JP4427607B2 - 光ディスク装置および電源供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数種の半導体レーザの駆動用に単一の電源電圧から互いに異なる複数の出力電圧を生成する光ディスク装置および電源供給方法に関する。

近年では、デジタルＩＣの集積度が飛躍的に進歩している。これに伴い、光ディスク装置の制御ハードウェアをデジタルＩＣとして集積し、ソフトウェア方式でレーザ光源をデジタル制御することによりコストの削減が図られている。

典型的な光ディスク装置は、ＣＤ、ＤＶＤ、高密度ＤＶＤの記録再生用に複数種の半導体レーザを備える。デジタルＩＣはこれら半導体レーザのレーザ出力（レーザパワー）を制御する自動パワー制御（Auto Power Control)回路の動作設定を行う制御処理部として設けられる。

ところで、これら複数種の半導体レーザは互いに異なる複数の電圧を必要とする。従来において、光ディスク装置の電源回路は単一電源電圧からこれら複数の電圧を生成する（例えば特許文献１を参照）。一般的な例として、高密度ＤＶＤ用の青色レーザは６．５Ｖおよび８Ｖの電圧を用いて駆動され、ＤＶＤ用の赤色レーザおよびＣＤ用の赤外レーザは５Ｖおよび５．２Ｖの電圧を用いて駆動される。ちなみに、制御処理部は１．２Ｖ、１．５Ｖ、２．５Ｖ、３．３Ｖの電圧で動作する。１．２Ｖ、１．５Ｖ、２．５Ｖ、３．３Ｖの電圧は５Ｖの電源電圧を降圧することにより生成され、５．２Ｖ、６．５Ｖおよび８Ｖの電圧は５Ｖの電源電圧の昇圧することにより生成される。

特開２００１−２８１４０号公報

複数種の半導体レーザは光ディスクに対する記録や再生動作で選択的に用いられるため、電源回路は５Ｖおよび５．２Ｖの電圧と６．５Ｖおよび８Ｖの電圧とを切り換えて出力しなくてはならない。例えば５Ｖおよび５．２Ｖ間の電圧変化では、ラッシュ電流が発生することはない。しかしながら、５．２Ｖ、６．５Ｖおよび８Ｖ間の電圧変化では、ラッシュ電流が発生してしまう。このラッシュ電流が発生すると、制御処理部の動作や半導体レーザの駆動を安定に行うことが困難となる。電圧切換えを必要としない独立な複数の電源回路を設けることによりラッシュ電流の発生を防止することも考えられるが、この方策は部品点数や実装面積を増大させる結果となる。

本発明の目的は、部品点数や実装面積を増大させずにラッシュ電流の発生を抑えることができる光ディスク装置および電源供給方法を提供することにある。

本発明の第１の観点によれば、波長の異なるレーザ光を発生する複数種の半導体レーザと、これら半導体レーザの光出力を制御する出力制御回路と、前記複数種の半導体レーザの駆動に必要な互いに異なる電圧を単一の電源電圧から生成し、電圧を切り換えて前記半導体レーザに出力すると共に、前記出力制御回路の動作に必要な電圧を前記単一の電源電圧から生成し前記出力制御回路に出力する複合電源回路とを備え、前記複合電源回路は電圧切換えに際して、前記出力制御回路によって生成された任意のパルス信号を入力する入力部を有し、前記パルス信号に応答して出力電圧を段階的に変化させるように構成される光ディスク装置が提供される。

本発明の第２の観点によれば、波長の異なるレーザ光を発生する複数種の半導体レーザと、これら半導体レーザの光出力を制御する出力制御回路と、前記複数種の半導体レーザの駆動に必要な電圧を単一の電源電圧から生成し、電圧を切り換えて前記半導体レーザに出力すると共に、前記出力制御回路の動作に必要な電圧を単一の電源電圧から生成し前記出力制御回路に出力する複合電源回路とを備える光ディスク装置の電源供給方法であって、電圧切換えに際して、前記出力制御回路によって生成された任意のパルス信号を入力する入力部を前記複合電源回路に設け、前記光ディスク装置に装填されたディスクが高密度ＤＶＤと認識されたとき、前記パルス信号を前記入力部へ入力することにより、前記複合電源回路の出力電圧を段階的に変化させる電源供給方法が提供される。

これら光ディスク装置および電源供給方法では、外部からの制御信号が電圧切換えに際して複合電源回路の入力部に入力され、複合電源回路の出力電圧がこの制御信号の入力により段階的に変化する。この構成であれば、独立な複数の電源回路を設ける必要がない。また、制御信号は出力制御回路で生成することが可能である。従って、部品点数や実装面積を増大させずにラッシュ電流の発生を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す光ディスク装置において制御処理部およびピックアップに接続される電源回路を示す図である。 図２に示す第２の複合電源部の構成を示す図である。 図２に示すマルチプロセッサ部からの制御信号による出力電圧の段階的な変化を説明するための図である。 図２に示す電源回路による出力電圧の切換条件を説明するための図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置について添付図面を参照して説明する。

図１はこの光ディスク装置の構成を示す。光ディスクはディクスモータ１１に回転自在に装着される。ディスクモータ１１には、周波数ジェネレータＦＧが設けられる。制御処理部１０は周波数ジェネレータＦＧからの回転角信号と内部の基準周波数とを比較し、この比較結果の誤差信号でディスクモータ１１を所定の回転方向と回転数に設定するようディスクモータ制御部１２を制御する。

ピックアップ１３はディスクの情報記録面に対向するように設けられ、ディスクの半径方向に移動自在に図示しない摺動軸に支持され、リードスクリュー１４によって移動される。ステップモータ１５はピックアップ１３の送りモータで、回転軸にはリードスクリュー１４が直結されている。位置検出スイッチ１６はピックアップ１３のホーム位置に配置され、ピックアップ１３がディスクの内周側に移動して位置検出スイッチ１６に接触したときにピックアップ１３がホーム位置に到達したことを検出する。この位置検出スイッチ１６はピックアップ１３の位置を初期設定するために利用される。

レーザ光は、回折格子により３ビームに分割され、ピックアップ１３内の光学部品を介して対物レンズで集光され、ディスクの情報記録面にスポットを形成するように照射される。ディスクで反射されたレーザ光は、対物レンズに戻り、図示しない内部の光学部品を介して８分割のディテクタに入射する。フォーカスエラー信号は非点収差方式であり、トラッキングエラー信号はＤＰＰ方式を採用している。ディテクタはピックアップ内部のＩＣにより入射光の電流電圧変換を行い、この変換結果の信号を所定のヘッドアンプ１７に出力する。

対物レンズは、バネにより支持され、レーザ光の光軸方向（フォーカス方向）と、ディスクの半径方向（トラック方向）に移動自在に支持される。ここでは、コイルおよびマグネットが対物レンズをフォーカス方向およびトラック方向にそれぞれ駆動するために設けられている。これら２方向の動作部は２軸アクチュエータと呼ばれる。フォーカスコイルはドライバ２０から出力されるフォーカス駆動信号により駆動され、トラッキングコイルはドライバ２１から出力されるトラッキング駆動信号により駆動される。ドライバ２０および２１はサーボアンプ１８および１９にそれぞれ接続されている。サーボアンプ１８は制御処理部１０の制御によりヘッドアンプ１７からのフォーカスエラー信号に対応してフォーカス駆動信号を発生する。サーボアンプ１９は制御処理部１０の制御によりヘッドアンプ１７からのトラッキングエラー信号に対応してトラッキング駆動信号を発生する。

制御処理部１０は図示しないＣＤ，ＤＶＤ，高密度記録ＤＶＤ復調器およびアドレスデコーダにより、ヘッドアンプ１７から情報信号として得られる高周波（ＲＦ）信号、その他の信号からディスクアドレス情報を取得する。ステップモータ１５の制御において、制御処理部１０は２相の正弦波状信号を生成し、これら信号を電力増幅してドライバ２２に出力する。

図２は図１に示す光ディスク装置において制御処理部１０およびピックアップ１３に接続される電源回路を示す。処理制御部１０は、自動パワー制御回路２４の動作設定を行うマルチプロセッサ部３４および外部入出力を行うＳ−ＡＴＡプロセッサ部３５で構成される。電源回路は、外部からの５Ｖの電圧を安定化して出力する電源部３１と、マルチプロセッサ部３４に１．５Ｖの電圧を出力しＳ−ＡＴＡプロセッサ部３５に１．２Ｖの電圧を出力する第１の複合電源部３２と、マルチプロセッサ部３４に２．５Ｖの電圧を出力しマルチプロセッサ部３４およびＳ−ＡＴＡプロセッサ部３５に３．３Ｖの電圧を出力し５．２Ｖ、６．５Ｖおよび８Ｖをピックアップ１３に出力する第２の複合電源部３３で構成される。複合電源部３２，３３は電源部３１から供給される５Ｖの電圧を昇圧または降圧して上述の電圧をそれぞれ出力する。複合電源部３３からの５．２Ｖ、６．５Ｖおよび８Ｖの電圧は青色レーザ用または赤色および赤外レーザ用としてスイッチ３９により切り換えられる。また、マルチプロセッサ部３４からの制御信号はパルス発生器３７で出力電圧を段階的な出力電圧の変化させる粗い調整用のパルス信号に変換され、複合電源部３３の入力端子ＥＮ３に入力されると共に、ＤＡ変換器３８で微調整用のアナログ信号に変換され分圧回路３６に入力される。分圧回路３６はさらに複合電源部３３の入力端子ＶＦＢ３および出力端子ＶＯＵＴ３に接続され、出力端子ＶＯＵＴ３からの出力電圧を微調整する。

図３は複合電源部３３の構成を示す。複合電源部３３は降圧ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ１、降圧ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ２、昇圧ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ３、リセット検出器ＶＤ、オンオフ制御回路ＳＣを含む。降圧ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ１は５Ｖの電圧を２．５Ｖに変換して出力端子ＶＯＵＴ１から出力する。降圧ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ２は５Ｖの電圧を３．３Ｖに変換して出力端子ＶＯＵＴ２から出力する。昇圧ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ３は５Ｖの電圧を５．２Ｖ、６．５Ｖおよび８Ｖに変換して出力端子ＶＯＵＴ３から出力する。リセット検出器ＶＤはＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＤ３に対するリセット信号を検出する。オンオフ制御回路ＳＣはＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＤ３に対するオンオフ制御信号を出力する。このオンオフ制御信号は、リセット信号がリセット検出器ＶＤで検出されない間にＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＤ３に供給される。ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ１，ＤＤ２，ＤＤ３の出力端子ＶＯＵＴ１，ＶＯＵＴ２，ＶＯＵＴ３には、出力を安定させる回路が付加される。さらに、ＤＣ／ＤＣ変換器ＤＤ３の出力端子ＶＯＵＴ３には、外部微調整回路が接続される。上述の分圧回路３６はこの外部微調整回路の一部として設けられた抵抗ａ，ｂ，ｃで構成される。この微調整はピックアップ１３の温度変化に対応して行われるものである。ここで、ＶＤＡＣはＤＡ変換器３８からの制御入力端子であり、ＶＦＢ３は出力帰還端子であり、ＬＸ３はスイッチング端子であり、ＳＴＢＹ３はＰＭＯＳ制御端子である。出力端子ＶＯＵＴ３、出力帰還端子ＶＦＢ３、制御入力端子ＶＤＡＣ間に構成されるＣＲ回路は出力端子ＶＯＵＴ３に一旦設定された電圧を制御入力端子ＶＤＡＣからの電圧に従って微調整する。

複合電源部３３の入力端子ＥＮ３に対するパルス信号入力が無い場合、従来のような回路構成では、図４の上段に示すように、５．２Ｖ、６．５Ｖ、８Ｖの電圧を出力する。これに対して、複合電源部３３の入力端子ＥＮ３を低レベルから高レベルに変化させる信号およびパルス信号が入力された場合には、複合電源部３３は図４の下段に示すように６．５Ｖおよび８Ｖ間で段階的に変化する電圧を出力端子ＶＯＵＴ３から出力する。

また、複合電源部３３は図４に示すようにパルス信号が入力端子ＥＮ３に入力される毎に段階的な電圧出力を６．５Ｖ〜８Ｖの範囲で可変できる。さらに、６．５Ｖ〜８Ｖの電圧範囲を越えることはないため、回路破壊を発生することもない。

電源回路は図５に示すようなに切換条件で出力電圧を切り換える。すなわち、最初に外部のコンピュータ(ＰＣ)から供給される５Ｖの電圧が電源部３１に入力され、この電圧が光ディスクドライブへ入力される。この後、ディスクの認識が行われる。このとき、ＤＶＤまたはＣＤであることが検出されると、電源回路のイネーブル端子ＥＮ１２をオンすることで、５Ｖから５．２Ｖへ昇圧され、この５．２Ｖの電圧でＤＶＤまたはＣＤの記録再生が行われる。他方、高密度ＤＶＤであることが検出された場合には、入力端子ＥＮ３に図４に示すような任意のパルスを入力することで、５．２Ｖから６．５Ｖへ段階的に昇圧される。この段階的な昇圧では、ラッシュ電流の発生が抑制される。高密度ＤＶＤの再生はこの６．５Ｖの電圧で行われる。ここで、入力端子ＥＮ３に図４に示すような任意のパルスを再度入力することで、６．５Ｖから８Ｖへ段階的に昇圧される。この段階的な昇圧でも、ラッシュ電流の発生が抑制される。高密度ＤＶＤの記録はこの８Ｖで行われる。尚、出力電圧が６．５Ｖまたは８．５Ｖに設定されても、温度変動等で出力電圧を微調整する必要がある場合には、ＤＡ変換器３８からの電圧入力により外部微調整回路で微調整が可能である。

本実施形態では、外部からの制御信号が電圧切換えに際して複合電源３３の入力端子ＥＮ３に入力され、複合電源部３３の出力電圧がこの制御信号の入力により段階的に変化する。この構成であれば、独立な複数の電源回路を設ける必要がない。また、制御信号はマルチプロセッサ部３４で生成することが可能である。従って、部品点数や実装面積を増大させずにラッシュ電流の発生を抑えることができる。

１０…制御処理部、１３…ピックアップ、２４…自動パワー制御回路、３２…複合電源部、３３…複合電源部、３４…マルチプロセッサ部、３５…Ｓ−ＡＴＡプロセッサ部。

Claims (2)

1. 波長の異なるレーザ光を発生する複数種の半導体レーザと、
   これら半導体レーザの光出力を制御する出力制御回路と、
   前記複数種の半導体レーザの駆動に必要な電圧を単一の電源電圧から生成し、電圧を切り換えて前記半導体レーザに出力すると共に、前記出力制御回路の動作に必要な電圧を前記単一の電源電圧から生成し前記出力制御回路に出力する複合電源回路とを備え、
   前記複合電源回路は電圧切換えに際して、前記出力制御回路によって生成された任意のパルス信号を入力する入力部を有し、前記パルス信号に応答して出力電圧を段階的に変化させるように構成されることを特徴とする光ディスク装置。
2. 波長の異なるレーザ光を発生する複数種の半導体レーザと、
   これら半導体レーザの光出力を制御する出力制御回路と、
   前記複数種の半導体レーザの駆動に必要な電圧を単一の電源電圧から生成し、電圧を切り換えて前記半導体レーザに出力すると共に、前記出力制御回路の動作に必要な電圧を単一の電源電圧から生成し前記出力制御回路に出力する複合電源回路とを備える光ディスク装置の電源供給方法であって、
   電圧切換えに際して、前記出力制御回路によって生成された任意のパルス信号を入力する入力部を前記複合電源回路に設け、前記光ディスク装置に装填されたディスクが高密度ＤＶＤと認識されたとき、前記パルス信号を前記入力部へ入力することにより、前記複合電源回路の出力電圧を段階的に変化させることを特徴とする電源供給方法。

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