter 18 when recording data on an optical disc such as a BD. I do. Specifically, the signal modulation & ECC block 15 performs error correction processing using an error correction method such as LDC-ECC and BIS, and then performs modulation processing such as the 1-7PP method. The signal modulation & ECC block 15 performs error correction processing according to an error correction method such as PC (Product Code) when recording data on an optical disk such as a DVD, and then performs modulation processing such as 8-16 modulation. Do. Further, when recording data on an optical disk such as a CD, the signal modulation & ECC block 15 performs error correction processing by an error correction method such as CIRC, and then performs modulation processing such as 8-14 modulation processing. Then, the signal modulation & ECC block 15 outputs the modulated data to the laser control unit 21. Further, when reproducing each optical disk, the signal modulation & ECC block 15 performs demodulation processing based on the RF signal input from the preamplifier 14, further performs error correction processing, and converts the interface 16 or data to D / A. , Output to the A / D converter 18.

なお、データ圧縮してデータ記録するときには、圧縮伸長部を信号変調&ECCブロック15とインターフェース16又はD/A,A/D変換器18との間に設けても良い。この場合、データは、MPEG2やMPEG4といった方式でデータが圧縮される。   When data is compressed and recorded, a compression / decompression unit may be provided between the signal modulation & ECC block 15 and the interface 16 or the D / A / A / D converter 18. In this case, the data is compressed by a method such as MPEG2 or MPEG4.

サーボ制御部9は、プリアンプ14からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が入力される。サーボ制御部9は、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が0となるようなフォーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらのサーボ信号に基づいて、対物レンズを駆動する2軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動部を駆動制御する。また、プリアンプ14からの出力より、同期信号等を検出して、CLV(Constant Linear Velocity)やCAV(Constant Angular Velocity)、更にはこれらの組み合わせの方式等で、スピンドルモータをサーボ制御する。また、サーボ制御部9は、記録及び/又は再生をしようとする光ディスク2の種類や後述のようなLCDモニタ結果等に応じて、光ピックアップ3における光減衰率を制御する。   The servo controller 9 receives a focus error signal and a tracking error signal from the preamplifier 14. The servo control unit 9 generates a focus servo signal and a tracking servo signal so that the focus error signal and the tracking error signal become zero, and an objective lens such as a biaxial actuator that drives the objective lens based on these servo signals. Drive control of the drive unit. Further, a synchronization signal or the like is detected from the output from the preamplifier 14, and the spindle motor is servo-controlled by CLV (Constant Linear Velocity), CAV (Constant Angular Velocity), or a combination of these. The servo control unit 9 controls the optical attenuation rate in the optical pickup 3 in accordance with the type of the optical disk 2 to be recorded and / or reproduced, the LCD monitor result as described later, and the like.

レーザ制御部21は、光ピックアップ3のレーザ光源を制御する。特に、この具体例では、レーザ制御部21は、記録モード時と再生モード時とでレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行っている。また、光ディスク2の種類に応じてもレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行うように構成できる。この場合、レーザ制御部21は、ディスク種類判別部22によって検出された光ディスク2の種類に応じて光ピックアップ3のレーザ光源を切り換えている。   The laser control unit 21 controls the laser light source of the optical pickup 3. In particular, in this specific example, the laser control unit 21 performs control to vary the output power of the laser light source between the recording mode and the reproduction mode. Further, it is possible to perform control so as to vary the output power of the laser light source depending on the type of the optical disc 2. In this case, the laser control unit 21 switches the laser light source of the optical pickup 3 in accordance with the type of the optical disc 2 detected by the disc type determination unit 22.

ディスク種類判別部22は、光ディスク間の表面反射率、形状的及び外形的な違い等から反射光量の変化を検出し光ディスク2の異なるフォーマットを検出することができる。   The disc type discriminating unit 22 can detect a different format of the optical disc 2 by detecting a change in the amount of reflected light from the surface reflectance between optical discs, the difference in shape and shape, and the like.

光ディスク装置1を構成する各ブロックは、ディスク種類判別部22における検出結果に応じて、装着される光ディスク2の仕様に基づく信号処理ができるように構成されている。   Each block constituting the optical disc apparatus 1 is configured to be able to perform signal processing based on the specification of the optical disc 2 to be mounted, according to the detection result in the disc type discriminating unit 22.

システムコントローラ7は、ディスク種類判別部22で判別された光ディスク2の種類に応じて装置全体を制御する。また、システムコントローラ7は、ユーザからの操作入力に応じて、光ディスク最内周にあるプリマスタードピットやグルーブ等に記録されたアドレス情報や目録情報(Table Of Contents;TOC)に基づいて制御する。ここで、システムコントローラ7は、記録再生を行う光ディスクの記録位置や再生位置を特定し、特定した位置に基づいて、各部を制御する。   The system controller 7 controls the entire apparatus according to the type of the optical disk 2 determined by the disk type determination unit 22. The system controller 7 performs control based on address information and table information (TOC) recorded in premastered pits and grooves in the innermost periphery of the optical disc in response to an operation input from the user. Here, the system controller 7 specifies a recording position and a reproduction position of the optical disc on which recording and reproduction are performed, and controls each unit based on the identified position.

以上のように構成された光ディスク装置1は、スピンドルモータ4によって、光ディスク2を回転操作し、サーボ制御部9からの制御信号に応じて送りモータ5を駆動制御する。光ディスク装置1は、光ピックアップ3を光ディスク2の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク2に対して情報の記録再生を行う。   The optical disk apparatus 1 configured as described above rotates the optical disk 2 by the spindle motor 4 and drives and controls the feed motor 5 in accordance with a control signal from the servo control unit 9. The optical disc apparatus 1 records and reproduces information with respect to the optical disc 2 by moving the optical pickup 3 to a position corresponding to a desired recording track of the optical disc 2.

具体的には、光ディスク装置1により記録再生するときには、サーボ制御部9は、CAVやCLVやこれらの組み合わせで光ディスク2を回転する。光ピックアップ3は、光源から光ビームを照射して光検出器により光ディスク2からの戻りの光ビームを検出し、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成する。光ピックアップ3は、これらフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいて対物レンズ駆動機構により対物レンズを駆動してフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。   Specifically, when recording / reproducing is performed by the optical disc apparatus 1, the servo control unit 9 rotates the optical disc 2 by CAV, CLV, or a combination thereof. The optical pickup 3 irradiates a light beam from a light source, detects a returning light beam from the optical disc 2 by a photodetector, and generates a focus error signal and a tracking error signal. The optical pickup 3 performs focus servo and tracking servo by driving the objective lens by the objective lens driving mechanism based on the focus error signal and the tracking error signal.

また、光ディスク装置1により記録する際には、外部コンピュータ17からの信号がインターフェース16を介して信号変復調器&ECCブロック15に入力される。信号変復調器&ECCブロック15は、インターフェース16又はA/D変換器18から入力されたディジタルデータに対して上述したような所定のエラー訂正符号を付加し、更に所定の変調処理を行った後に記録信号を生成する。レーザ制御部21は、信号変復調器&ECCブロック15で生成された記録信号に基づいて、光ピックアップ3のレーザ光源を制御して、所定の光ディスクに記録する。   When recording is performed by the optical disc apparatus 1, a signal from the external computer 17 is input to the signal modulator / demodulator & ECC block 15 through the interface 16. The signal modulator / demodulator & ECC block 15 adds a predetermined error correction code as described above to the digital data input from the interface 16 or the A / D converter 18, and further performs a predetermined modulation process and then a recording signal. Is generated. The laser control unit 21 controls the laser light source of the optical pickup 3 based on the recording signal generated by the signal modulator / demodulator & ECC block 15 and records it on a predetermined optical disk.

また、光ディスク2に記録された情報を光ディスク装置1により再生する際には、光検出器で検出された信号に対して、信号変復調器&ECCブロック15が復調処理を行う。信号変復調器&ECCブロック15により復調された記録信号がコンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェース16を介して外部コンピュータ17に出力される。これにより、外部コンピュータ17は、光ディスク2に記録された信号に基づいて動作することができる。また、信号変復調器&ECCブロック15により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、D/A変換器18でデジタルアナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部19に供給される。そしてオーディオ・ビジュアル処理部19でオーディオ・ビジュアル処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部20を介して、図示しない外部のスピーカやモニタに出力される。   When the information recorded on the optical disc 2 is reproduced by the optical disc apparatus 1, the signal modulator / demodulator & ECC block 15 demodulates the signal detected by the photodetector. If the recording signal demodulated by the signal modulator / demodulator & ECC block 15 is for data storage of a computer, it is output to the external computer 17 via the interface 16. Accordingly, the external computer 17 can operate based on the signal recorded on the optical disc 2. If the recording signal demodulated by the signal modulator / demodulator & ECC block 15 is for audio / visual use, it is converted from digital to analog by the D / A converter 18 and supplied to the audio / visual processing unit 19. The audio / visual processing unit 19 performs audio / visual processing and outputs the audio / visual signal to an external speaker or monitor (not shown) via the audio / visual signal input / output unit 20.

次に、上述した光ディスク装置に用いられる光ピックアップ3について、図2を用いて詳細に説明する。   Next, the optical pickup 3 used in the above-described optical disc apparatus will be described in detail with reference to FIG.

本発明を適用した光ピックアップ3は、図2に示すように、所定の波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子等の光源31と、光源31から出射された光ビームを光ディスク2に集光させる対物レンズ32とを備える。また、光ピックアップ3は、光源31と対物レンズ32との間に、コリメータレンズ33と、液晶素子(以下、「LCD」ともいう。)34と、偏光ビームスプリッタ膜面35aを有するアナモルフィックプリズム35とを備える。   As shown in FIG. 2, an optical pickup 3 to which the present invention is applied condenses a light source 31 such as a semiconductor laser element that emits laser light of a predetermined wavelength and a light beam emitted from the light source 31 onto an optical disc 2. An objective lens 32. The optical pickup 3 includes an anamorphic prism having a collimator lens 33, a liquid crystal element (hereinafter also referred to as “LCD”) 34, and a polarization beam splitter film surface 35 a between the light source 31 and the objective lens 32. 35.

この偏光ビームスプリッタ膜面35aは、入射した光ビームの偏光状態に応じてその一部を透過させるとともに残りの光ビームを反射させるものであり、偏光分離部として機能する。また、液晶素子34は、光ビームの偏光状態を変化させるものである。そして、この液晶素子34と偏光ビームスプリッタ膜面35aとは、液晶素子34により光ビームの偏光状態を変化させ、偏光ビームスプリッタ膜面35aを介して光ディスク2側に進行させる光ビームの光量を調整する。すなわち、ここでは、偏光ビームスプリッタ膜面35aは、液晶素子34で偏光状態を変化された光ビームが入射されることにより、光ディスク2側に透過させる光ビームの光量を調整する。このように、液晶素子34及び偏光ビームスプリッタ膜面35aは、光源31から出射される光ビームの光量を減衰させる光減衰器として機能する。この光減衰器による減衰量の割合、すなわち光減衰率は、光源31から出射されて入射した光ビームの光量に対して、光ディスク2側に導かれる光ビームの光量の割合を1から減算したものである。そして、この減衰には、そのまま透過させる状態、すなわち光減衰率0の状態も含まれる場合があるものとする。また、換言すると、この光減衰器は、液晶素子34によって光ビームの偏光状態を変化させることによって、所定の割合で減衰させることで光源31から出射される総光量に対する光ディスク2上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる。   The polarization beam splitter film surface 35a transmits part of the incident light beam according to the polarization state of the incident light beam and reflects the remaining light beam, and functions as a polarization separation unit. The liquid crystal element 34 changes the polarization state of the light beam. The liquid crystal element 34 and the polarization beam splitter film surface 35a change the polarization state of the light beam by the liquid crystal element 34, and adjust the amount of light beam that travels to the optical disc 2 side through the polarization beam splitter film surface 35a. To do. That is, here, the polarization beam splitter film surface 35a adjusts the amount of light beam transmitted to the optical disc 2 side when the light beam whose polarization state is changed by the liquid crystal element 34 is incident. As described above, the liquid crystal element 34 and the polarization beam splitter film surface 35 a function as an optical attenuator that attenuates the light amount of the light beam emitted from the light source 31. The ratio of attenuation by the optical attenuator, that is, the optical attenuation ratio is obtained by subtracting from 1 the ratio of the amount of light beam guided to the optical disc 2 side with respect to the amount of light beam emitted from the light source 31 and incident. It is. The attenuation may include a state where light is transmitted as it is, that is, a state where the light attenuation factor is zero. In other words, the optical attenuator is condensed on the optical disk 2 with respect to the total light amount emitted from the light source 31 by changing the polarization state of the light beam by the liquid crystal element 34 and attenuating the light beam at a predetermined ratio. The optical coupling efficiency, which is the ratio of the amount of light to be changed, is changed.

光減衰器は、記録モードにおいては液晶素子34を制御して光減衰率を小さくして、再生モードにおいては液晶素子34を制御して光減衰率を大きくする。   The optical attenuator controls the liquid crystal element 34 in the recording mode to decrease the optical attenuation factor, and controls the liquid crystal element 34 in the reproduction mode to increase the optical attenuation factor.

また、この光減衰器は、再生時のレーザノイズを軽減することができるものであり、光減衰率が一定ではなく可変とされている。そして、この光減衰器は、後述のように、光ピックアップ3固有の個々のカップリング効率CEのばらつきに応じた光減衰率となるように制御される。すなわち、光減衰器は、光ピックアップ3固有のカップリング効率CEのばらつきによる再生時のレーザ元パワーのばらつきを抑えるように構成されている。すなわち、光減衰器は、後述のように1台毎のカップリング効率CEのばらつきに応じて光減衰率Rを可変にすることにより光源31から出射される光ビームのパワーを決定する光源31の駆動電圧の動作点を所望の範囲となるようにできる。かかる光減衰器は、CEに応じた光減衰率Rとすることで、すなわち光源31のパワーの動作点(元パワーP0)を略一定にすることができる。これにより、この光減衰器は、レーザノイズ、高周波重畳時のピークパワー、寿命等のばらつきを抑える。   This optical attenuator can reduce laser noise during reproduction, and the optical attenuation factor is not constant but variable. The optical attenuator is controlled so as to have an optical attenuation factor corresponding to variations in individual coupling efficiency CE unique to the optical pickup 3 as will be described later. That is, the optical attenuator is configured to suppress variations in the laser source power during reproduction due to variations in the coupling efficiency CE inherent to the optical pickup 3. That is, the optical attenuator determines the power of the light beam 31 emitted from the light source 31 by making the optical attenuation rate R variable according to the variation in coupling efficiency CE for each unit as will be described later. The operating point of the driving voltage can be in a desired range. Such an optical attenuator can make the operating point (original power P0) of the power of the light source 31 substantially constant by setting the optical attenuation factor R according to CE. Thereby, this optical attenuator suppresses variations in laser noise, peak power at the time of high frequency superposition, life, and the like.

そして、光ピックアップ3は、この液晶素子34等からなる光減衰器の光減衰率を検出するための光減衰率検出部(以下、「LCDモニタ」ともいう。)として分岐量検出素子36を備える。すなわち、分岐量検出素子36は、偏光ビームスプリッタ膜面35aにより対物レンズ32及び光ディスク2側に導かれる光ビームから分岐された光ビームが入射される位置に配置される。そして、この分岐量検出素子36と偏光ビームスプリッタ膜面35aとの間には、拡散板37が設けられている。分岐量検出素子36は、偏光ビームスプリッタ膜面35aで反射され拡散板37を介した光ビームを検出することにより、偏光ビームスプリッタ膜面35aを透過され光ディスク2に導かれる光ビームの光量を検出する。このように、分岐量検出素子36は、光分岐量をモニタするものであり、すなわち、光減衰器の光減衰率を検出する。   The optical pickup 3 includes a branch amount detection element 36 as an optical attenuation factor detection unit (hereinafter also referred to as “LCD monitor”) for detecting the optical attenuation factor of the optical attenuator including the liquid crystal element 34 and the like. . That is, the branch amount detection element 36 is disposed at a position where a light beam branched from the light beam guided to the objective lens 32 and the optical disc 2 side by the polarization beam splitter film surface 35a is incident. A diffusion plate 37 is provided between the branch amount detection element 36 and the polarization beam splitter film surface 35a. The branch amount detection element 36 detects the light amount of the light beam transmitted through the polarization beam splitter film surface 35a and guided to the optical disc 2 by detecting the light beam reflected by the polarization beam splitter film surface 35a and passing through the diffusion plate 37. To do. As described above, the branch amount detection element 36 monitors the optical branch amount, that is, detects the light attenuation rate of the optical attenuator.

また、光ピックアップ3は、例えば1/2波長板等である位相板38と、光分離素子となるビームスプリッタ39と、FPD(フロントフォトダイオード)等の発光パワー検出素子40と、1/4波長板41とを備える。発光パワー検出素子40は、光源31の発光パワーを検出するための素子である。尚、発光パワー検出素子40とビームスプリッタ39との間には、ビームスプリッタ39から導かれた光ビームを発光パワー検出素子40に集光する集光レンズを設けるように構成してもよい。また、ビームスプリッタ39と1/4波長板41との間には、ビームエキスパンダや立ち上げ用のミラーを配置するように構成してもよい。   The optical pickup 3 includes, for example, a phase plate 38 that is a half-wave plate, a beam splitter 39 that is a light separation element, a light emission power detection element 40 such as an FPD (front photodiode), and a quarter wavelength. A plate 41. The light emission power detection element 40 is an element for detecting the light emission power of the light source 31. A condensing lens for condensing the light beam guided from the beam splitter 39 onto the light emission power detection element 40 may be provided between the light emission power detection element 40 and the beam splitter 39. Further, a beam expander or a raising mirror may be arranged between the beam splitter 39 and the quarter wavelength plate 41.

また、光ピックアップ3は、光ディスクで反射されビームスプリッタ39で往路の光ビームから分離された復路の光ビームを検出するための、検出レンズ群42と、シリンドリカルレンズ43と、光検出手段となる光検出器44とを備えている。この検出レンズ群42は、例えばコリメータレンズやホログラフィックプレートからなる。光ピックアップ3において、上述した各光学部品は、個別にマウントされて構成されている。   The optical pickup 3 also includes a detection lens group 42, a cylindrical lens 43, and light serving as a light detection means for detecting a return light beam reflected from the optical disk and separated from the forward light beam by the beam splitter 39. And a detector 44. The detection lens group 42 includes, for example, a collimator lens and a holographic plate. In the optical pickup 3, each optical component described above is configured by being individually mounted.

また、この光ピックアップ3においては、液晶素子34を温度に応じて制御するために、温度センサ45を設けるようにしてもよい。温度センサ45により検出された検出結果を示す信号は、システムコントローラ7に送られる。温度センサ45を設けた場合には、後述のように、温度センサ45により検出された結果に応じて液晶素子34を駆動する。これにより、温度によって記録及び/又は再生パワーが変化しても、この変化に対応することができる。   In the optical pickup 3, a temperature sensor 45 may be provided in order to control the liquid crystal element 34 according to the temperature. A signal indicating the detection result detected by the temperature sensor 45 is sent to the system controller 7. When the temperature sensor 45 is provided, the liquid crystal element 34 is driven according to the result detected by the temperature sensor 45 as described later. Thereby, even if the recording and / or reproducing power changes depending on the temperature, it is possible to cope with this change.

次に、この光ピックアップ3において、光源31から出射された光ビームの光路について図2を用いて説明する。光源31から出射された直線偏光の拡散状態の光ビームは、コリメータレンズ33に入射されて平行な光ビームとされ、液晶素子34に入射される。そして、この液晶素子34を通過した光ビームは、アナモルフィックプリズム35、位相板38及びビームスプリッタ39に順次入射される。   Next, the optical path of the light beam emitted from the light source 31 in the optical pickup 3 will be described with reference to FIG. The linearly polarized light beam emitted from the light source 31 is incident on the collimator lens 33 to be a parallel light beam, and is incident on the liquid crystal element 34. The light beam that has passed through the liquid crystal element 34 is sequentially incident on the anamorphic prism 35, the phase plate 38, and the beam splitter 39.

このとき、アナモルフィックプリズム35は、光源31から出射された光ビームの断面形状を、楕円形から略々円形に整形する。すなわち、光源31から出射された光ビームは、直線偏光であって、図2中矢印Pで示す偏光状態を短径方向とする楕円形の断面形状を有している。そして、この光ビームは、断面形状の短径方向に対して傾斜されたアナモルフィックプリズム35の入射面から入射されることにより、この短径方向についてビーム径を拡げられて、略々円形の光ビームに整形される。   At this time, the anamorphic prism 35 shapes the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source 31 from an ellipse to a substantially circular shape. That is, the light beam emitted from the light source 31 is linearly polarized light and has an elliptical cross-sectional shape in which the polarization state indicated by the arrow P in FIG. Then, the light beam is incident from the incident surface of the anamorphic prism 35 inclined with respect to the minor axis direction of the cross-sectional shape, so that the beam diameter is expanded in the minor axis direction, and is substantially circular. Shaped into a light beam.

このアナモルフィックプリズム35及び位相板38を経てビームスプリッタ39に入射した入射光ビームは、このビームスプリッタ39が有する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面に対して略P偏光の状態となされている。なお、位相板38は、入射光ビームの偏光状態をビームスプリッタ39の反射面に対するP偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。   The incident light beam that has entered the beam splitter 39 through the anamorphic prism 35 and the phase plate 38 is approximately against a planar reflecting surface that is inclined with respect to the optical axis of the incident light beam that the beam splitter 39 has. It is in a P-polarized state. The phase plate 38 is rotated and adjusted around the optical axis so that the polarization state of the incident light beam is P-polarized light with respect to the reflection surface of the beam splitter 39.

ビームスプリッタ39に入射した光ビームは、例えば95%以下程度の一定の比率で分離面39aを透過し、1/4波長板41に入射される。ここでビームスプリッタ39の分離面39aによって反射された光ビームは、発光パワー検出素子40に入射する。ビームスプリッタ39を透過された入射光ビームは、1/4波長板41を通過することによって円偏光となされて、対物レンズ32によって光ディスク2の記録面上に集光される。   The light beam incident on the beam splitter 39 passes through the separation surface 39a at a constant ratio of, for example, about 95% or less and is incident on the quarter wavelength plate 41. Here, the light beam reflected by the separation surface 39 a of the beam splitter 39 enters the light emission power detection element 40. The incident light beam that has passed through the beam splitter 39 passes through the quarter-wave plate 41 to become circularly polarized light, and is condensed on the recording surface of the optical disc 2 by the objective lens 32.

そして、光ディスク2の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ32を経て、1/4波長板41を透過することによって、往光路の光ビームの偏光状態に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ39に戻る。このとき、反射光ビームは、ビームスプリッタ39の分離面39aに対して略々S偏光の状態となされており、この分離面39aによって略々全量が反射され、光源31からの光路に対して分離される。光源31からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ群42で収束光に変換され、シリンドリカルレンズ43によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出器44に入射される。この反射光ビームを受光した光検出器44の出力する信号に基づいて、RF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が生成される。   Then, the reflected light beam reflected by the recording surface of the optical disc 2 passes through the objective lens 32 and is transmitted through the quarter-wave plate 41, so that a straight line in a direction orthogonal to the polarization state of the light beam in the outgoing optical path. The polarized light is returned to the beam splitter 39. At this time, the reflected light beam is substantially in the S-polarized state with respect to the separation surface 39 a of the beam splitter 39, and substantially the entire amount is reflected by this separation surface 39 a and separated from the optical path from the light source 31. Is done. The reflected light beam separated from the optical path from the light source 31 is converted into convergent light by the detection lens group 42, and is given astigmatism by the cylindrical lens 43 to obtain a focus error signal by the astigmatism method. The light enters the photodetector 44. An RF signal, a focus error signal, a tracking error signal, and the like are generated based on a signal output from the photodetector 44 that has received the reflected light beam.

この光ピックアップ3においては、光源31から出射された光ビームは、光減衰器である液晶素子34及びアナモルフィックプリズム35の偏光ビームスプリッタ膜面35aの作用により、光減衰率が適宜可変制御される。すなわち、光源31から出射された光ビームは、再生モード及び記録モードに応じて適切な透過率で透過されて光ディスク2側に導かれる。尚、記録モードのときには、再生モードのときよりも小さな光減衰率、すなわち大きな透過率で光ディスク2に導かれる。   In this optical pickup 3, the light attenuation rate of the light beam emitted from the light source 31 is appropriately variably controlled by the action of the liquid crystal element 34 as an optical attenuator and the polarization beam splitter film surface 35a of the anamorphic prism 35. The That is, the light beam emitted from the light source 31 is transmitted with an appropriate transmittance according to the reproduction mode and the recording mode, and is guided to the optical disc 2 side. In the recording mode, the light is guided to the optical disc 2 with a smaller light attenuation rate, that is, a larger transmittance than in the reproduction mode.

この光ピックアップ3において、光源31の半導体レーザ素子チップを駆動する電流は、レーザ制御部21から供給される。   In the optical pickup 3, a current for driving the semiconductor laser element chip of the light source 31 is supplied from the laser control unit 21.

液晶素子34は、印加電圧(以下、「液晶印加電圧」ともいう。)に基づいて入射した光ビームの偏光状態を変化させて出射させる。液晶素子34に対する印加電圧は、サーボ制御部9によって制御される。液晶素子34を透過した光束は、偏光の状態が変化された状態で、アナモルフィックプリズム35に入射する。   The liquid crystal element 34 changes the polarization state of the incident light beam based on an applied voltage (hereinafter also referred to as “liquid crystal applied voltage”) and emits the light beam. The applied voltage to the liquid crystal element 34 is controlled by the servo control unit 9. The light beam transmitted through the liquid crystal element 34 enters the anamorphic prism 35 in a state where the polarization state is changed.

アナモルフィックプリズム35の偏光ビームスプリッタ膜面35aは、入射光束の光軸に対して所定の角度の傾斜を有する平面状となされ、P偏光を略々100%透過させ、S偏光を略々100%反射するようになされている。したがって、例えば光ディスク2に対して記録を行う(以下、「記録モード」ともいう。)際には、液晶素子34から出射される光ビームの偏光状態が略P偏光方向に近い状態とされ、例えば95%程度の光量が偏光ビームスプリッタ膜面35aを透過する。また、光ディスク2に対して再生を行う(以下、「再生モード」ともいう。)際には、液晶素子34から出射される光ビームの偏光状態がP偏光方向から偏光状態が変化され、例えば30%程度の光量が偏光ビームスプリッタ膜面35aを透過する。このとき、残りの例えば70%程度の光量が偏光ビームスプリッタ膜面35aを反射され、分岐量検出素子36側に導かれる。ここで、偏光ビームスプリッタ膜面35aを透過する割合は、液晶素子34により偏光状態が回転された角度によって決まる。   The polarization beam splitter film surface 35a of the anamorphic prism 35 has a planar shape having a predetermined angle with respect to the optical axis of the incident light beam, transmits substantially 100% of the P-polarized light, and approximately 100 of the S-polarized light. % Reflection. Therefore, for example, when recording is performed on the optical disc 2 (hereinafter, also referred to as “recording mode”), the polarization state of the light beam emitted from the liquid crystal element 34 is set to a state substantially close to the P-polarization direction. A light amount of about 95% is transmitted through the polarizing beam splitter film surface 35a. When the optical disk 2 is reproduced (hereinafter also referred to as “reproduction mode”), the polarization state of the light beam emitted from the liquid crystal element 34 is changed from the P-polarization direction, for example, 30. % Of light passes through the polarizing beam splitter film surface 35a. At this time, the remaining light amount of, for example, about 70% is reflected from the polarization beam splitter film surface 35a and guided to the branch amount detection element 36 side. Here, the rate of transmission through the polarization beam splitter film surface 35 a is determined by the angle at which the polarization state is rotated by the liquid crystal element 34.

アナモルフィックプリズム35の偏光ビームスプリッタ膜面35aにおいて反射された光ビームは、拡散板37を経て、光減衰率検出手段となる分岐量検出素子36に受光される。   The light beam reflected by the polarization beam splitter film surface 35a of the anamorphic prism 35 is received by the branch amount detection element 36 serving as the light attenuation rate detection means via the diffusion plate 37.

分岐量検出素子36の出力は、光源31の発光出力とアナモルフィックプリズム35の偏光ビームスプリッタ膜面35aにおける光分岐率との積に対応したものとなっており、この光ピックアップ3における光減衰率に略々対応したものとなっている。なお、この光ピックアップ3においては、光減衰率が小さいときには、分岐量検出素子36に入射される光量は減り、光減衰率が大きいときに、分岐量検出素子36に入射される光量が増える関係となっている。分岐量検出素子36に入射される光量は、100%−〔光結合効率可変手段の通過率(%)〕と「レーザ出射パワー」との積に比例した量である。この分岐量検出素子36の出力は、図2に示すように、プリアンプ14に送られる。   The output of the branch amount detection element 36 corresponds to the product of the light emission output of the light source 31 and the light branching rate on the polarization beam splitter film surface 35a of the anamorphic prism 35. It corresponds to the rate. In this optical pickup 3, when the light attenuation factor is small, the amount of light incident on the branch amount detection element 36 decreases, and when the light attenuation factor is large, the amount of light incident on the branch amount detection element 36 increases. It has become. The amount of light incident on the branch amount detection element 36 is an amount proportional to the product of 100%-[passage rate of optical coupling efficiency variable means (%)] and "laser emission power". The output of the branch amount detection element 36 is sent to the preamplifier 14 as shown in FIG.

アナモルフィックプリズム35を透過した光ビームは、ビームスプリッタ39に入射する。ビームスプリッタ39は、光源31から出射された光ビームを、対物レンズ32を介して光ディスクの記録面に導かれる光ビームと、記録面に導かれる光ビームの光量をモニタするための発光パワー検出素子40に入射する光ビームとに一定の比率で分離させる。この発光パワー検出素子40の出力は、レーザ制御部21に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部21は、発光パワー検出素子40からの出力が所定の値となるように、光源31の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク2の記録面上における照射光量が一定となされる。なお、光ディスク2の記録面上において所定の値となされる照射光量は、後述するように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる。   The light beam transmitted through the anamorphic prism 35 enters the beam splitter 39. The beam splitter 39 is a light emission power detecting element for monitoring the light beam emitted from the light source 31 to the recording surface of the optical disc via the objective lens 32 and the light quantity of the light beam guided to the recording surface. The light beam incident on 40 is separated at a constant ratio. The output of the light emission power detecting element 40 is sent to the laser control unit 21, and an auto power control operation is executed. That is, the laser control unit 21 controls the light emission output of the light source 31 so that the output from the light emission power detection element 40 becomes a predetermined value. By this control, the amount of irradiation light on the recording surface of the optical disc 2 is made constant. Note that, as will be described later, the irradiation light amount that is a predetermined value on the recording surface of the optical disc 2 is a different value between the recording mode and the reproduction mode, and also varies depending on the type of the optical disc.

このビームスプリッタ39を透過した光ビームは、上述したように、対物レンズ32に入射される。対物レンズ32は、入射された光ビームを光ディスク2の記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ32は、図示しない二軸アクチュエータ等によって、フォーカス方向及びトラッキング方向に駆動される。これにより、対物レンズ32は、光ディスク2の記録面上で焦点が合うように、この光ビームを集束するとともに、この集束された光ビームを光ディスク2の記録面上のトラックに追従させる。   The light beam that has passed through the beam splitter 39 is incident on the objective lens 32 as described above. The objective lens 32 irradiates the incident light beam by converging it to a certain point on the recording surface of the optical disc 2. The objective lens 32 is driven in the focus direction and the tracking direction by a biaxial actuator or the like (not shown). As a result, the objective lens 32 focuses the light beam so that it is in focus on the recording surface of the optical disc 2 and causes the focused light beam to follow a track on the recording surface of the optical disc 2.

また、システムコントローラ7は、温度センサ45より送られた温度を示す信号に基づいて、サーボ制御部9を介して、後述のように光源31のパワーの動作点が一定となるように所定の光減衰率となるように制御する。   In addition, the system controller 7 uses a signal indicating the temperature sent from the temperature sensor 45 to transmit a predetermined light through the servo control unit 9 so that the power operating point of the light source 31 becomes constant as will be described later. Control the attenuation rate.

上述した光ピックアップ3は、光ディスク再生時のレーザノイズ軽減のための光減衰器に液晶素子34を使用したものである。また、この光ピックアップ3は、液晶印加電圧を記録モード及び再生モードにおける2値固定ではなく、再生時等に光ピックアップ3のカップリング効率CEに応じて可変させて制御する点に特徴を有するものである。この光ピックアップ3は、この特徴により再生時レーザ元パワーのばらつきを抑え、レーザノイズ・高周波重畳時のピークパワー、信頼性、寿命のばらつきを抑えることができるが、以下この点について詳細に説明する。また、この光ピックアップ3は、光減衰率をモニタする分岐量検出素子36の出力に基づいて、クローズループ制御を可能にするものである。また、この光ピックアップ3は、任意の光減衰率に設定できるので、再生時のみでなく記録時にも制御可能である。以下では併せてクローズループ制御の利点と、モード切替時のオーバードライブによりLCD(液晶素子)応答速度を高めてモード切替時間を短縮できる等の利点についても説明する。   The optical pickup 3 described above uses a liquid crystal element 34 as an optical attenuator for reducing laser noise during optical disc reproduction. The optical pickup 3 is characterized in that the liquid crystal applied voltage is not fixed in the binary mode in the recording mode and the reproduction mode, but is controlled by varying it according to the coupling efficiency CE of the optical pickup 3 during reproduction or the like. It is. With this feature, the optical pickup 3 can suppress variations in the laser source power during reproduction, and can suppress variations in peak power, reliability, and life when laser noise and high frequency are superimposed. This will be described in detail below. . The optical pickup 3 enables closed-loop control based on the output of the branch amount detection element 36 that monitors the optical attenuation rate. Further, since the optical pickup 3 can be set to an arbitrary optical attenuation factor, it can be controlled not only during reproduction but also during recording. In the following, the advantages of the closed loop control and the advantages of increasing the LCD (liquid crystal element) response speed and reducing the mode switching time by overdrive at the time of mode switching will be described.

まず、図3を用いて液晶素子34の印加電圧と、この液晶素子及び偏光ビームスプリッタ膜面35aからなる光減衰器の光減衰率特性との関係について説明する。図3中横軸は、液晶印加電圧(「LCDDRV」ともいう。)を示し、縦軸は、光減衰率(「ATT率」ともいう。)を示す。そして、図3中L1は、液晶素子34の印加電圧に対する光減衰器の光減衰率特性を示すものである。   First, the relationship between the applied voltage of the liquid crystal element 34 and the optical attenuation factor characteristic of the optical attenuator composed of the liquid crystal element and the polarizing beam splitter film surface 35a will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates a liquid crystal applied voltage (also referred to as “LCDDRV”), and the vertical axis indicates a light attenuation rate (also referred to as “ATT rate”). In FIG. 3, L1 indicates the light attenuation rate characteristic of the light attenuator with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34.

ここではまず、本発明と比較するための従来の2値固定制御について説明する。再生モード及び記録モードからなる2モードのそれぞれの値を固定する2値固定制御においては、例えば、図3中Paに示すように再生時に0.5Vとし、図3中Pbに示すように記録時に9Vとしてこの電圧を印加するようにされている。そして、かかる場合に、図3に示すように、再生時減衰率が0.3であり、記録時減衰率が0.95程度として得られることとなる。   Here, first, conventional binary fixed control for comparison with the present invention will be described. In the binary fixing control for fixing the values of the two modes consisting of the reproduction mode and the recording mode, for example, 0.5V is set during reproduction as shown by Pa in FIG. 3, and during recording as shown by Pb in FIG. This voltage is applied as 9V. In such a case, as shown in FIG. 3, the reproduction attenuation rate is 0.3, and the recording attenuation rate is about 0.95.

次に、図3のような関係としたときの液晶素子34の印加電圧と、減衰率モニタとしての分岐量検出素子36の電圧の特性、及び発光パワー検出素子40の電圧の特性との関係について図4を用いて説明する。図4中L2は、液晶素子34の印加電圧に対する分岐量検出素子36の電圧の特性(「VMON」ともいう。)、すなわち光減衰率のモニタ電圧特性を示し、具体的には、分岐量検出素子36を構成するフォトディテクタ出力をI/V変換したものである。また、図4中L3は、液晶素子34の印加電圧に対する発光パワー検出素子40の電圧の特性(「VFPD」ともいう。)、すなわち、対物レンズ32への照射パワーをモニタする電圧特性を示す。このL3は、具体的には、発光パワー検出素子40を構成するフロントフォトダイオード(FPD)のI/V出力を示したものである。また、図4中横軸は、液晶印加電圧(「LCDDRV」ともいう。)を示す。また、図4中縦軸は、L2に対しては、分岐量検出素子36の電圧(VMON)の特性を示し、L3に対しては、発光パワー検出素子40の電圧(VFPD)の特性を示す。   Next, the relationship between the voltage applied to the liquid crystal element 34, the voltage characteristic of the branch amount detecting element 36 as the attenuation rate monitor, and the voltage characteristic of the light emission power detecting element 40 when the relationship shown in FIG. This will be described with reference to FIG. 4, L2 indicates the voltage characteristic (also referred to as “VMON”) of the branch amount detection element 36 with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34, that is, the monitor voltage characteristic of the optical attenuation factor. The output of the photodetector constituting the element 36 is I / V converted. 4 indicates a voltage characteristic of the light emission power detection element 40 with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 (also referred to as “VFPD”), that is, a voltage characteristic for monitoring the irradiation power to the objective lens 32. Specifically, L3 indicates the I / V output of the front photodiode (FPD) constituting the light emission power detection element 40. Further, the horizontal axis in FIG. 4 indicates the liquid crystal applied voltage (also referred to as “LCDDRV”). Also, the vertical axis in FIG. 4 shows the voltage (VMON) characteristic of the branch amount detection element 36 for L2, and the voltage (VFPD) characteristic of the light emission power detection element 40 for L3. .

分岐量検出素子36は、上述したように、減衰率モニタとして機能するものであり、この減衰率モニタである分岐量検出素子36は、2値制御においても状態確認用として用い、記録/再生動作をさらに安定にするものである。   As described above, the branch amount detection element 36 functions as an attenuation rate monitor. The branch amount detection element 36 as the attenuation rate monitor is also used for state confirmation in binary control, and is used for recording / reproducing operation. Is more stable.

すなわち、減衰率モニタとしての分岐量検出素子36の電圧を常に監視するとともに、これと比較するための閾値を設けることで状態確認を可能にする。具体的には、分岐量検出素子36の電圧が閾値以上であるか以下であるかの判断により、液晶素子34の状態確認をし、状態確認後、再生・記録モードに移行させることができる。   That is, the voltage of the branch amount detection element 36 as an attenuation rate monitor is constantly monitored, and a state can be confirmed by providing a threshold value for comparison. Specifically, the state of the liquid crystal element 34 can be confirmed by determining whether the voltage of the branch amount detecting element 36 is equal to or higher than a threshold value, and after the state is confirmed, the mode can be shifted to the reproduction / recording mode.

特に、減衰率大(以下、「LCD CLOSE」ともいう。)から減衰率小(以下、「LCD OPEN」ともいう。)にする再生モードから記録モードへの切替動作では、この監視が必要となる。すなわち、液晶素子34の応答速度が有限であり、液晶素子34自体の切り替え時間が0でないため、この再生から記録への切替動作において、完全にLCDOPEN状態にならないまま記録パワーにするレーザを破壊してしまう可能性がある。これは、減衰率大のため光源31において必要以上のパワーを出させることになるからである。上述したような分岐量検出素子36は、液晶素子34の状態を検出することができ、この状態確認の後に、記録時のレーザパワーに切り替えることでレーザ破壊を防止できる。以上のような従来の2値固定制御においても、モード切り替え時の問題等を解消することができるが、上述したようなレーザ元パワーのばらつきによる問題点を解消することが困難であった。   In particular, this monitoring is required in the switching operation from the reproduction mode to the recording mode from the high attenuation rate (hereinafter also referred to as “LCD CLOSE”) to the low attenuation rate (hereinafter also referred to as “LCD OPEN”). . That is, since the response speed of the liquid crystal element 34 is finite and the switching time of the liquid crystal element 34 itself is not zero, in this switching operation from reproduction to recording, the laser that makes the recording power without being completely in the LCDOPEN state is destroyed. There is a possibility that. This is because the light source 31 emits more power than necessary because of the large attenuation rate. The branch amount detection element 36 as described above can detect the state of the liquid crystal element 34, and after confirming this state, switching to the laser power during recording can prevent laser destruction. Even in the conventional binary fixed control as described above, the problem at the time of mode switching and the like can be solved, but it is difficult to solve the problem due to the variation of the laser source power as described above.

本発明を適用した光ピックアップ3は、以上のような2値固定制御の利点を備えるとともに、2値固定制御の問題点を解消するべく、光減衰率を再生時等では固定ではなく可変制御するものである。これにより、光ピックアップ3は、レーザノイズ・高周波重畳時のピークパワー・レーザ寿命のばらつきを抑え安定した光ディスクドライブシステムを構築するものであるがこの点について、以下に詳細に説明する。   The optical pickup 3 to which the present invention is applied has the advantages of the binary fixing control as described above, and controls the optical attenuation factor variably instead of being fixed at the time of reproduction or the like in order to solve the problems of the binary fixing control. Is. As a result, the optical pickup 3 constructs a stable optical disk drive system by suppressing variations in laser noise, peak power at the time of high frequency superposition, and laser life. This will be described in detail below.

この光ピックアップ3における、光源31から出射される出射パワー制御は、光路途中に配置された発光パワー検出素子40のI/V変換で得られた電圧を基準としている。この得られる電圧は、パワーに比例した電圧となっている。以下、この発光パワー検出素子40の出力を用いた制御のことをオートパワーコントロール(APC)ともいう。   In the optical pickup 3, the emission power control emitted from the light source 31 is based on the voltage obtained by the I / V conversion of the light emission power detection element 40 disposed in the middle of the optical path. This obtained voltage is a voltage proportional to the power. Hereinafter, the control using the output of the light emission power detecting element 40 is also referred to as auto power control (APC).

一般的に、光ピックアップ1台毎に出射パワーと発光パワー検出素子40との関係を測定している。具体的には、出射パワーと、発光パワー検出素子40を構成するフロントフォトダイオード(FPD)出力電圧との関係をki(V/mW)として記憶している。これは、発光パワー検出素子40の素子感度や、光ピックアップのカップリング効率が個々の光ピックアップ毎に全く同じではないからである。   In general, the relationship between the emission power and the light emission power detection element 40 is measured for each optical pickup. Specifically, the relationship between the output power and the output voltage of the front photodiode (FPD) constituting the light emission power detection element 40 is stored as ki (V / mW). This is because the element sensitivity of the light emission power detection element 40 and the coupling efficiency of the optical pickup are not exactly the same for each optical pickup.

そして、具体的には、発光パワー検出素子40を構成するFPD(フロントフォトダイオード)のI/Vアンプのゲインを調整して、k1(V/mW)を固定値に調整するのが一般的である。その一方で、APCとしてのレーザ制御部21は、設定したいパワーが、例えばP1(mW)のときは、発光パワー検出素子40のFPD出力がP1×k1(V)になるように制御する。   Specifically, it is common to adjust k1 (V / mW) to a fixed value by adjusting the gain of an I / V amplifier of an FPD (front photodiode) constituting the light emission power detection element 40. is there. On the other hand, when the power to be set is, for example, P1 (mW), the laser control unit 21 as the APC performs control so that the FPD output of the light emission power detection element 40 becomes P1 × k1 (V).

次に、この関係を示すk1についてさらに具体的に説明する。このk1(V/mW)の測定は、最低2点のパワー(P1,P2)で、オートパワーコントロールではなく、定電流駆動発光(以下、「CC発光」ともいう。)させて行う。そして、光パワーメータで対物レンズ32の出射パワーP1,P2と、そのときの発光パワー検出素子40を構成するフォントフォトダイオード(FPD)のI/Vアンプ出力V1,V2を測定する。さらに、そのときの光源31のレーザ電流I1,I2も測定しておく。   Next, k1 indicating this relationship will be described more specifically. The measurement of k1 (V / mW) is performed by using at least two points of power (P1, P2) by constant current driving light emission (hereinafter also referred to as “CC light emission”) instead of auto power control. Then, the output powers P1 and P2 of the objective lens 32 and the I / V amplifier outputs V1 and V2 of the font photodiode (FPD) constituting the light emission power detection element 40 at that time are measured with an optical power meter. Further, the laser currents I1 and I2 of the light source 31 at that time are also measured.

このように得られた出射パワーP1,P2、出力電圧V1,V2から次式(1)によりk1を算出することができる。また、レーザ電流I1,I2から次式(2)により、光学系としたときの光源31によるレーザの微分効率η1を算出することができる。さらに、レーザ単体としての微分効率をη0(mW/mA)とすれば、このη0及び得られたη1と、カップリング効率CEとは、次式(3)の関係を有している。
k1=(V2−V1)/(P2−P1)(V/mW) ・・・(1)
η1=(P2−P1)/(I2−I1)(mW/mA) ・・・(2)
CE=η1/η0 ・・・(3)
From the output powers P1 and P2 and the output voltages V1 and V2 thus obtained, k1 can be calculated by the following equation (1). Further, the differential efficiency η1 of the laser by the light source 31 when the optical system is used can be calculated from the laser currents I1 and I2 by the following equation (2). Furthermore, if the differential efficiency as a single laser is η0 (mW / mA), η0 and the obtained η1 and the coupling efficiency CE have the relationship of the following equation (3).
k1 = (V2-V1) / (P2-P1) (V / mW) (1)
η1 = (P2-P1) / (I2-I1) (mW / mA) (2)
CE = η1 / η0 (3)

ところで、光ピックアップ3におけるカップリング効率CEは、光源31から出射される光ビームのレーザ発散角、光ピックアップ3を構成する光学部品の透過率、光学ロス等で決定され、必要最大出射パワー、光スポット形状等を考慮して決定される。   Incidentally, the coupling efficiency CE in the optical pickup 3 is determined by the laser divergence angle of the light beam emitted from the light source 31, the transmittance of the optical components constituting the optical pickup 3, the optical loss, and the like. It is determined in consideration of the spot shape and the like.

次に、光源31から出射されるレーザを同様に、CC発光で、あるパワーで発光させ、液晶素子34の印加電圧をあるステップ毎に変化させる。このとき、発光パワー検出素子40のFPD出力電圧を測定すると、上述した図4のL3のような特性が得られ、液晶印加電圧に対する光減衰率がわかる。   Next, the laser emitted from the light source 31 is similarly made to emit light at a certain power by CC light emission, and the voltage applied to the liquid crystal element 34 is changed at every step. At this time, when the FPD output voltage of the light emission power detection element 40 is measured, the characteristic as shown in L3 of FIG.

一般的な光減衰制御では、光減衰率が一様範囲で、温度変化の影響を受けずらい2点の電圧、例えば図3に示すPa,Pb部分のような位置において、固定値を採用する手法が選ばれる。ここで具体的な減衰比としては、図3に示すPaにおけるLCDClose時の減衰比が0.3程度であり、図3に示すPbにおけるLCDOpen時の減衰比が0.95程度である。   In general light attenuation control, a fixed value is adopted at two voltage points where the light attenuation rate is in a uniform range and hardly affected by temperature change, for example, at positions such as Pa and Pb shown in FIG. The method is chosen. Here, as a specific attenuation ratio, the attenuation ratio at the time of LCDClose in Pa shown in FIG. 3 is about 0.3, and the attenuation ratio at the time of LCDOpen in Pb shown in FIG. 3 is about 0.95.

再生時(LCDClose)の光減衰率が0.3固定の場合、再生パワー0.3mW時のレーザの元パワーP0は、カップリング効率CEと、光減衰率Rとを用いれば、P0=0.3/(CE×R)の関係式を満たしている。R=0.3とすると、P0=0.3/(CE×0.3)=1/CEとなる。   When the optical attenuation factor during reproduction (LCD Close) is fixed at 0.3, the original power P0 of the laser when the reproduction power is 0.3 mW is obtained by using the coupling efficiency CE and the optical attenuation factor R, P0 = 0. 3 / (CE × R) is satisfied. When R = 0.3, P0 = 0.3 / (CE × 0.3) = 1 / CE.

ここで、ばらつきを考慮して、カップリング効率CEをCE=0.10〜0.20とすると、レーザ元パワーP0は、P0=1/(0.10〜0.20)=5.0〜10mWとなり、動作点が異なることになる。このように、動作点が異なると、レーザノイズ(RIN)、高周波重畳時のピークパワー、寿命等が一様でなくなることになる。尚、この点が上述した従来の2値固定制御の具体的な問題点である。   Here, in consideration of variation, when the coupling efficiency CE is set to CE = 0.10 to 0.20, the laser source power P0 is P0 = 1 / (0.10 to 0.20) = 5.0 to 10 mW, and the operating point will be different. As described above, if the operating points are different, the laser noise (RIN), the peak power at the time of high frequency superposition, the lifetime, and the like are not uniform. This is a specific problem of the conventional binary fixed control described above.

これに対し、レーザ元パワーの動作点をほぼ同じにするには、光減衰率を可変にすればよい。動作点は、使用するレーザのPower vs RINカーブ、システム上許容されるレーザノイズ、高周波重畳波形のピークパワー等を考慮して決める必要がある。また、寿命の観点からは動作点のパワーは小さい方がよい。   On the other hand, in order to make the operating point of the laser source power substantially the same, the light attenuation factor may be made variable. The operating point must be determined in consideration of the power vs RIN curve of the laser to be used, the laser noise allowed in the system, the peak power of the high frequency superimposed waveform, and the like. Also, from the viewpoint of life, the power at the operating point should be small.

上述した図9の例では、重畳波形の2発目のこぶが出始める前の5mWが動作点として妥当であると考えられる。また、上述の関係式からR=0.3/(P0×CE)の関係が得られる。これらのことから、動作点を5mWにするには、CEmax=0.20のとき、光減衰率が0.3mW/5mW×0.20(CEmax)=0.3であり、CEmin=0.10のとき、光減衰率が0.3mW/5mW×0.10(CEmin)=0.6である。すなわち、動作点を5mWにするためには、光減衰率を0.3〜0.6の範囲で可変にすればよい。具体的には、光ピックアップ個々のカップリング効率CEに応じた光減衰率を決定し、この光減衰率となるように液晶素子34を駆動することにより、動作点を一定にすることが可能となる。   In the example of FIG. 9 described above, 5 mW before the second hump of the superimposed waveform begins to appear is considered to be appropriate as the operating point. Further, the relationship of R = 0.3 / (P0 × CE) is obtained from the above relational expression. Therefore, in order to set the operating point to 5 mW, when CEmax = 0.20, the optical attenuation factor is 0.3 mW / 5 mW × 0.20 (CEmax) = 0.3, and CEmin = 0.10. In this case, the light attenuation factor is 0.3 mW / 5 mW × 0.10 (CEmin) = 0.6. That is, in order to set the operating point to 5 mW, the light attenuation factor may be made variable in the range of 0.3 to 0.6. Specifically, it is possible to make the operating point constant by determining the light attenuation rate according to the coupling efficiency CE of each optical pickup and driving the liquid crystal element 34 to achieve this light attenuation rate. Become.

液晶素子34の印加電圧と、光減衰率との関係は、上述のように光源31を定電流(CC)駆動であるパワーで発光させ、液晶(LCD)印加電圧をあるステップで可変することで得られる。すなわち、当該関係は、液晶印加電圧を例えば0〜9V間のあるステップで可変させ、そのときの発光パワー検出素子40のFPD電圧、分岐量検出素子36のモニタ電圧を測定することでわかる。   As described above, the relationship between the voltage applied to the liquid crystal element 34 and the light attenuation rate is such that the light source 31 emits light with a constant current (CC) drive power and the liquid crystal (LCD) applied voltage is varied in a certain step. can get. That is, this relationship can be understood by varying the applied voltage of the liquid crystal in a certain step between 0 to 9 V, for example, and measuring the FPD voltage of the light emission power detection element 40 and the monitor voltage of the branch amount detection element 36 at that time.

分岐量検出素子36のモニタ電圧は、光減衰率が大きい場合に、モニタとしての分岐量検出素子36側に分岐される光が増大することで、電圧が増加するので、発光パワー検出素子40のFPD電圧とは逆の特性になる。   The monitor voltage of the branch amount detection element 36 increases when the light attenuation factor is large, and the voltage increases due to an increase in the light branched to the branch amount detection element 36 as a monitor. The characteristics are opposite to those of the FPD voltage.

ここで説明する例において、以下のようにVFPD9、VMON9、VFPDn、VMONnを設定したときに、以下のような関係が得られる。すなわち、液晶印加電圧9Vである光減衰率の最小時の発光パワー検出素子40のFPD電圧をVFPD9とし、そのときの、分岐量検出素子36のモニタ電圧をVMON9とする。また、液晶印加電圧nVであるときの発光パワー検出素子40のFPD電圧をVFPDnとし、そのときの、分岐量検出素子36のモニタ電圧をVMONnとする。このように設定したとき、nVであるときの光減衰率ATTnは、関係式ATTn=0.95×VFPDn/VFPD9=0.95×VMON9/VMONnを満たすこととなる。このとき、「0.95」とあるのは、最小光減衰率が1でなく0.95であるからである。   In the example described here, when VFPD9, VMON9, VFPDn, and VMONn are set as follows, the following relationship is obtained. That is, the FPD voltage of the light emission power detection element 40 at the time of the minimum optical attenuation rate, which is the liquid crystal applied voltage 9V, is VFPD9, and the monitor voltage of the branch amount detection element 36 at that time is VMON9. Further, the FPD voltage of the light emission power detection element 40 when the liquid crystal applied voltage is nV is VFPDn, and the monitor voltage of the branch amount detection element 36 at that time is VMONn. When set in this way, the optical attenuation factor ATTn at nV satisfies the relational expression ATTn = 0.95 × VFPDn / VFPD9 = 0.95 × VMON9 / VMONn. In this case, “0.95” is because the minimum light attenuation factor is not 0.9 but 0.95.

このように、液晶印加電圧を0〜9V間の許されるステップで可変させ上記測定を行えば、液晶印加電圧と光減衰率との関係(LCD印加電圧vs光減衰率)が判明する。   In this way, when the liquid crystal application voltage is varied in an allowable step of 0 to 9 V and the above measurement is performed, the relationship between the liquid crystal application voltage and the light attenuation factor (LCD application voltage vs. light attenuation factor) can be determined.

以上のように、光ピックアップ1台毎の、カップリング効率CEと、液晶(LCD)印加電圧と、光減衰率との関係が得られるので動作点、すなわち再生時のレーザ元パワーをほぼ同一にすることが可能となる。具体的には、サーボ制御部9は、サーボ制御部9自体やシステムコントローラ7に記憶された固有のカップリング効率CEに基づいて、液晶素子36からなる光減衰器を制御することで、レーザ元パワーを同一にできる。   As described above, since the relationship between the coupling efficiency CE, the liquid crystal (LCD) applied voltage, and the optical attenuation factor can be obtained for each optical pickup, the operating point, that is, the laser source power during reproduction is almost the same. It becomes possible to do. Specifically, the servo control unit 9 controls the optical attenuator composed of the liquid crystal element 36 on the basis of the intrinsic coupling efficiency CE stored in the servo control unit 9 itself or the system controller 7, so that the laser source The power can be the same.

本発明を適用した光ピックアップ3は、光源31と、対物レンズ32と、光検出器44と、光減衰器とを備え、この光減衰器が、液晶素子34と、偏光分離部としての偏光ビームスプリッタ膜面35aとを有することに特徴を有している。この光ピックアップ3は、光検出器が、光ピックアップ3固有のカップリング効率のばらつきに応じた光減衰率となるように制御される構成により、以下の効果を有するものである。すなわち、光ピックアップ3は、カップリング効率に応じて光減衰率を変化させることにより、レーザノイズ、高周波重畳時のピークパワー及びレーザの寿命のばらつきを抑えることを実現し、安定した記録再生特性を実現する。このように、本発明は、安定な記録再生システムを実現する。   The optical pickup 3 to which the present invention is applied includes a light source 31, an objective lens 32, a photodetector 44, and an optical attenuator. The optical attenuator includes a liquid crystal element 34 and a polarized beam as a polarization separation unit. It is characterized by having a splitter film surface 35a. This optical pickup 3 has the following effects by the configuration in which the photodetector is controlled so as to have an optical attenuation factor corresponding to the variation in coupling efficiency inherent to the optical pickup 3. In other words, the optical pickup 3 realizes suppression of variations in laser noise, peak power at the time of high frequency superimposition, and laser lifetime by changing the optical attenuation rate according to the coupling efficiency, and stable recording / reproduction characteristics. Realize. Thus, the present invention realizes a stable recording / reproducing system.

また、本発明を適用した光ピックアップ3は、光減衰器が、光ピックアップのカップリング効率のばらつきによる再生時の光源31から出射される光ビームのパワーのばらつきを抑えるように構成されている点に特徴を有するものである。そして、光ピックアップ3は、個々のカップリング効率のばらつきに応じて光減衰率を可変にすることにより光源31のパワーの動作点を一定にするものである。光ピックアップ3は、この構成により、確実にレーザノイズ、高周波重畳時のピークパワー及びレーザの寿命のばらつきを抑えることを実現する。   Further, in the optical pickup 3 to which the present invention is applied, the optical attenuator is configured so as to suppress variations in the power of the light beam emitted from the light source 31 during reproduction due to variations in the coupling efficiency of the optical pickup. It has the characteristics. The optical pickup 3 makes the power operating point of the light source 31 constant by making the light attenuation rate variable according to the variation in individual coupling efficiency. With this configuration, the optical pickup 3 can surely suppress variations in laser noise, peak power during high frequency superposition, and laser lifetime.

尚、以上では、オープン制御を採用した例について説明したが、LCDモニタである分岐量検出素子36のモニタ電圧を一定にするようなクローズループ制御を行うことも可能である。さらに、このクローズループ制御により、温度変化による減衰率変化を抑制することも可能にできる。一般的に、液晶素子は温度の影響を受けやすく、上述した光ピックアップ3を構成する液晶素子34も例外ではない。   In the above, an example in which the open control is employed has been described. However, it is also possible to perform a closed loop control in which the monitor voltage of the branch amount detection element 36 that is an LCD monitor is made constant. Furthermore, this closed loop control can also suppress a change in attenuation rate due to a temperature change. In general, the liquid crystal element is easily affected by temperature, and the liquid crystal element 34 constituting the optical pickup 3 described above is no exception.

ここで、図3及び図4を用いて説明した液晶印加電圧に対する光減衰率特性(L1)及び分岐量検出素子36の電圧特性(L2)の温度毎の特性例を図5及び図6に示す。図5及び図6中横軸は、液晶印加電圧(LCDDRV)を示す。また、図5中L10は、0℃のときの液晶素子34の印加電圧に対する光減衰器の光減衰率特性を示す。L11は、25℃のときの液晶素子34の印加電圧に対する光減衰器の光減衰率特性を示す。L12は、50℃のときの液晶素子34の印加電圧に対する光減衰器の光減衰率特性を示す。図5中縦軸は、光減衰率(ATT率)を示す。また、図6中L20は、0℃のときの液晶素子34の印加電圧に対する分岐量検出素子36の電圧の特性を示す。L21は、25℃のときの液晶素子34の印加電圧に対する分岐量検出素子36の電圧の特性を示す。L22は、50℃のときの液晶素子34の印加電圧に対する分岐量検出素子36の電圧の特性を示す。図6中縦軸は、分岐量検出素子36の電圧(VMON)の特性を示す。   Here, FIG. 5 and FIG. 6 show characteristic examples of the light attenuation rate characteristic (L1) with respect to the liquid crystal applied voltage and the voltage characteristic (L2) of the branch amount detection element 36 for each temperature described with reference to FIGS. . 5 and 6, the horizontal axis represents the liquid crystal applied voltage (LCDDRV). Further, L10 in FIG. 5 indicates the optical attenuation factor characteristic of the optical attenuator with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 at 0 ° C. L11 indicates the light attenuation rate characteristic of the light attenuator with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 at 25 ° C. L12 indicates the optical attenuation factor characteristic of the optical attenuator with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 at 50 ° C. The vertical axis in FIG. 5 indicates the light attenuation rate (ATT rate). Further, L20 in FIG. 6 indicates the voltage characteristic of the branch amount detection element 36 with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 at 0 ° C. L21 indicates the voltage characteristic of the branch amount detection element 36 with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 at 25 ° C. L22 indicates the voltage characteristic of the branch amount detection element 36 with respect to the voltage applied to the liquid crystal element 34 at 50 ° C. The vertical axis in FIG. 6 represents the voltage (VMON) characteristics of the branch amount detection element 36.

上述したように、通常行われている記録/再生の2値固定制御を用いた方法の場合には、光減衰率(ATT率)が温度変化を受けないフラットな領域、例えば図3に示すPa、Pb部分に2値を設定されている。これに対して、光ピックアップ3では、カップリング効率によっては、光減衰率(ATT率)が温度変化の影響を受ける動作点になる場合がある。尚、カップリング効率が0.1〜0.2の2倍の変化よりは少ない。このようにオープン制御では、温度変化による光減衰率(ATT率)変化を受ける可能性があるが、分岐量検出素子36のLCDモニタ電圧VMONを検出値とした、クローズループ制御を採用することにより、温度変化の影響を抑制できる。これは、分岐量検出素子36は、フォトディテクタを用いるので、温度特性は液晶素子34よりはるかに小さいからである。   As described above, in the case of the method using the binary recording / reproducing control that is normally performed, the optical attenuation rate (ATT rate) is a flat region where the temperature does not change, for example, the Pa shown in FIG. , Pb is set to binary. On the other hand, in the optical pickup 3, depending on the coupling efficiency, the optical attenuation rate (ATT rate) may be an operating point that is affected by a temperature change. It should be noted that the coupling efficiency is less than twice the change of 0.1 to 0.2. As described above, in the open control, there is a possibility that the light attenuation rate (ATT rate) changes due to the temperature change, but by adopting the closed loop control using the LCD monitor voltage VMON of the branch amount detection element 36 as the detection value. , The influence of temperature change can be suppressed. This is because the branch amount detection element 36 uses a photodetector and has a temperature characteristic much lower than that of the liquid crystal element 34.

具体的に、クローズループ制御を可能とする光ピックアップ3は、上述したシステムコントローラ7、サーボ制御部9及びプリアンプ14が図7に示すように構成される。システムコントローラ7は、光減衰率とLCDモニタとしての分岐量検出素子36のモニタ電圧VMONとの関係(光減衰率vsVMON)を示す光減衰率vsVMONテーブル7aを有する。また、システムコントローラ7は、基準となるリファレンス電圧を決定するためのリファレンス電圧決定部7bを有する。光減衰率vsVMONテーブル7aには、上述したLCD印加電圧vs光減衰率の関係から得られた光減衰率とモニタ電圧VMONとの関係(光減衰率vsVMON)がテーブルとして記憶されている。そして、システムコントローラ7のレファレンス電圧決定部7bは、再生時に設定したい光減衰率でのLCDモニタ出力電圧と比較するための基準となるリファレンス電圧(「Ref電圧」ともいう。)を決定し、後述する比較器9aに供給する。   Specifically, in the optical pickup 3 that enables the closed loop control, the system controller 7, the servo control unit 9, and the preamplifier 14 described above are configured as shown in FIG. The system controller 7 has a light attenuation rate vs. VMON table 7a indicating a relationship (light attenuation rate vs. VMON) between the light attenuation rate and the monitor voltage VMON of the branch amount detection element 36 as an LCD monitor. Further, the system controller 7 includes a reference voltage determination unit 7b for determining a reference voltage serving as a reference. In the light attenuation rate vs. VMON table 7a, the relationship between the light attenuation rate obtained from the above-described relationship between the LCD applied voltage vs. the light attenuation rate and the monitor voltage VMON (light attenuation rate vs. VMON) is stored as a table. Then, the reference voltage determination unit 7b of the system controller 7 determines a reference voltage (also referred to as “Ref voltage”) that serves as a reference for comparison with the LCD monitor output voltage at the optical attenuation rate desired to be set during reproduction. To the comparator 9a.

プリアンプ14には、LCDモニタとしての分岐量検出素子36のフォトディテクタからの出力をI/V変換するためI/Vアンプ14aが設けられている。I/Vアンプ14aは、分岐量検出素子36で検出された結果をモニタ電圧VMONとして生成し、後述する比較器9aに供給する。   The preamplifier 14 is provided with an I / V amplifier 14a for I / V converting the output from the photodetector of the branch amount detecting element 36 as an LCD monitor. The I / V amplifier 14a generates a result detected by the branch amount detection element 36 as a monitor voltage VMON, and supplies it to a comparator 9a described later.

サーボ制御部9は、比較器9aと、方形波発振器9bと、液晶素子電圧制御アンプ(「VCA」ともいう。)9cとを有する。尚、ここでは、液晶素子34の印加電圧は、DCではなくAC駆動で、1kHzの方形波駆動としている。   The servo controller 9 includes a comparator 9a, a square wave oscillator 9b, and a liquid crystal element voltage control amplifier (also referred to as “VCA”) 9c. Here, the applied voltage of the liquid crystal element 34 is AC driving, not DC, and 1 kHz square wave driving.

比較器9aには、上述したように、レファレンス電圧決定部7bからリファレンス電圧と、I/Vアンプ14aからモニタ電圧VMONとが入力される。比較器9aは、モニタ電圧VMONからリファレンス電圧を減算する演算(VMON−Ref電圧)を行い、この結果を液晶素子電圧制御アンプ9cに供給する。液晶素子電圧制御アンプ9cは、液晶素子34を駆動するための液晶印加電圧(LCD駆動電圧)を液晶素子34に供給する。液晶素子電圧制御アンプ9cは、比較器9aの出力が+の場合、すなわちLCDモニタ電圧が大きい場合には、光減衰率が目標より大きいことを意味するので、LCD印加電圧を上げる極性となるように設定する。一方、液晶素子電圧制御アンプ9cは、比較器9aの出力が−の場合。すなわちLCDモニタ電圧が小さい場合には、光減衰率が小さいことを意味するので、LCD印加電圧を下げる極性となるように設定する。液晶素子電圧制御アンプ9cには、比較器9aの出力が制御電圧として入力され、液晶素子電圧制御アンプ9cは、この制御電圧に応じた増幅度を与える。また、液晶素子電圧制御アンプ9cには、方形波発振器9bから1kHz方形波が入力される。そして、液晶素子電圧制御アンプ9cは、この比較器9aからの出力電圧と極性に応じて、方形波発振器9bからの入力信号である1kHzのAc信号振幅が変化することとなり、それが液晶素子34に供給され、所定の光減衰率が得られることになる。このように、液晶素子電圧制御アンプ9c等を有するサーボ制御部9は、分岐量検出素子36及びシステムコントローラ7からの信号に基づいて液晶素子36からなる光減衰器を制御する。   As described above, the reference voltage is input to the comparator 9a from the reference voltage determination unit 7b, and the monitor voltage VMON is input from the I / V amplifier 14a. The comparator 9a performs an operation (VMON-Ref voltage) for subtracting the reference voltage from the monitor voltage VMON, and supplies the result to the liquid crystal element voltage control amplifier 9c. The liquid crystal element voltage control amplifier 9 c supplies the liquid crystal element 34 with a liquid crystal application voltage (LCD drive voltage) for driving the liquid crystal element 34. When the output of the comparator 9a is +, that is, when the LCD monitor voltage is large, the liquid crystal element voltage control amplifier 9c means that the light attenuation factor is larger than the target, so that the LCD applied voltage is increased in polarity. Set to. On the other hand, the liquid crystal element voltage control amplifier 9c is when the output of the comparator 9a is-. That is, when the LCD monitor voltage is small, it means that the light attenuation rate is small, and therefore, the polarity is set so that the LCD applied voltage is lowered. The output of the comparator 9a is input as a control voltage to the liquid crystal element voltage control amplifier 9c, and the liquid crystal element voltage control amplifier 9c gives an amplification degree according to the control voltage. The liquid crystal element voltage control amplifier 9c receives a 1 kHz square wave from the square wave oscillator 9b. The liquid crystal element voltage control amplifier 9c changes the Ac signal amplitude of 1 kHz, which is an input signal from the square wave oscillator 9b, in accordance with the output voltage and polarity from the comparator 9a. And a predetermined light attenuation rate is obtained. As described above, the servo control unit 9 including the liquid crystal element voltage control amplifier 9 c and the like controls the optical attenuator including the liquid crystal element 36 based on the signals from the branch amount detection element 36 and the system controller 7.

光ピックアップ3は、このようなクローズループ制御でLCDモニタ電圧VMONを一定にするように制御することにより、温度変化による光減衰率(ATT率)の変化を抑制できる。   The optical pickup 3 can suppress the change in the optical attenuation rate (ATT rate) due to the temperature change by controlling the LCD monitor voltage VMON to be constant by such closed loop control.

以上のように本発明を適用した光ピックアップ3は、クローズ制御されることにより、温度変化による減衰率変化を抑制するように構成されることを特徴とする。具体的に光ピックアップ3は、リファレンス電圧とモニタ電圧とを比較してこの結果に応じて液晶素子34の印加電圧を決定することにより、温度変化による光減衰率の変化を抑制することができる。これにより、光ピックアップ3は、温度変化によらず、安定した記録再生特性を実現する。   As described above, the optical pickup 3 to which the present invention is applied is characterized in that it is configured to suppress a change in attenuation rate due to a temperature change by being controlled to be closed. Specifically, the optical pickup 3 compares the reference voltage with the monitor voltage and determines the voltage applied to the liquid crystal element 34 according to the result, thereby suppressing the change in the optical attenuation factor due to the temperature change. As a result, the optical pickup 3 realizes stable recording / reproducing characteristics regardless of temperature changes.

尚、クローズループ制御を行うことにより、切り替え時の液晶応答速度の改善を実現することができる。すなわち、上述と同様に、LCDモニタ電圧を基準となるリファレンス電圧と比較したクローズループ制御を行うことにより、任意の光減衰比に設定可能にでき、再生時だけでなく記録時も制御することでモード遷移時間の短縮を可能にする。   Note that the liquid crystal response speed at the time of switching can be improved by performing the closed loop control. That is, as described above, by performing the closed loop control in which the LCD monitor voltage is compared with the reference voltage as a reference, it is possible to set an arbitrary optical attenuation ratio, and it is possible to control not only during reproduction but also during recording. The mode transition time can be shortened.

具体的に、図8に示すように、クローズループ制御のダイナミックレンジとして、液晶素子34の許容電圧まで液晶印加電圧がかかるように、比較器9a及び液晶素子電圧制御アンプ9cを設定するように構成してもよい。尚、図8(a)は、再生時の印加電圧V1を示し、図8(b)は、記録時の印加電圧V2を示す。図8(b)中破線部は、オーバードライブされている状態を示し、V3は、最大許容印加電圧を示す。   Specifically, as shown in FIG. 8, the comparator 9a and the liquid crystal element voltage control amplifier 9c are configured so that the liquid crystal applied voltage is applied up to the allowable voltage of the liquid crystal element 34 as the dynamic range of the closed loop control. May be. FIG. 8A shows the applied voltage V1 during reproduction, and FIG. 8B shows the applied voltage V2 during recording. The broken line portion in FIG. 8B indicates a state where overdrive is performed, and V3 indicates the maximum allowable applied voltage.

これにより、再生モードから記録モードに切り替える切り替え時にオーバードライブ、すなわち記録時印加電圧V2よりも大きな最大許容印加電圧V3程度まで印加させることにより、図8(c)に示すように、液晶(LCD)応答速度を改善することができる。尚、図8(c)の実線LRは、再生時における液晶印加電圧を示し、実線LWは、記録時における液晶印加電圧を示し、実線LRWは、再生時から記録時に移行する際の液晶印加電圧の変化を示す。そして、図8(c)の破線LODは、オーバードライブされたときの液晶印加電圧の変化を示す。また、図8(c)中横軸は、時間を示し、縦軸は、モニタ電圧VMONを示す。図8(c)によれば、図8(b)の破線部で示すようなオーバードライブを行うことにより、再生時から記録時への以降時間を短縮化できることが示されている。   Accordingly, when switching from the reproduction mode to the recording mode, overdrive, that is, by applying up to about the maximum allowable applied voltage V3 larger than the applied voltage V2 during recording, as shown in FIG. Response speed can be improved. In FIG. 8C, the solid line LR indicates the liquid crystal applied voltage during reproduction, the solid line LW indicates the liquid crystal applied voltage during recording, and the solid line LRW indicates the liquid crystal applied voltage when shifting from reproduction to recording. Shows changes. A broken line LOD in FIG. 8C shows a change in the liquid crystal applied voltage when overdriven. In FIG. 8C, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the monitor voltage VMON. FIG. 8C shows that by performing overdrive as indicated by the broken line in FIG. 8B, the subsequent time from reproduction to recording can be shortened.

これは、一般的に、液晶応答速度は、液晶印加電圧(LCDDRV電圧)に依存し、高電圧であるほど速くなるためである。また、液晶応答速度は、周囲温度にも依存し低温であるほど応答速度が遅くなる。このようなクローズループ制御でオーバードライブ状態でのモード切り替えでは、通常の切り替えよりモード切り替わり時間が短縮される。これにより、実際の記録開始までのメモリ容量が少なくて済み、特にリアルタイム性が要求されるAVレコーダ等において、コストダウンが図れる。   This is because the liquid crystal response speed generally depends on the liquid crystal applied voltage (LCDDRV voltage) and becomes faster as the voltage is higher. The liquid crystal response speed also depends on the ambient temperature, and the response speed becomes slower as the temperature is lower. In mode switching in the overdrive state by such closed loop control, the mode switching time is shortened compared to normal switching. As a result, the memory capacity until the actual recording starts can be reduced, and the cost can be reduced particularly in an AV recorder or the like that requires real-time performance.

本発明を適用した光ピックアップ3は、クローズループ制御され、再生モードから記録モードに切り替えるモード切り替え時に、液晶素子34の印加電圧が記録モードにおける印加電圧V2よりも大きな最大許容印加電圧V3が印加される構成とされる。これにより光ピックアップ3は、液晶応答速度を速くすることができ、モード切り替え時間を短縮化することを実現する。すなわち、光ピックアップ3は、光ディスク装置としてのリアルタイム性を実現するとともに、メモリ容量等を削減し、コストダウンを実現する。   The optical pickup 3 to which the present invention is applied is controlled by a closed loop, and when the mode is switched from the reproduction mode to the recording mode, the maximum allowable applied voltage V3 in which the applied voltage of the liquid crystal element 34 is larger than the applied voltage V2 in the recording mode is applied. It is set as the structure. As a result, the optical pickup 3 can increase the liquid crystal response speed and shorten the mode switching time. In other words, the optical pickup 3 realizes real-time performance as an optical disc apparatus, reduces memory capacity, and realizes cost reduction.

以上のように、本発明を適用した光ピックアップ3は、光学カップリングのばらつきによる再生時のレーザ元パワーの動作点をほぼ一定にでき、レーザノイズ・高周重畳時のピークパワー・寿命のばらつきが抑制され、安定な記録再生を達成できる。すなわち、光ピックアップ3によれば、レーザノイズが、パワー依存性だけではなく、個々の差もあるが、動作点を同じにしておく構成により、ばらつき要因を減少させる点にメリットを有し、良好な記録再生特性を実現できる。   As described above, the optical pickup 3 to which the present invention is applied can make the operating point of the laser original power during reproduction due to variations in the optical coupling substantially constant, and the variations in the laser noise, the peak power at the time of high frequency superimposition, and the variations in the lifetime. Is suppressed, and stable recording and reproduction can be achieved. That is, according to the optical pickup 3, the laser noise is not only dependent on the power, but also has individual differences, but the configuration in which the operating point is the same has a merit in reducing variation factors and is good. Recording / reproducing characteristics can be realized.

また、本発明を適用した光ピックアップ3は、光減衰率をモニタ可能な分岐量検出素子36によりLCDモニタ電圧と、リファレンス電圧とを比較するクローズループ制御が可能となり、任意の光減衰率に設定可能である。   In addition, the optical pickup 3 to which the present invention is applied enables the closed loop control for comparing the LCD monitor voltage and the reference voltage by the branch amount detecting element 36 capable of monitoring the optical attenuation rate, and can be set to an arbitrary optical attenuation rate. Is possible.

また、本発明を適用した光ピックアップ3は、クローズループ制御する事により、温度変化による光減衰率(ATT率)の変化の抑制ができる。さらに、光ピックアップ3は、モード切り替え時に液晶印加電圧がオーバードライブされ、モード切り替え時間が短縮され、切り替え遷移時に必要なメモリ容量を小さくできる。   Further, the optical pickup 3 to which the present invention is applied can suppress the change in the optical attenuation rate (ATT rate) due to the temperature change by performing the closed loop control. Further, in the optical pickup 3, the liquid crystal application voltage is overdriven at the time of mode switching, the mode switching time is shortened, and the memory capacity required at the time of switching transition can be reduced.

また、本発明を適用した光ディスク装置1は、駆動手段と光ピックアップとを備え、光ピックアップとして上述した光ピックアップ3を備える点に特徴を有する。この光ディスク装置1は、ピックアップのカップリング効率に応じて光減衰器により光減衰率を変化させることにより、レーザノイズ、高周波重畳時のピークパワー、及び寿命のばらつきを抑えることを実現し、良好な記録再生特性を実現する。   The optical disc apparatus 1 to which the present invention is applied is characterized in that it includes a driving means and an optical pickup, and includes the optical pickup 3 described above as an optical pickup. This optical disc apparatus 1 realizes suppression of laser noise, peak power at the time of high frequency superimposition, and variation in lifetime by changing the optical attenuation factor with an optical attenuator according to the coupling efficiency of the pickup, and is favorable. Realizes recording and playback characteristics.

本発明を適用した光ディスク装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical disk apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用した光ピックアップの光学系を示す光路図である。It is an optical path diagram showing an optical system of an optical pickup to which the present invention is applied. 液晶素子の印加電圧LCDDRVと、光減衰率(ATT率)特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the applied voltage LCDDRV of a liquid crystal element, and an optical attenuation factor (ATT rate) characteristic. 液晶素子の印加電圧LCDDRVと、光ディスクへの照射パワーのモニタとしての発光パワー検出素子の電圧特性VFPD及び液晶モニタとしての分岐量検出素子の電圧特性VMONとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the applied voltage LCDDRV of a liquid crystal element, the voltage characteristic VFPD of the light emission power detection element as a monitor of the irradiation power to an optical disk, and the voltage characteristic VMON of the branch amount detection element as a liquid crystal monitor. 温度が0℃、25℃、50℃としたときの、液晶素子の印加電圧LCDDRVと、光減衰率(ATT率)特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the applied voltage LCDDRV of a liquid crystal element, and optical attenuation factor (ATT rate) characteristic when temperature is 0 degreeC, 25 degreeC, and 50 degreeC. 温度が0℃、25℃、50℃としたときの、液晶素子の印加電圧LCDDRVと、液晶モニタとしての分岐量検出素子の電圧特性VMONとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the applied voltage LCDDRV of a liquid crystal element when the temperature is 0 degreeC, 25 degreeC, and 50 degreeC, and the voltage characteristic VMON of the branch amount detection element as a liquid crystal monitor. 本発明を適用した光ピックアップのクローズループ制御を可能とする例におけるクローズループ制御を可能とする構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which enables the closed loop control in the example which enables the closed loop control of the optical pick-up to which this invention is applied. モード切り替え時にオーバードライブを行うことについて説明するための図であり、(a)は、再生モードにおける印加電圧を示し、(b)は、記録モードにおける印加電圧及び最大許容印加電圧を示す。(c)は、オーバードライブを行うことによりモード切り替え時間が短縮されることを示す図である。It is a figure for demonstrating performing overdrive at the time of mode switching, (a) shows the applied voltage in reproduction | regeneration mode, (b) shows the applied voltage and maximum permissible applied voltage in recording mode. (C) is a figure which shows that mode switching time is shortened by performing overdrive. レーザ光源の元パワーとレーザノイズとの関係を説明するための図であり、元パワーとRIN値との関係を示す図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the original power of a laser light source, and a laser noise, and is a figure which shows the relationship between an original power and a RIN value. 一般的なレーザ光源において、高周波重畳をかけたときのピークパワーが大きい状態とされた高周波重畳波形を示す図である。In a general laser light source, it is a figure which shows the high frequency superimposed waveform made into the state with a large peak power when high frequency superimposition is applied. 図10に示す状態に対してレーザ光源の元パワーを上げることにより、緩和振動の第2及び第3の立ち上がり部が発生し、ピークパワーが下がってしまうことを示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating that when the original power of the laser light source is increased with respect to the state illustrated in FIG. 10, second and third rising portions of relaxation vibration are generated and the peak power is decreased.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ディスク装置、2 光ディスク、3 光ピックアップ、4 スピンドルモータ、5 送りモータ、7 システムコントローラ、9 サーボ制御部、31 光源、32 対物レンズ、33 コリメータレンズ、34 液晶素子、35 アナモルフィックプリズム、35a 偏光ビームスプリッタ膜面、36 分岐量検出素子、37 拡散板、38 位相板、39 ビームスプリッタ、39a 分離面、40 発光パワー検出素子、41 1/4波長板、42 検出レンズ群、43 シリンドリカルレンズ、44 光検出器、45 温度センサ 1 optical disk device, 2 optical disk, 3 optical pickup, 4 spindle motor, 5 feed motor, 7 system controller, 9 servo controller, 31 light source, 32 objective lens, 33 collimator lens, 34 liquid crystal element, 35 anamorphic prism, 35a Polarization beam splitter film surface, 36 branching amount detection element, 37 diffuser plate, 38 phase plate, 39 beam splitter, 39a separation surface, 40 emission power detection element, 41 1/4 wavelength plate, 42 detection lens group, 43 cylindrical lens, 44 photodetectors, 45 temperature sensors

Claims (7)

所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、
上記光ディスクで反射された反射光ビームを検出する光検出器と、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、上記光源から出射される光ビームの光量を減衰させて上記対物レンズに導く光減衰器とを備え、
上記光減衰器は、上記光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子と、上記液晶素子を経た光ビームが入射される偏光分離部とを有し、上記液晶素子によって光ビームの偏光状態を変化させることによって、光減衰率を可変に減衰させ、
上記光減衰器は、当該光ピックアップのカップリング効率のばらつきに応じた光減衰率となるように制御される光ピックアップ。
A light source that emits a light beam of a predetermined wavelength;
An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source onto the optical disc;
A photodetector for detecting a reflected light beam reflected by the optical disc;
An optical attenuator provided between the light source and the objective lens, and attenuating the light amount of the light beam emitted from the light source to guide the objective lens;
The optical attenuator includes a liquid crystal element that changes a polarization state of the light beam and a polarization separation unit on which the light beam that has passed through the liquid crystal element is incident, and the polarization state of the light beam is changed by the liquid crystal element. By damaging the light attenuation rate variably,
The optical pickup is controlled such that the optical attenuator has an optical attenuation factor corresponding to variations in coupling efficiency of the optical pickup.
上記光減衰器は、当該光ピックアップのカップリング効率のばらつきによる再生時の上記光源から出射される光ビームのパワーのばらつきを抑えるように、当該光ピックアップのカップリング効率のばらつきに応じて光減衰率を可変にすることにより上記光源のパワーの動作点を略一定にする請求項1記載の光ピックアップ。   The optical attenuator reduces the optical attenuation according to the variation in the coupling efficiency of the optical pickup so as to suppress the variation in the power of the light beam emitted from the light source during reproduction due to the variation in the coupling efficiency of the optical pickup. 2. The optical pickup according to claim 1, wherein the operating point of the power of the light source is made substantially constant by changing the rate. さらに、上記光減衰器の光減衰率を検出する光減衰率検出部を備え、
上記光減衰器は、上記光減衰率検出部の出力に基づいてクローズループ制御される請求項1記載の光ピックアップ。
Furthermore, it comprises a light attenuation rate detector that detects the light attenuation rate of the light attenuator,
The optical pickup according to claim 1, wherein the optical attenuator is closed-loop controlled based on an output of the optical attenuation factor detector.
上記偏光分離部は、上記液晶素子を経た光ビームの偏光状態に応じた割合でその一部を上記対物レンズに光ビームを導くとともに、残りの光ビームを上記対物レンズに導かれた光ビームから分岐させ、
上記光減衰率検出部は、上記偏光分離部により上記対物レンズに導かれた光ビームから分岐された光ビームを受光することにより上記光減衰器の光減衰率を検出する請求項3記載の光ピックアップ。
The polarization separation unit guides a part of the light beam to the objective lens at a ratio according to the polarization state of the light beam that has passed through the liquid crystal element, and the remaining light beam from the light beam guided to the objective lens. Branch,
4. The light according to claim 3, wherein the light attenuation rate detection unit detects the light attenuation rate of the light attenuator by receiving a light beam branched from the light beam guided to the objective lens by the polarization separation unit. pick up.
上記光減衰器は、クローズループ制御されることにより、温度変化による減衰率変化を抑制する請求項3記載の光ピックアップ。   The optical pickup according to claim 3, wherein the optical attenuator suppresses a change in attenuation rate due to a temperature change by being controlled in a closed loop. 上記光減衰器は、クローズループ制御され、再生モードから記録モードに切り替えるモード切り替え時に、上記液晶素子の印加電圧が記録モードにおける印加電圧よりも大きな最大許容印加電圧が印加され、モード切り替え時間を短縮化する請求項3記載の光ピックアップ。   The optical attenuator is closed-loop controlled, and when the mode is switched from the reproduction mode to the recording mode, the maximum allowable applied voltage that is larger than the applied voltage in the recording mode is applied to the liquid crystal element, thereby shortening the mode switching time. The optical pickup according to claim 3. 光ディスクを保持して回転駆動する駆動手段と、
上記駆動手段によって回転駆動される光ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップとを備え、
上記光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、
上記光ディスクで反射された反射光ビームを検出する光検出器と、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、上記光源から出射される光ビームの光量を減衰させて上記対物レンズに導く光減衰器とを備え、
上記光減衰器は、上記光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子と、上記液晶素子を経た光ビームが入射される偏光分離部とを有し、上記液晶素子によって光ビームの偏光状態を変化させることによって、光減衰率を可変に減衰させ、
上記光減衰器は、当該光ピックアップのカップリング効率のばらつきに応じた光減衰率となるように制御される光ディスク装置。
Driving means for holding and rotating the optical disc;
An optical pickup that records and / or reproduces an information signal with respect to the optical disk rotated and driven by the driving means,
The optical pickup includes a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength,
An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source onto the optical disc;
A photodetector for detecting a reflected light beam reflected by the optical disc;
An optical attenuator provided between the light source and the objective lens, and attenuating the light amount of the light beam emitted from the light source to guide the objective lens;
The optical attenuator includes a liquid crystal element that changes a polarization state of the light beam, and a polarization separation unit on which the light beam that has passed through the liquid crystal element is incident, and the polarization state of the light beam is changed by the liquid crystal element. By damaging the light attenuation rate variably,
An optical disc apparatus in which the optical attenuator is controlled so as to have an optical attenuation factor corresponding to variations in coupling efficiency of the optical pickup.
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