JP3580038B2 - 光記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤプレーヤ等の光ディスク装置のようにレーザ光を用いて情報の記録再生を行う光記録再生装置に係り、特にレーザパワーを制御する回路の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスク装置においては、レーザダイオードを定電流駆動するときにもつ大きな負の温度特性をキャンセルして、安定したレーザ出力を得るために、レーザパワーを制御するためのＡＰＣ（Automatic Power Control)回路が設けられている。
【０００３】
図５は、ＡＰＣ回路を備えた従来の光ディスク装置のレーザパワー制御系を示す回路図である。
図５において、１は光ディスク媒体、２は光ピックアップ、３は駆動電流供給回路、４はモニタ用電流／電圧変換回路、５はＡＰＣ回路、６はＲＦ信号生成回路としての電流／電圧変換回路をそれぞれ示している。
【０００４】
光ピックアップ２は、駆動電流供給回路３から供給される駆動電流ＩＯＰの値に応じた強度（ パワー）でレーザ光ＬＯを光ディスク媒体の記録領域に照射するレーザダイオード２１と、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光ＬＯを受光してその受光レベルに応じた電気信号を発生するモニタ用フォトダイオード２２と、光ディスク媒体１に照射されたレーザ光の反射戻り光を受光し、受光レベルに応じた値の電流ＩＡ ，ＩＢ ，ＩＣ ，ＩＤ を生成し、電流／電圧変換回路６に出力する光検出器２３を主構成要素として備えている。
【０００５】
駆動電流供給回路３は、ベースに駆動信号ＶＬＤが供給され、コレクタがコイルＬ３１を介してレーザダイオード２１のアノードに接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ３１を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されたｐｎｐ型トランジスタ３１と、トランジスタ３１のベースと電源電圧ＶＣＣの供給ラインとの間に接続されたキャパシタＣ３１とから構成されており、駆動信号ＶＬＤの入力レベルに応じた駆動電流ＩＯＰをレーザダイオード２１に供給する。
【０００６】
モニタ用電流／電圧変換回路４は、モニタ用フォトダイオード２２の電流出力端と基準電位（接地）ＶＥＥとの間に直列に接続された抵抗素子Ｒ４１および可変抵抗素子Ｒ４２とから構成され、検出電圧ＶＰＤをＡＰＣ回路５に供給する。
【０００７】
ＡＰＣ回路５は、オペアンプ５１，５２、基準電圧源５３、および抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５７により構成されており、検出電圧ＶＰＤを増幅した信号と基準電圧ＶＬ とを比較し、比較結果に応じたレベルの駆動信号ＶＬＤを駆動電流供給回路３に出力する。
【０００８】
電流／電圧変換回路６は、光ピックアップ２の光検出器２３で得られた電流出力ＩＡ ，ＩＢ ，ＩＣ ，ＩＤ を受けて、電圧ＶＡ ，ＶＢ ，ＶＣ ，ＶＤ に電流−電圧変換し、電圧ＶＡ 〜ＶＤ をいわゆる足し算してＲＦ信号ＶＲＦＯ を生成する。
【０００９】
このような構成において、ＡＰＣ回路５は、モニタ用フォトダイオード２２の出力ＶＰＤをもとにレーザダイオード２１の駆動電流ＩＯＰを制御することによりレーザパワーを一定にして、レーザダイオード２１を定電流駆動するときにもつ大きな負の温度特性をキャンセルしている。
以下に、ＡＰＣ回路５の入出力特性について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、説明をわかりやすくするため抵抗素子の抵抗値として、図５で用いた符号と同等の符号を用いて説明する。
【００１０】
まず、ＡＰＣ回路５のオペアンプ５１の非反転入力端子（＋）には端子ＴＰＤを介してモニタ用フォトダイオード２２、変換回路４の出力ＶＰＤが入力されるが、反転入力端子（−）側の電圧Ｖａおよび出力側の電圧Ｖｂとの間には、以下の関係が成り立つ。
【００１１】
【数１】
Ｖａ＝ＶＰＤ …（１）
【００１２】
【数２】
Ｖｂ＝｛（Ｒ５１＋Ｒ５２）／Ｒ５１｝Ｖａ＝｛（Ｒ５１＋Ｒ５２）／Ｒ５１｝ＶＰＤ…（２）
【００１３】
オペアンプ５２の非反転入力端子（＋）側の電圧Ｖｃは、非反転入力端子（＋）が抵抗素子Ｒ５３を介してオペアンプ５１の出力に接続され、抵抗素子Ｒ５４を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されているので、次式で表すことができる。
【００１４】
【数３】
【００１５】
そして、オペアンプ５２の出力側電圧ＶＬＤ’は次式で与えられる。
【００１６】
【数４】
ＶＬＤ’＝｛（Ｒ５５＋Ｒ５６）／Ｒ５５｝（Ｖｃ−ＶＬ ）＋ＶＬ …（４）
【００１７】
上記（２）〜（４）式より、次式が得られる。
【００１８】
【数５】
【００１９】
ここでＶＣＣの係数を１にするために、Ｒ５３＝Ｒ５５，Ｒ５４＝Ｒ５６とすると、上記（５）式は次のようになる。
【００２０】
【数６】
【００２１】
したがって、駆動信号ＶＬＤは、次式で与えられる。
【００２２】
【数７】
ＶＬＤ＝αＶＰＤ＋ＶＣＣ−ＫＶＬ ＋（Ｒ５７／ｈｆｅ（３１））×ＩＯＰ …（７）
ただし、ｈｆｅ（３１）はｐｎｐ型トランジスタ３１の電流増幅率を示している。
【００２３】
ここで温度が上昇し検出電圧ＶＰＤが下がったとすると、（７）式より駆動信号ＶＬＤのレベルが下がることがわかる。
【００２４】
また、ＶＬＤは次式で表すことができる。
【００２５】
【数８】
ＶＬＤ＝ＶＣＣ−Ｒ３１・ＩＯＰ−ＶＢＥ（３１） …（８）
【００２６】
（８）式より、次式が求まる。
【００２７】
【数９】
ＩＯＰ＝｛（ＶＣＣ−ＶＢＥ（３１）−ＶＬＤ）／Ｒ３１｝ …（９）
【００２８】
（９）式より駆動信号ＶＬＤのレベルが小さくなると、駆動電流ＩＯＰが増加することがわかる。
【００２９】
また、レーザパワーＰＯ は次式で表される。
【００３０】
【数１０】
ＰＯ ＝ηＤ ×ＩＯＰ−β …（１０）
ただし、ηＤ はレーザダイオードの微分効率を示している。
【００３１】
（９）式より駆動電流ＩＯＰが増加すれば、レーザパワーＰＯ が増すことがわかる。
【００３２】
ＡＰＣ回路５は、以上のようにしてレーザダイオード２１を定電流駆動するときにもつ大きな負の温度特性をキャンセルしている。
そして、以上のようにして帰還制御されたレーザダイオード２１の出射光ＬＯの光ディスク媒体１の反射戻り光ＲＬＯから光ピックアップ２の光検出器２３で電流出力ＩＡ 〜ＩＤ が得られ、電流／電圧変換回路６で電圧ＶＡ ，ＶＢ ，ＶＣ ，ＶＤ に電流−電圧変換され、電圧ＶＡ 〜ＶＤ が足し合わされてＲＦ信号ＶＲＦＯ が生成される。
【００３３】
また、従来の光ディスク装置にあっては、たとえば生成されたＲＦ信号ＶＲＦＯ のレベルを安定化させるための回路が設けられている。
図６に、ＲＦ信号レベル安定化回路の構成例を示す。
【００３４】
図６に示すように、光ディスク媒体１から読み出した記録信号であるＲＦ信号ＶＲＦＯ は、電圧制御アンプ（ＶＣＡ；Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ）が付加されたＲＦアンプ７に入力される。
ＶＣＡ付きＲＦアンプ７の出力は、ＲＦ検出回路８に入力される。
このＲＦ検出回路８でＲＦ信号の振幅を調べてＶＣＡに印加する制御電圧が発生され、帰還をかけることによりＲＦ信号レベルが安定化される。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した図５の回路にあっては、ＡＰＣ回路５により温度特性をキャンセルしレーザパワーを一定にしても、反射率が違う光ディスク媒体のデータを再生すると、光ディスク媒体によりＲＦ信号レベルがばらついてしまうという問題がある。
ＲＦ信号レベルのばらつきは、フォーカスエラー信号レベルのみならず、キズ検出、ミラー検出などにも影響をおよぼし機器の再生能力を落とす要因となっている。
また、経年変化によりレーザパワーがダウンした場合、それに伴いＲＦ信号レベルが低下してしまっていた。
【００３６】
また、図６に示すＲＦ信号安定化回路では、ＲＦ信号に影響を与えないような広帯域のＶＣＡが必要となるが、このようなＶＣＡを実現することは、技術的に困難性を伴う。
【００３７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＲＦ信号レベルを安定化でき、反射率の異なるディスクであっても安定して再生することができ、ひいては再生能力を向上できる光ディスク装置を提供することにある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザ光を光記録媒体に照射して情報の記録再生を行う光記録再生装置であって、供給される電流量に応じた強度の上記レーザ光を出射するレーザ光源と、駆動信号に応じた量の電流を上記レーザ光源に供給する電流供給手段と、上記レーザ光源から出射されたレーザ光強度を検出する光強度検出手段と、上記光記録媒体の反射戻り光から当該戻り光強度に応じたレベルのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、上記光強度検出手段のレーザ光強度の検出結果と制御信号とを比較し、比較結果に応じたレベルの上記駆動信号を生成して上記電流供給手段に出力する電流制御手段と、上記ＲＦ信号生成手段で生成されたＲＦ信号の交流成分のみのピーク値、並びに、交流成分と直流成分を含み上記交流成分のみのレベルと同等となるようにレベル調整された上記ＲＦ信号のピーク値を検出し、検出した２つの検出レベルのうちいずれか大きい方の検出レベルと基準レベルとを比較し、検出レベルの方が基準レベルより大きい場合には電流供給量を少なくするようなレベルの上記駆動信号を生成し、検出レベルの方が基準レベルより小さい場合には電流供給量を多くするようなレベルの上記駆動信号を生成するように上記制御信号を電流制御手段に出力する制御信号生成手段とを有する。
【００３９】
また、上記制御信号生成手段は、上記ＲＦ信号生成手段で生成されたＲＦ信号から直流成分を除去した交流成分のみのピーク値、並びに、交流成分と直流成分を含み上記交流成分のみのレベルと同等となるようにレベル調整した上記ＲＦ信号のピーク値を検出し、いずれか大きい方のピーク値をホールドするピークホールド回路により構成された第１の回路と、上記第１の回路の検出レベルと基準レベルとを比較し、その差に応じたレベルの制御信号を生成して上記電流制御手段に出力する第２の回路とを有する。
【００４０】
本発明の光記録再生装置によれば、制御信号生成手段において、ＲＦ信号の振幅を調べて電流制御手段に印加する制御信号が発生され、この制御信号に基づいた駆動信号が電流制御手段で生成されて、電流供給手段に帰還がかけられて、レーザパワーが制御され、ＲＦ信号レベルの安定化が図られる。
これにより、反射率の異なるディスクであっても安定して再生することができ、ひいては再生能力を向上できる。
【００４１】
また、制御信号生成手段は、たとえば外部信号によって任意にオフ状態に保持され、また、たとえば制御信号生成手段における第２の回路で、検出レベルと基準レベルとが実質的に等しいときには制御信号の出力が停止される。これにより、上述した帰還制御が停止されて、フォーカスサーチやフォーカスバイアス調整の際にレーザダイオードに大電流が流れ寿命が短くなることが防止される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図で、図２は図１の要部の具体的な構成例を示す回路図である。また、図３はＲＦ信号波形を示している。
また、図１および図２において、図５と同一構成部分は同一符号をもって表している。
【００４３】
すなわち、１は光ディスク媒体、２は光ピックアップ、３は駆動電流供給回路、４はモニタ用電流／電圧変換回路、５ａは電流制御手段としてのＡＰＣ回路、６はＲＦ信号生成手段としての電流／電圧変換回路、１０は制御信号生成手段としてのレーザパワーコントロール（ＬＰＣ；Ｌａｓｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ）回路をそれぞれ示している。
【００４４】
ＡＰＣ回路５ａは、モニタ用フォトダイオード２２、変換回路４の出力ＶＰＤを受けて、ＬＰＣ回路１０で生成された制御信号ＶＬ が、ＲＦ信号レベルの検出の結果、検出レベルの方が基準レベルより大きい旨を示す場合には電流供給量を少なくするようにレベルを高くし、検出レベルの方が基準レベルより小さい旨を示す場合には電流供給量を多くするようにレベルを低くした駆動信号ＶＬＤを生成して駆動電流供給回路３に出力する。
【００４５】
ＡＰＣ回路５ａは、具体的には、図２に示すように、オペアンプ５１，５２、および抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５７により構成されている。
オペアンプ５１の非反転入力端子（＋）は検出電圧ＶＰＤの入力端子ＴＰＤに接続され、反転入力端子（−）は抵抗素子Ｒ５１を介して基準電位ＶＥＥに接続され、抵抗素子Ｒ５２を介して出力端子に接続されている。そして、オペアンプ５１の出力端子は抵抗素子Ｒ５３を介してオペアンプ５２の非反転入力端子（＋）に接続されている。また、オペアンプ５２の非反転入力端子（＋）は抵抗素子Ｒ５４を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されている。
オペアンプ５２の反転入力端子（−）は、抵抗素子Ｒ５５を介してＬＰＣ回路１０の制御信号出力ラインに接続され、抵抗素子Ｒ５６を介して出力端子に接続されている。そして、オペアンプ５２の出力端子が抵抗素子Ｒ５７を介して駆動信号出力端子ＴＬＤに接続されている。
【００４６】
図２のＡＰＣ回路５ａは、ＬＰＣ回路１０から出力された制御信号ＶＬ のレベルが低くなったとき（ＲＦ信号レベルが高いとき）はそのレベル低下に応じてレベルを増大させた駆動信号ＶＬＤを生成する。この場合は、駆動電流供給回路３による駆動電流ＩＯＰは少なくなるように制御される。
一方、制御信号ＶＬ が高くなったとき（ＲＦ信号レベルが低いとき）は、そのレベル上昇に応じてレベルを低下させた駆動信号ＶＬＤを生成する。この場合は、駆動電流供給回路３による駆動電流ＩＯＰは多くなるように制御される。
【００４７】
ＬＰＣ回路１０は、電流／電圧変換回路６で生成されたＲＦ信号レベルを検出し、検出レベルと基準レベルとの比較結果に応じたレベルの制御信号ＶＬ を生成してＡＰＣ回路５ａに出力する。
【００４８】
ＬＰＣ回路１０は、具体的には、図２に示すように、ＲＦ信号ＶＲＦＯ のピーク値をホールドするピークホールド回路１１と、ピークホールド回路１１の出力ＶＰ と基準レベルＶ１ とを比較し、その差を電流に変換する電圧／電流変換回路１２と、電圧／電流変換回路１２の出力電流Ｉ１ を基準レベルＶ２ との関係をもって電圧に変換し制御信号ＶＬＤとしてＡＰＣ回路５ａに出力する電流／電圧変換回路１３により構成される。
【００４９】
ピークホールド回路１１は、オペアンプ１１１，１１２、ダイオードＤ１１１ ，Ｄ１１２ 、アッテネータ（ＡＴＴ）１１３、ＲＦ信号から直流（ＤＣ）成分をカットするためのキャパシタＣ１１１ 、ピークホールド用キャパシタＣ１１２ および抵抗素子Ｒ１１１ により構成されている。
【００５０】
ＲＦ信号ＶＲＦＯ の入力ラインがアッテネータ１１３の入力端子およびＤＣカット用キャパシタＣ１１１ の一方の電極に接続されている。アッテネータ１１３の出力端子がオペアンプ１１１の非反転入力端子（＋）に接続され、キャパシタＣ１１１ の他方の電極がオペアンプ１１２の非反転入力端子（＋）に接続されている。オペアンプ１１１の出力端子はダイオードＤ１１１ のアノードに接続され、ダイオードＤ１１１ のカソードはピークホールド値ＶＰ の出力ノードＮ１１１ およびオペアンプ１１１の反転入力端子（−）、キャパシタＣ１１２ の一方の電極、および抵抗素子Ｒ１１１ の一端に接続されている。
同様に、オペアンプ１１２の出力端子はダイオードＤ１１２ のアノードに接続され、ダイオードＤ１１２ のカソードはピークホールド値ＶＰ の出力ノードＮ１１１ およびオペアンプ１１２の反転入力端子（−）、キャパシタＣ１１２ の一方の電極、および抵抗素子Ｒ１１１ の一端に接続されている。
そして、キャパシタＣ１１２ の他方の電極、および抵抗素子Ｒ１１１ の他端が基準電位ＶＥＥに接続されている。
【００５１】
アッテネータ１１３は、入力されたＲＦ信号ＶＲＦＯ のレベルと次段の電圧／電流変換回路１２における基準レベルＶ１ とのレベル調整を行う。
また、キャパシタＣ１１１ は交流（ＡＣ）成分を含むＲＦ信号ＶＲＦＯ からＤＣ成分をカットしてピーク検出系を構成するオペアンプ１１２に入力させる。
すなわち、本実施形態におけるピークホールド回路１１は、ＲＦ信号レベルを安定化させるためのＲＦ信号レベル検出を、ＲＦ信号のＡＣ成分とＤＣ成分を含んだピーク値の両方をピークホールドして行うように構成されている。
【００５２】
このＡＣ成分とＤＣ成分を含んだピーク値のホールド動作においては、ＤＣ成分を含む側では、図３に示すように、ＬＡで示すレベルをホールドし、ＤＣ成分をカットしたＡＣ成分のみを含む側では、ＬＢで示すレベルをホールドする。なお、実際には、アッテネータ１１３によりレベルＬＡはレベルＬＢと略同等となるようにレベル調整される。
本実施形態では、図３のＬＡとＬＢのどちらか大きい方のレベルをホールドするように構成されている。
このように、図３に示すレベルＬＡとレベルＬＢの両方を検出することで、光ディクス媒体の違いによるＬＡとＬＢのレベル差にも対応でき、ＲＦ信号が大きくなったときにＬＡかＬＢの大きい方のレベルでレーザパワーを絞れるのでレーザダイオードに対する負担を軽減できる。
【００５３】
なお、こだわらなければ、ＬＡかＬＢのどちらか一方でレベルを検出するように構成することも可能である。
また、光ディスク媒体の変調度の影響を受けるがＬＡとＬＢのレベル差を取った図３中ＬＣで示すレベル検出を行うように構成することも可能である。
【００５４】
さらに、ピークホールド回路１１においては、抵抗素子Ｒ１１１ とキャパシタＣ１１２ でピークホールドのリカバリータイムが設定される。
光ディスク媒体１に、たとえば指紋や傷などがあるとＲＦ信号レベルが下がってしまうが、そのような外乱には追従させないために５００ｍｓ以上の長いリカバリータイムに設定することが望ましい。
【００５５】
電圧／電流（Ｖ／Ｉ）変換回路１２は、Ｖ／Ｉ変換器１２１と、基準電圧源１２２により構成されている。
Ｖ／Ｉ変換器１２１の非反転入力端子（＋）がピークホールド回路１１の出力ノードＮ１１１ に接続され、反転入力端子（−）が基準電圧源１２２に接続され、出力端子が電流／電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路１３の入力端子に接続されている。
【００５６】
また、本実施形態におけるＶ／Ｉ変換器１２１は、以下に示す理由により、出力電流ΔＩ１ にリミットをかけている。
これは、ＲＦ信号レベルが小さくなった時は、駆動電流ＩＯＰを増大させて流すようにしてレーザパワーＰＯ を上げようと動作するが、レーザパワーＰＯ を上げ過ぎるとレーザダイオード２１の負担が重くなり寿命が短くなることが考えられる。
そこで、本実施形態では、レーザパワーＰＯ にリミットをかけるために、Ｖ／Ｉ変換器１２１の出力電流ΔＩ１ にリミットをかけるように構成している。
また、光ピックアップによりレーザパワーＰＯ が異なるので、リミットも±３０％と±１０％のリミット値は、必要に応じて変更することが可能である。
このリミット制御は、信号ＬＭＴにより行われる。
【００５７】
なお、レーザパワーＰＯ にリミットをかける方法は、Ｖ／Ｉ変換器１２１の出力電流ΔＩ１ にリミットをかけて行う方法だけに限定されない。ＶＬ の可変範囲を制限できる方法であればよい。
【００５８】
また、ＬＰＣ回路１０は、ＶＬ ＝Ｖ２ とすることにより、オフ状態に保持できるように構成されている。
このように、ＬＰＣ回路１０をオフ状態にできるようにすることで、フォーカスサーチやフォーカスバイアス調整の際にレーザダイオードに流れる過大な電流を防止できる。
本実施形態では、Ｖ／Ｉ変換器１２１の出力電流ΔＩ１ を流さないようにしてＬＰＣ回路１０をオフ状態に保持するように構成している。
なお、他の構成として、たとえば、作動スイッチで電圧を切り換えても同様の効果が得られる。
【００５９】
電流／電圧変換回路１３は、オペアンプ１３１と、基準電圧源１３２により構成されている。
オペアンプ１３１の非反転入力端子（＋）が基準電圧源に接続され、反転入力端子（−）が電圧／電流変換回路１２の出力端子および抵抗素子Ｒ１３１を介して自身の出力端子と接続されている。そして、オペアンプ１３１の出力端子がＬＰＣ回路５ａのオペアンプ５２の反転入力端子（−）に抵抗素子Ｒ５５を介して接続されている。
【００６０】
この電流／電圧変換回路１３では、ＲＦ信号の検出レベルが高く電圧／電流変換回路１２の出力電流Ｉ１ が増大するときは、増大量に応じてレベルを低くし、出力電流Ｉ１ が減少するときは、減少量に応じてレベルを高くした制御信号ＶＬ を生成する。
【００６１】
次に、上記構成による動作について説明する。
まず、駆動電流供給回路３から駆動電流ＩＯＰが光ピックアップ２のレーザダイオード２１に供給される。これにより、レーザダイオード２１から駆動電流ＩＯＰの値に応じたパワーのレーザ光ＬＯが光ディスク媒体１に照射される。
そして、光ディスク媒体１で反射された反射戻り光ＲＬＯが光ピックアップ２の光検出器２３で受光されて電流Ｉ（ＩＡ 〜ＩＤ ）に変換される。
この光検出器２３の出力電流Ｉは、次式のように表すことができる。
【００６２】
【数１１】
Ｉ＝ＰＯ ×Ｃ×Ｄ …（１１）
ここで、Ｃは反射効率、Ｄは光検出器２３の光−電流変換効率をそれぞれ示している。
【００６３】
光検出器２３の出力電流ＩＡ 〜ＩＤ は電流／電圧変換回路６に入力され、下記式に示すように、電圧ＶＡ 〜ＶＤ に変換される。そして、変換された電圧ＶＡ 〜ＶＤ が足し合わされてＲＦ信号ＶＲＦＯ が生成され、ＬＰＣ回路１０に出力される。
【００６４】
【数１２】
なお、ここでのＲは電流−電圧変換係数を示している。
【００６５】
ＬＰＣ回路１０に入力したＲＦ信号は、まず、ピークホールド回路１１に入力される。ピークホールド回路１１では、ＲＦ信号ＶＲＦＯ のＡＣ成分とＤＣ成分を含んだピーク値の両方が検出され、いずれか大きい方のレベルがホールドされてＶＰ として電圧／電流変換回路１２に出力される。
【００６６】
電圧／電流変換回路１２では、ピークホールド回路１１の出力ＶＰ と基準レベルＶ１ とが比較され、その差分が電流Ｉ１ に変換されて電流／電圧変換回路１３に出力される。
変換された電流ΔＩ１ は、次式で与えられる。
【００６７】
【数１３】
ΔＩ１ ＝（ＶＰ −Ｖ１ ）×ｇｍ …（１３）
ただし、ｇｍは入力電圧変化に対する出力電流変化を示す。
【００６８】
そして、電流／電圧変換回路１３において、電流／変換回路１２の出力電流Ｉ１ が基準レベルＶ２ との関係をもって電圧に変換され、制御信号ＶＬ としてＡＰＣ回路５ａに出力される。
制御信号ＶＬ は次式で与えられる。
【００６９】
【数１４】
ＶＬ ＝（−ΔＩ１ ×Ｒ１３１ ）＋Ｖ２ …（１４）
【００７０】
ピークホールド回路１１の出力ＶＰ と基準レベルＶ１ が等しいときは、電圧／電流変換回路１２の出力電流ΔＩ１ が流れないのでＶＬ ＝Ｖ２ となる。本例では、この状態をセンターとしている。すなわち、レーザパワー／ＲＦ信号レベルがセンター状態にある。
【００７１】
このＡＰＣ回路１０に印加する制御信号電圧ＶＬ とレーザパワーＰＯ の関係は、下記の（１７）式にように表すことができる。
前述した（７）式＝（８）式より、次式が得られる。
【００７２】
【数１５】
【００７３】
【数１６】
【００７４】
上記（１６）式を前述した（１０）式に代入して、電圧（制御信号）ＶＬ とレーザパワーＰＯ との関係式である（１７）式が得られる。
【００７５】
【数１７】
【００７６】
そして、ＡＰＣ回路５ａでは、ＬＰＣ回路１０から出力された制御信号ＶＬ のレベルが低くなったときはそのレベル低下に応じてレベルを増大させた駆動信号ＶＬＤが生成され、制御信号ＶＬ が高くなったときは、そのレベル上昇に応じてレベルを低下させた駆動信号ＶＬＤが生成され、駆動電流供給回路３のｐｎｐ型トランジスタ３１のベースに供給される。
【００７７】
以上のようにしてＬＰＣ回路１０でＲＦ信号ＶＲＦＯ の振幅を調べてＡＰＣ回路５ａに印加する制御電圧ＶＬ を発生して、帰還をかけることによりレーザパワーを制御しＲＦ信号レベルが安定化される。
【００７８】
なお、図４は、上述した図１および図２の回路の動作状態を示している。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＲＦアンプにＶＣＡを付加してＲＦ信号レベルを安定化したものではなく、光ディスク装置のＡＰＣ回路５ａにレーザパワーを制御するＬＰＣ回路１０を設け、ＬＰＣ回路１０でＲＦ信号ＶＲＦＯ の振幅を調べてＡＰＣ回路５ａに印加する制御電圧ＶＬ を発生して、帰還をかけることによりレーザパワーを制御しＲＦ信号レベルの安定化を行うようにしたので、反射率の違うディスクでも、安定して再生することができ、再生能力を向上を図れる利点がある。
また、経年変化に伴う、レーザダイオードの光出力の低下やピックアップに付着するゴミのため光出力の低下に伴う再生能力の低下を防止できる。
さらに、レーザパワーそのものを制御しているので、ＲＦアンプの帯域に影響を与えることがない。
【００８０】
なお、本実施形態では、電流−電圧変換を光ピックアップ外で行っているが、光ピックアップ内で電流−電圧変換した構成のものでもよく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＲＦ信号レベルを安定化できるので、反射率の違うディスクでも、安定して再生することができ、再生能力を向上することができる。
また、経年変化に伴う、レーザダイオードの光出力の低下やピックアップに付着するゴミのため光出力が低下に伴う再生能力の低下を防止できる。
さらに、レーザパワーそのものを制御しているので、ＲＦアンプの帯域に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の要部の具体的な構成例を示す回路図である。
【図３】ＲＦ信号波形を示す図である。
【図４】図１および図２の回路の動作状態を示す図である。
【図５】従来の光ディスク装置の構成例を示す回路図である。
【図６】従来のＲＦ信号安定化回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…光ディスク媒体、２…光ピックアップ、３…駆動電流供給回路、４…モニタ用電流／電圧変換回路、５…ＡＰＣ回路、６…ＲＦ信号生成手段としての電流／電圧変換回路、１０…ＬＰＣ回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤプレーヤ等の光ディスク装置のようにレーザ光を用いて情報の記録再生を行う光記録再生装置に係り、特にレーザパワーを制御する回路の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスク装置においては、レーザダイオードを定電流駆動するときにもつ大きな負の温度特性をキャンセルして、安定したレーザ出力を得るために、レーザパワーを制御するためのＡＰＣ（Automatic Power Control)回路が設けられている。
【０００３】
図５は、ＡＰＣ回路を備えた従来の光ディスク装置のレーザパワー制御系を示す回路図である。
図５において、１は光ディスク媒体、２は光ピックアップ、３は駆動電流供給回路、４はモニタ用電流／電圧変換回路、５はＡＰＣ回路、６はＲＦ信号生成回路としての電流／電圧変換回路をそれぞれ示している。
【０００４】
光ピックアップ２は、駆動電流供給回路３から供給される駆動電流ＩＯＰの値に応じた強度（ パワー）でレーザ光ＬＯを光ディスク媒体の記録領域に照射するレーザダイオード２１と、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光ＬＯを受光してその受光レベルに応じた電気信号を発生するモニタ用フォトダイオード２２と、光ディスク媒体１に照射されたレーザ光の反射戻り光を受光し、受光レベルに応じた値の電流ＩＡ ，ＩＢ ，ＩＣ ，ＩＤ を生成し、電流／電圧変換回路６に出力する光検出器２３を主構成要素として備えている。
【０００５】
駆動電流供給回路３は、ベースに駆動信号ＶＬＤが供給され、コレクタがコイルＬ３１を介してレーザダイオード２１のアノードに接続され、エミッタが抵抗素子Ｒ３１を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されたｐｎｐ型トランジスタ３１と、トランジスタ３１のベースと電源電圧ＶＣＣの供給ラインとの間に接続されたキャパシタＣ３１とから構成されており、駆動信号ＶＬＤの入力レベルに応じた駆動電流ＩＯＰをレーザダイオード２１に供給する。
【０００６】
モニタ用電流／電圧変換回路４は、モニタ用フォトダイオード２２の電流出力端と基準電位（接地）ＶＥＥとの間に直列に接続された抵抗素子Ｒ４１および可変抵抗素子Ｒ４２とから構成され、検出電圧ＶＰＤをＡＰＣ回路５に供給する。
【０００７】
ＡＰＣ回路５は、オペアンプ５１，５２、基準電圧源５３、および抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５７により構成されており、検出電圧ＶＰＤを増幅した信号と基準電圧ＶＬ とを比較し、比較結果に応じたレベルの駆動信号ＶＬＤを駆動電流供給回路３に出力する。
【０００８】
電流／電圧変換回路６は、光ピックアップ２の光検出器２３で得られた電流出力ＩＡ ，ＩＢ ，ＩＣ ，ＩＤ を受けて、電圧ＶＡ ，ＶＢ ，ＶＣ ，ＶＤ に電流−電圧変換し、電圧ＶＡ 〜ＶＤ をいわゆる足し算してＲＦ信号ＶＲＦＯ を生成する。
【０００９】
このような構成において、ＡＰＣ回路５は、モニタ用フォトダイオード２２の出力ＶＰＤをもとにレーザダイオード２１の駆動電流ＩＯＰを制御することによりレーザパワーを一定にして、レーザダイオード２１を定電流駆動するときにもつ大きな負の温度特性をキャンセルしている。
以下に、ＡＰＣ回路５の入出力特性について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、説明をわかりやすくするため抵抗素子の抵抗値として、図５で用いた符号と同等の符号を用いて説明する。
【００１０】
まず、ＡＰＣ回路５のオペアンプ５１の非反転入力端子（＋）には端子ＴＰＤを介してモニタ用フォトダイオード２２、変換回路４の出力ＶＰＤが入力されるが、反転入力端子（−）側の電圧Ｖａおよび出力側の電圧Ｖｂとの間には、以下の関係が成り立つ。
【００１１】
【数１】
Ｖａ＝ＶＰＤ …（１）
【００１２】
【数２】
Ｖｂ＝｛（Ｒ５１＋Ｒ５２）／Ｒ５１｝Ｖａ＝｛（Ｒ５１＋Ｒ５２）／Ｒ５１｝ＶＰＤ…（２）
【００１３】
オペアンプ５２の非反転入力端子（＋）側の電圧Ｖｃは、非反転入力端子（＋）が抵抗素子Ｒ５３を介してオペアンプ５１の出力に接続され、抵抗素子Ｒ５４を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されているので、次式で表すことができる。
【００１４】
【数３】
そして、オペアンプ５２の出力側電圧ＶＬＤ’は次式で与えられる。
【００１６】
【数４】
ＶＬＤ’＝｛（Ｒ５５＋Ｒ５６）／Ｒ５５｝（Ｖｃ−ＶＬ ）＋ＶＬ …（４）
【００１７】
上記（２）〜（４）式より、次式が得られる。
【００１８】
【数５】
ここでＶＣＣの係数を１にするために、Ｒ５３＝Ｒ５５，Ｒ５４＝Ｒ５６とすると、上記（５）式は次のようになる。
【００２０】
【数６】
したがって、駆動信号ＶＬＤは、次式で与えられる。
【００２２】
【数７】
ＶＬＤ＝αＶＰＤ＋ＶＣＣ−ＫＶＬ ＋（Ｒ５７／ｈｆｅ（３１））×ＩＯＰ …（７）
ただし、ｈｆｅ（３１）はｐｎｐ型トランジスタ３１の電流増幅率を示している。
【００２３】
ここで温度が上昇し検出電圧ＶＰＤが下がったとすると、（７）式より駆動信号ＶＬＤのレベルが下がることがわかる。
【００２４】
また、ＶＬＤは次式で表すことができる。
【００２５】
【数８】
ＶＬＤ＝ＶＣＣ−Ｒ３１・ＩＯＰ−ＶＢＥ（３１） …（８）
【００２６】
（８）式より、次式が求まる。
【００２７】
【数９】
ＩＯＰ＝｛（ＶＣＣ−ＶＢＥ（３１）−ＶＬＤ）／Ｒ３１｝ …（９）
【００２８】
（９）式より駆動信号ＶＬＤのレベルが小さくなると、駆動電流ＩＯＰが増加することがわかる。
【００２９】
また、レーザパワーＰＯ は次式で表される。
【００３０】
【数１０】
ＰＯ ＝ηＤ ×ＩＯＰ−β …（１０）
ただし、ηＤ はレーザダイオードの微分効率を示している。
【００３１】
（９）式より駆動電流ＩＯＰが増加すれば、レーザパワーＰＯ が増すことがわかる。
【００３２】
ＡＰＣ回路５は、以上のようにしてレーザダイオード２１を定電流駆動するときにもつ大きな負の温度特性をキャンセルしている。
そして、以上のようにして帰還制御されたレーザダイオード２１の出射光ＬＯの光ディスク媒体１の反射戻り光ＲＬＯから光ピックアップ２の光検出器２３で電流出力ＩＡ 〜ＩＤ が得られ、電流／電圧変換回路６で電圧ＶＡ ，ＶＢ ，ＶＣ ，ＶＤ に電流−電圧変換され、電圧ＶＡ 〜ＶＤ が足し合わされてＲＦ信号ＶＲＦＯ が生成される。
【００３３】
また、従来の光ディスク装置にあっては、たとえば生成されたＲＦ信号ＶＲＦＯ のレベルを安定化させるための回路が設けられている。
図６に、ＲＦ信号レベル安定化回路の構成例を示す。
【００３４】
図６に示すように、光ディスク媒体１から読み出した記録信号であるＲＦ信号ＶＲＦＯ は、電圧制御アンプ（ＶＣＡ；Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ）が付加されたＲＦアンプ７に入力される。
ＶＣＡ付きＲＦアンプ７の出力は、ＲＦ検出回路８に入力される。
このＲＦ検出回路８でＲＦ信号の振幅を調べてＶＣＡに印加する制御電圧が発生され、帰還をかけることによりＲＦ信号レベルが安定化される。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した図５の回路にあっては、ＡＰＣ回路５により温度特性をキャンセルしレーザパワーを一定にしても、反射率が違う光ディスク媒体のデータを再生すると、光ディスク媒体によりＲＦ信号レベルがばらついてしまうという問題がある。
ＲＦ信号レベルのばらつきは、フォーカスエラー信号レベルのみならず、キズ検出、ミラー検出などにも影響をおよぼし機器の再生能力を落とす要因となっている。
また、経年変化によりレーザパワーがダウンした場合、それに伴いＲＦ信号レベルが低下してしまっていた。
【００３６】
また、図６に示すＲＦ信号安定化回路では、ＲＦ信号に影響を与えないような広帯域のＶＣＡが必要となるが、このようなＶＣＡを実現することは、技術的に困難性を伴う。
【００３７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＲＦ信号レベルを安定化でき、反射率の異なるディスクであっても安定して再生することができ、ひいては再生能力を向上できる光ディスク装置を提供することにある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザ光を光記録媒体に照射して情報の記録再生を行う光記録再生装置であって、供給される電流量に応じた強度の上記レーザ光を出射するレーザ光源と、駆動信号に応じた量の電流を上記レーザ光源に供給する電流供給手段と、上記レーザ光源から出射されたレーザ光強度を検出する光強度検出手段と、上記光記録媒体の反射戻り光から当該戻り光強度に応じたレベルのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、上記光強度検出手段のレーザ光強度の検出結果と制御信号とを比較し、比較結果に応じたレベルの上記駆動信号を生成して上記電流供給手段に出力する電流制御手段と、上記ＲＦ信号生成手段で生成されたＲＦ信号の交流成分のみのピーク値、並びに、交流成分と直流成分を含み上記交流成分のみのレベルと同等となるようにレベル調整された上記ＲＦ信号のピーク値を検出し、検出した２つの検出レベルのうちいずれか大きい方の検出レベルと基準レベルとを比較し、検出レベルの方が基準レベルより大きい場合には電流供給量を少なくするようなレベルの上記駆動信号を生成し、検出レベルの方が基準レベルより小さい場合には電流供給量を多くするようなレベルの上記駆動信号を生成するように上記制御信号を電流制御手段に出力する制御信号生成手段とを有する。
【００３９】
また、上記制御信号生成手段は、上記ＲＦ信号生成手段で生成されたＲＦ信号から直流成分を除去した交流成分のみのピーク値、並びに、交流成分と直流成分を含み上記交流成分のみのレベルと同等となるようにレベル調整した上記ＲＦ信号のピーク値を検出し、いずれか大きい方のピーク値をホールドするピークホールド回路により構成された第１の回路と、上記第１の回路の検出レベルと基準レベルとを比較し、その差に応じたレベルの制御信号を生成して上記電流制御手段に出力する第２の回路とを有する。
【００４０】
本発明の光記録再生装置によれば、制御信号生成手段において、ＲＦ信号の振幅を調べて電流制御手段に印加する制御信号が発生され、この制御信号に基づいた駆動信号が電流制御手段で生成されて、電流供給手段に帰還がかけられて、レーザパワーが制御され、ＲＦ信号レベルの安定化が図られる。
これにより、反射率の異なるディスクであっても安定して再生することができ、ひいては再生能力を向上できる。
【００４１】
また、制御信号生成手段は、たとえば外部信号によって任意にオフ状態に保持され、また、たとえば制御信号生成手段における第２の回路で、検出レベルと基準レベルとが実質的に等しいときには制御信号の出力が停止される。これにより、上述した帰還制御が停止されて、フォーカスサーチやフォーカスバイアス調整の際にレーザダイオードに大電流が流れ寿命が短くなることが防止される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図で、図２は図１の要部の具体的な構成例を示す回路図である。また、図３はＲＦ信号波形を示している。
また、図１および図２において、図５と同一構成部分は同一符号をもって表している。
【００４３】
すなわち、１は光ディスク媒体、２は光ピックアップ、３は駆動電流供給回路、４はモニタ用電流／電圧変換回路、５ａは電流制御手段としてのＡＰＣ回路、６はＲＦ信号生成手段としての電流／電圧変換回路、１０は制御信号生成手段としてのレーザパワーコントロール（ＬＰＣ；Ｌａｓｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ）回路をそれぞれ示している。
【００４４】
ＡＰＣ回路５ａは、モニタ用フォトダイオード２２、変換回路４の出力ＶＰＤを受けて、ＬＰＣ回路１０で生成された制御信号ＶＬ が、ＲＦ信号レベルの検出の結果、検出レベルの方が基準レベルより大きい旨を示す場合には電流供給量を少なくするようにレベルを高くし、検出レベルの方が基準レベルより小さい旨を示す場合には電流供給量を多くするようにレベルを低くした駆動信号ＶＬＤを生成して駆動電流供給回路３に出力する。
【００４５】
ＡＰＣ回路５ａは、具体的には、図２に示すように、オペアンプ５１，５２、および抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５７により構成されている。
オペアンプ５１の非反転入力端子（＋）は検出電圧ＶＰＤの入力端子ＴＰＤに接続され、反転入力端子（−）は抵抗素子Ｒ５１を介して基準電位ＶＥＥに接続され、抵抗素子Ｒ５２を介して出力端子に接続されている。そして、オペアンプ５１の出力端子は抵抗素子Ｒ５３を介してオペアンプ５２の非反転入力端子（＋）に接続されている。また、オペアンプ５２の非反転入力端子（＋）は抵抗素子Ｒ５４を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されている。
オペアンプ５２の反転入力端子（−）は、抵抗素子Ｒ５５を介してＬＰＣ回路１０の制御信号出力ラインに接続され、抵抗素子Ｒ５６を介して出力端子に接続されている。そして、オペアンプ５２の出力端子が抵抗素子Ｒ５７を介して駆動信号出力端子ＴＬＤに接続されている。
【００４６】
図２のＡＰＣ回路５ａは、ＬＰＣ回路１０から出力された制御信号ＶＬ のレベルが低くなったとき（ＲＦ信号レベルが高いとき）はそのレベル低下に応じてレベルを増大させた駆動信号ＶＬＤを生成する。この場合は、駆動電流供給回路３による駆動電流ＩＯＰは少なくなるように制御される。
一方、制御信号ＶＬ が高くなったとき（ＲＦ信号レベルが低いとき）は、そのレベル上昇に応じてレベルを低下させた駆動信号ＶＬＤを生成する。この場合は、駆動電流供給回路３による駆動電流ＩＯＰは多くなるように制御される。
【００４７】
ＬＰＣ回路１０は、電流／電圧変換回路６で生成されたＲＦ信号レベルを検出し、検出レベルと基準レベルとの比較結果に応じたレベルの制御信号ＶＬ を生成してＡＰＣ回路５ａに出力する。
【００４８】
ＬＰＣ回路１０は、具体的には、図２に示すように、ＲＦ信号ＶＲＦＯ のピーク値をホールドするピークホールド回路１１と、ピークホールド回路１１の出力ＶＰ と基準レベルＶ１ とを比較し、その差を電流に変換する電圧／電流変換回路１２と、電圧／電流変換回路１２の出力電流Ｉ１ を基準レベルＶ２ との関係をもって電圧に変換し制御信号ＶＬＤとしてＡＰＣ回路５ａに出力する電流／電圧変換回路１３により構成される。
【００４９】
ピークホールド回路１１は、オペアンプ１１１，１１２、ダイオードＤ１１１ ，Ｄ１１２ 、アッテネータ（ＡＴＴ）１１３、ＲＦ信号から直流（ＤＣ）成分をカットするためのキャパシタＣ１１１ 、ピークホールド用キャパシタＣ１１２ および抵抗素子Ｒ１１１ により構成されている。
【００５０】
ＲＦ信号ＶＲＦＯ の入力ラインがアッテネータ１１３の入力端子およびＤＣカット用キャパシタＣ１１１ の一方の電極に接続されている。アッテネータ１１３の出力端子がオペアンプ１１１の非反転入力端子（＋）に接続され、キャパシタＣ１１１ の他方の電極がオペアンプ１１２の非反転入力端子（＋）に接続されている。オペアンプ１１１の出力端子はダイオードＤ１１１ のアノードに接続され、ダイオードＤ１１１ のカソードはピークホールド値ＶＰ の出力ノードＮ１１１ およびオペアンプ１１１の反転入力端子（−）、キャパシタＣ１１２ の一方の電極、および抵抗素子Ｒ１１１ の一端に接続されている。
同様に、オペアンプ１１２の出力端子はダイオードＤ１１２ のアノードに接続され、ダイオードＤ１１２ のカソードはピークホールド値ＶＰ の出力ノードＮ１１１ およびオペアンプ１１２の反転入力端子（−）、キャパシタＣ１１２ の一方の電極、および抵抗素子Ｒ１１１ の一端に接続されている。
そして、キャパシタＣ１１２ の他方の電極、および抵抗素子Ｒ１１１ の他端が基準電位ＶＥＥに接続されている。
【００５１】
アッテネータ１１３は、入力されたＲＦ信号ＶＲＦＯ のレベルと次段の電圧／電流変換回路１２における基準レベルＶ１ とのレベル調整を行う。
また、キャパシタＣ１１１ は交流（ＡＣ）成分を含むＲＦ信号ＶＲＦＯ からＤＣ成分をカットしてピーク検出系を構成するオペアンプ１１２に入力させる。
すなわち、本実施形態におけるピークホールド回路１１は、ＲＦ信号レベルを安定化させるためのＲＦ信号レベル検出を、ＲＦ信号のＡＣ成分とＤＣ成分を含んだピーク値の両方をピークホールドして行うように構成されている。
【００５２】
このＡＣ成分とＤＣ成分を含んだピーク値のホールド動作においては、ＤＣ成分を含む側では、図３に示すように、ＬＡで示すレベルをホールドし、ＤＣ成分をカットしたＡＣ成分のみを含む側では、ＬＢで示すレベルをホールドする。なお、実際には、アッテネータ１１３によりレベルＬＡはレベルＬＢと略同等となるようにレベル調整される。
本実施形態では、図３のＬＡとＬＢのどちらか大きい方のレベルをホールドするように構成されている。
このように、図３に示すレベルＬＡとレベルＬＢの両方を検出することで、光ディクス媒体の違いによるＬＡとＬＢのレベル差にも対応でき、ＲＦ信号が大きくなったときにＬＡかＬＢの大きい方のレベルでレーザパワーを絞れるのでレーザダイオードに対する負担を軽減できる。
【００５３】
なお、こだわらなければ、ＬＡかＬＢのどちらか一方でレベルを検出するように構成することも可能である。
また、光ディスク媒体の変調度の影響を受けるがＬＡとＬＢのレベル差を取った図３中ＬＣで示すレベル検出を行うように構成することも可能である。
【００５４】
さらに、ピークホールド回路１１においては、抵抗素子Ｒ１１１ とキャパシタＣ１１２ でピークホールドのリカバリータイムが設定される。
光ディスク媒体１に、たとえば指紋や傷などがあるとＲＦ信号レベルが下がってしまうが、そのような外乱には追従させないために５００ｍｓ以上の長いリカバリータイムに設定することが望ましい。
【００５５】
電圧／電流（Ｖ／Ｉ）変換回路１２は、Ｖ／Ｉ変換器１２１と、基準電圧源１２２により構成されている。
Ｖ／Ｉ変換器１２１の非反転入力端子（＋）がピークホールド回路１１の出力ノードＮ１１１ に接続され、反転入力端子（−）が基準電圧源１２２に接続され、出力端子が電流／電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路１３の入力端子に接続されている。
【００５６】
また、本実施形態におけるＶ／Ｉ変換器１２１は、以下に示す理由により、出力電流ΔＩ１ にリミットをかけている。
これは、ＲＦ信号レベルが小さくなった時は、駆動電流ＩＯＰを増大させて流すようにしてレーザパワーＰＯ を上げようと動作するが、レーザパワーＰＯ を上げ過ぎるとレーザダイオード２１の負担が重くなり寿命が短くなることが考えられる。
そこで、本実施形態では、レーザパワーＰＯ にリミットをかけるために、Ｖ／Ｉ変換器１２１の出力電流ΔＩ１ にリミットをかけるように構成している。
また、光ピックアップによりレーザパワーＰＯ が異なるので、リミットも±３０％と±１０％のリミット値は、必要に応じて変更することが可能である。
このリミット制御は、信号ＬＭＴにより行われる。
【００５７】
なお、レーザパワーＰＯ にリミットをかける方法は、Ｖ／Ｉ変換器１２１の出力電流ΔＩ１ にリミットをかけて行う方法だけに限定されない。ＶＬ の可変範囲を制限できる方法であればよい。
【００５８】
また、ＬＰＣ回路１０は、ＶＬ ＝Ｖ２ とすることにより、オフ状態に保持できるように構成されている。
このように、ＬＰＣ回路１０をオフ状態にできるようにすることで、フォーカスサーチやフォーカスバイアス調整の際にレーザダイオードに流れる過大な電流を防止できる。
本実施形態では、Ｖ／Ｉ変換器１２１の出力電流ΔＩ１ を流さないようにしてＬＰＣ回路１０をオフ状態に保持するように構成している。
なお、他の構成として、たとえば、作動スイッチで電圧を切り換えても同様の効果が得られる。
【００５９】
電流／電圧変換回路１３は、オペアンプ１３１と、基準電圧源１３２により構成されている。
オペアンプ１３１の非反転入力端子（＋）が基準電圧源に接続され、反転入力端子（−）が電圧／電流変換回路１２の出力端子および抵抗素子Ｒ１３１を介して自身の出力端子と接続されている。そして、オペアンプ１３１の出力端子がＬＰＣ回路５ａのオペアンプ５２の反転入力端子（−）に抵抗素子Ｒ５５を介して接続されている。
【００６０】
この電流／電圧変換回路１３では、ＲＦ信号の検出レベルが高く電圧／電流変換回路１２の出力電流Ｉ１ が増大するときは、増大量に応じてレベルを低くし、出力電流Ｉ１ が減少するときは、減少量に応じてレベルを高くした制御信号ＶＬ を生成する。
【００６１】
次に、上記構成による動作について説明する。
まず、駆動電流供給回路３から駆動電流ＩＯＰが光ピックアップ２のレーザダイオード２１に供給される。これにより、レーザダイオード２１から駆動電流ＩＯＰの値に応じたパワーのレーザ光ＬＯが光ディスク媒体１に照射される。
そして、光ディスク媒体１で反射された反射戻り光ＲＬＯが光ピックアップ２の光検出器２３で受光されて電流Ｉ（ＩＡ 〜ＩＤ ）に変換される。
この光検出器２３の出力電流Ｉは、次式のように表すことができる。
【００６２】
【数１１】
Ｉ＝ＰＯ ×Ｃ×Ｄ …（１１）
ここで、Ｃは反射効率、Ｄは光検出器２３の光−電流変換効率をそれぞれ示している。
【００６３】
光検出器２３の出力電流ＩＡ 〜ＩＤ は電流／電圧変換回路６に入力され、下記式に示すように、電圧ＶＡ 〜ＶＤ に変換される。そして、変換された電圧ＶＡ 〜ＶＤ が足し合わされてＲＦ信号ＶＲＦＯ が生成され、ＬＰＣ回路１０に出力される。
【００６４】
【数１２】
【００６５】
ＬＰＣ回路１０に入力したＲＦ信号は、まず、ピークホールド回路１１に入力される。ピークホールド回路１１では、ＲＦ信号ＶＲＦＯ のＡＣ成分とＤＣ成分を含んだピーク値の両方が検出され、いずれか大きい方のレベルがホールドされてＶＰ として電圧／電流変換回路１２に出力される。
【００６６】
電圧／電流変換回路１２では、ピークホールド回路１１の出力ＶＰ と基準レベルＶ１ とが比較され、その差分が電流Ｉ１ に変換されて電流／電圧変換回路１３に出力される。
変換された電流ΔＩ１ は、次式で与えられる。
【００６７】
【数１３】
ΔＩ１ ＝（ＶＰ −Ｖ１ ）×ｇｍ …（１３）
ただし、ｇｍは入力電圧変化に対する出力電流変化を示す。
【００６８】
そして、電流／電圧変換回路１３において、電流／変換回路１２の出力電流Ｉ１ が基準レベルＶ２ との関係をもって電圧に変換され、制御信号ＶＬ としてＡＰＣ回路５ａに出力される。
制御信号ＶＬ は次式で与えられる。
【００６９】
【数１４】
ＶＬ ＝（−ΔＩ１ ×Ｒ１３１ ）＋Ｖ２ …（１４）
【００７０】
ピークホールド回路１１の出力ＶＰ と基準レベルＶ１ が等しいときは、電圧／電流変換回路１２の出力電流ΔＩ１ が流れないのでＶＬ ＝Ｖ２ となる。本例では、この状態をセンターとしている。すなわち、レーザパワー／ＲＦ信号レベルがセンター状態にある。
【００７１】
このＡＰＣ回路１０に印加する制御信号電圧ＶＬ とレーザパワーＰＯ の関係は、下記の（１７）式にように表すことができる。
前述した（７）式＝（８）式より、次式が得られる。
【００７２】
【数１５】
【数１６】
上記（１６）式を前述した（１０）式に代入して、電圧（制御信号）ＶＬ とレーザパワーＰＯ との関係式である（１７）式が得られる。
【００７５】
【数１７】
そして、ＡＰＣ回路５ａでは、ＬＰＣ回路１０から出力された制御信号ＶＬ のレベルが低くなったときはそのレベル低下に応じてレベルを増大させた駆動信号ＶＬＤが生成され、制御信号ＶＬ が高くなったときは、そのレベル上昇に応じてレベルを低下させた駆動信号ＶＬＤが生成され、駆動電流供給回路３のｐｎｐ型トランジスタ３１のベースに供給される。
【００７７】
以上のようにしてＬＰＣ回路１０でＲＦ信号ＶＲＦＯ の振幅を調べてＡＰＣ回路５ａに印加する制御電圧ＶＬ を発生して、帰還をかけることによりレーザパワーを制御しＲＦ信号レベルが安定化される。
【００７８】
なお、図４は、上述した図１および図２の回路の動作状態を示している。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＲＦアンプにＶＣＡを付加してＲＦ信号レベルを安定化したものではなく、光ディスク装置のＡＰＣ回路５ａにレーザパワーを制御するＬＰＣ回路１０を設け、ＬＰＣ回路１０でＲＦ信号ＶＲＦＯ の振幅を調べてＡＰＣ回路５ａに印加する制御電圧ＶＬ を発生して、帰還をかけることによりレーザパワーを制御しＲＦ信号レベルの安定化を行うようにしたので、反射率の違うディスクでも、安定して再生することができ、再生能力を向上を図れる利点がある。
また、経年変化に伴う、レーザダイオードの光出力の低下やピックアップに付着するゴミのため光出力の低下に伴う再生能力の低下を防止できる。
さらに、レーザパワーそのものを制御しているので、ＲＦアンプの帯域に影響を与えることがない。
【００８０】
なお、本実施形態では、電流−電圧変換を光ピックアップ外で行っているが、光ピックアップ内で電流−電圧変換した構成のものでもよく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＲＦ信号レベルを安定化できるので、反射率の違うディスクでも、安定して再生することができ、再生能力を向上することができる。
また、経年変化に伴う、レーザダイオードの光出力の低下やピックアップに付着するゴミのため光出力が低下に伴う再生能力の低下を防止できる。
さらに、レーザパワーそのものを制御しているので、ＲＦアンプの帯域に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の要部の具体的な構成例を示す回路図である。
【図３】ＲＦ信号波形を示す図である。
【図４】図１および図２の回路の動作状態を示す図である。
【図５】従来の光ディスク装置の構成例を示す回路図である。
【図６】従来のＲＦ信号安定化回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…光ディスク媒体、２…光ピックアップ、３…駆動電流供給回路、４…モニタ用電流／電圧変換回路、５…ＡＰＣ回路、６…ＲＦ信号生成手段としての電流／電圧変換回路、１０…ＬＰＣ回路。
Claims (5)
- レーザ光を光記録媒体に照射して情報の記録再生を行う光記録再生装置であって、
供給される電流量に応じた強度の上記レーザ光を出射するレーザ光源と、
駆動信号に応じた量の電流を上記レーザ光源に供給する電流供給手段と、
上記レーザ光源から出射されたレーザ光強度を検出する光強度検出手段と、
上記光記録媒体の反射戻り光から当該戻り光強度に応じたレベルのＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、
上記光強度検出手段のレーザ光強度の検出結果と制御信号とを比較し、比較結果に応じたレベルの上記駆動信号を生成して上記電流供給手段に出力する電流制御手段と、
上記ＲＦ信号生成手段で生成されたＲＦ信号の交流成分のみのピーク値、並びに、交流成分と直流成分を含み上記交流成分のみのレベルと同等となるようにレベル調整された上記ＲＦ信号のピーク値を検出し、検出した２つの検出レベルのうちいずれか大きい方の検出レベルと基準レベルとを比較し、検出レベルの方が基準レベルより大きい場合には電流供給量を少なくするようなレベルの上記駆動信号を生成し、検出レベルの方が基準レベルより小さい場合には電流供給量を多くするようなレベルの上記駆動信号を生成するように上記制御信号を電流制御手段に出力する制御信号生成手段と
を有する光記録再生装置。 - 上記制御信号生成手段は、上記ＲＦ信号生成手段で生成されたＲＦ信号から直流成分を除去した交流成分のみのピーク値、並びに、交流成分と直流成分を含み上記交流成分のみのレベルと同等となるようにレベル調整した上記ＲＦ信号のピーク値を検出し、いずれか大きい方のピーク値をホールドするピークホールド回路により構成された第１の回路と、
上記第１の回路の検出レベルと基準レベルとを比較し、その差に応じたレベルの制御信号を生成して上記電流制御手段に出力する第２の回路と
を有する請求項１記載の光記録再生装置。 - 上記第２の回路は、レーザパワーの可変範囲を制限する手段
を有する請求項２記載の光記録再生装置。 - 上記制御信号生成手段は、上記第２の回路として、上記第１の回路の検出電圧レベルと基準電圧レベルとを比較し、その差に応じた電流に変換する電圧／電流変換回路と、上記電圧／電流変換回路の出力電流を電圧レベルに変換し、上記制御信号として出力する電流電圧変換回路とを有し、上記電圧／電流変換回路の出力電流を流さないようにして当該制御信号生成手段をオフ状態に保持できるように構成されている
請求項２記載の光記録再生装置。 - 上記第２の回路は、検出レベルと基準レベルとが等しいときには制御信号の出力を停止する
請求項２記載の光記録再生装置。
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