JPS63188834A - 光ディスク装置のレ−ザ光量制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的情報記録媒体にて形成した光ディスク
に記録されている情報をレーザ光により光学的に読み取
り再生する光ディスク装置のレーザ光量制御回路に関し
、例えばデジタルオーディオ信号を記録したコンパクト
ディスク（ＣＤ）の再生を行う所謂ＣＤプレーヤやビデ
オ信号を記録したビデオディスクの再生を行うビデオデ
ィスクプレーヤ等に適用される。

〔発明の概要〕

本発明は、光ディスクに記録されている情報をレーザ光
により光学的に読み取り再生するＣＤプレーヤやビデオ
ディスクプレーヤ等の光ディスク装置において、情報読
み取り用のレーザ光を出射するレーザ光源の出射光量を
検出して該レーザ光源の出射光量を帰還制御するととも
に、上記レーザ光源が出射するレーザ光を光ディスクを
介して検出して該レーザ光源の出射光量を帰還制御する
ことによって、上記レーザ光源が出射する情９］　読み
取り用のレーザ光の出射光量を一定に制御して、光ディ
スクに記録されている情報の安定した読み取りを可能に
するレーザ光量制御回路を実現したものである。

〔従来の技術〕

−ｉに、光ディスクに記録されている情報をレーザ光に
より光学的に読み取り再生するＣＤプレーヤやビデオデ
ィスクプレーヤ等の光ディスク装置では、例えば第４図
に示すように、レーザ光源４０が出射するレーザ光（Ｌ
）をビームスブリック４１や対物レンズ４２を介して光
ディスク４３に照射し、上記光ディスク４３の情報記録
面による上記レーザ光（Ｌ）の反射光（Ｒ）を上記対物
レンズ４２からビームスブリック４１を介してフォトデ
ィテクタ４４に導いて、上記フォトディテクタ４４にて
得られる上記反射光（Ｒ）の光量に応じた検出電流を電
流電圧変換回路（１／Ｖ）４５にて電圧信号に変換して
、この電圧信号を再生ＲＦ信号として信号出力端子４６
から出力するようにした光学ヘッドにて、上記光ディス
ク４３に゛記録されている情報を光学的に読み取るよう
になっている。

従来より、このように光ディスク４３の情報記録面に記
録されている情報をレーザ光ｒＡ４０が出射するレーザ
光（Ｌ）にて光学的に読み取るようにした光ディスク装
置では、情報読み取り用のレーザ光（Ｌ）を出射するレ
ーザダイオード５１と、該レーザダイオード５１の上記
情報読み取り用レーザ光（Ｌ）の出射面とは反対側の鏡
面から放射されるレーザ光（１）を検出するフォトディ
テクタ５２を備えるレーザ光ｒＡ４０を用いるようにし
て、上記フォトディテクタ５２による検出出力すなわち
上記レーザ光（１）の光量を一定にするように、上記レ
ーザダイオード５１に駆動電流（■Ｉｄ）を供給するレ
ーザ駆動回路５３に負帰還をかけて、上記情幸ド読み取
り用のレーザ光（Ｌ）の光量制御（所謂ＡＰＣ）を行う
ようにしている。すなわち、第４図に示した従来例では
、上記フォトディテクタ５２にて得られる上記レーザ光
（Ｊ）の光量に応した検出電流（Ｉｐｄ）を電流電圧変
換回路（１／Ｖ）５４にて電圧に変換し、基準入力端子
５５に供給される基準電圧（Ｖｒｅｆ）と上記電流電圧
変換回路５４の出力電圧とを比較するコンパレータ５６
による出力を上記レーザ駆動回路５３に帰還することに
より、上記情報読み取り用のレーザ光（Ｌ）の光量制御
を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のようにレーザダイオード５１の情
報読み取り用レーザ光（Ｌ）の出射面とは反対側の鏡面
から放射されるレーザ光（１）を検出するフォトディテ
クタ５２の検出出力だけで上記情報読み取り用のレーザ
光（Ｌ）の光量制御を行う従来例では、上記レーザダイ
オード５１が出射する各レーザ光（Ｌ）、　（ｆｆ）の
各光量に比例関係が常にあることを前提として、上記情
報読み取り用のレーザ光（Ｌ）の光量制御を行っている
ので、上記比例関係が崩れたときには上記光量制御を正
常に行うことができな（なってしまう。例えば、光ディ
スク４３の情報記録面による反射光のうち上記レーザダ
イオード５１に戻る光が増加したときには、上記各レー
ザ光（Ｉ、）、（β）の各光量の比が変化してしまうこ
とがある。この場合、上記フォトディテクタ５２にて検
出されるレーザ光（２）の光量を一定にするように帰遷
制御を行ったとしても、上記情報読み、取り用レーザ光
（Ｌ）の光量が変化するので、上記光ディスク４３の情
報記録面による上記レーザ光（Ｌ）の反射光（Ｒ）を上
記フォトディテクタ４４にて検出することにより得られ
る再生ＲＦ信号は振幅変調を受けることになる。また、
上記光ディスク４３の情報記録面の反射率に変化が有る
場合にも、再生ＲＦ信号は振幅変調を受けてしまう。そ
して、光ディスクシステムでは、光学ヘッドにて得られ
る再生ＲＦ信号の振幅変調（ＡＭ）成分は、第５図に示
すように再生ＲＦ信号の明るい部分の検出レベルの包路
線の変化となるので、所謂ジッタとなって信号品位を低
下させる原因となる。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に爲み、光
ディスクに記録されている情報をレーザ光により光学的
に読み取り再生するＣＤプレーヤやビデオディスクプレ
ーヤ等の光ディスク装置において、レーザ光源が出射す
る情報読み取り用のレーザ光の出射光量を制御して再生
ＲＦ信号の振幅変調成分の発生を抑え、光ディスクに記
録されている情報の安定した読み取りを可能にする新規
な構成のレーザ光１制御回路を提供することを口約とす
るものである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明に係る光ディスク装置のレーザ光量制御回路は、
上Ｊの問題点を解決するために、情報読み取り用のレー
ザ光を出射するレーザ光源と、上記レーザ光源の出射光
量を検出する第１の光検出器と、光ディスクに記録され
た信号を光学的に検出する第２の光検出器と、上記第１
の光検出器による検出出力を上記レーザ光源に帰還する
第１の帰還ループと、上記第２の光検出器による検出出
力を上記レーザ光源に帰還する第２の帰還ループとを備
え、上記第１および第２の光検出器の各検出出力に応し
て上記第１および第２の帰還ループのループゲインが変
化するようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る光ディスク８のレーザ光量制御回路では、
レーザ光源が出射するレーザ光の光量を検出する第１の
光検出器の検出出力によりループゲインが変化する第１
の帰還ループと、光ディスクに記録されている情報を上
記レーザ光源が出射するレーザ光により読み取る第２の
光検出器の検出出力に応じてループゲインが変化する第
２の帰還ループとによって、上記レーザ光源の出射光量
を二重に帰還制御する。上記第１の帰還ループは、その
誤差が大きい程ループゲインが大きくなる例えば指数特
性にて示されるゲイン特性が与えれ、本発明が適用され
る光ディスク装置に光ディスクが装着されていない場合
や光学ヘッドがデ・フォーカス状態にある場合等のよう
に情報読み取り用レーザ光の反射光が無い状態あるいは
極端に少ない状態における上記レーザ光源の出射光量の
安定化に有効に働く。また、上記第２の帰還ループは、
その誤差が小さい場合にループゲインが大きくなる例え
ば対数特性にて示されるゲイン特性が与えられ、光ディ
スクを介して第２の光検出器に照射されるレーザ光の光
量が一定になるように上記レーザ光源の出射光量を制御
する。

〔実施例〕

以下、本発明に係る光ディスク装置のレーザ光量制御回
路の一実施例について図面に従い詳細に説明する。

第１図のブロック図に示す実施例は、情Ｉｌｌ読み取り
用のレーザ光（Ｌ）を出射するレーザダイオード１と、
該レーザダイオード１の上記情報読み取り用レーザ光（
Ｌ）の出射面とは反対側の鏡面から放射されるレーザ光
（１）を検出するフォトディテクタ２とを一体化した半
導体レーザ素子３をレーザ光源として用いるＣＤプレー
ヤやビデオディスクプレーヤ等の光ディスク装置に本発
明を適用したものであり、上記レーザダイオード１から
記情報読み取り用レーザ光（Ｌ）をビームスプリッタ４
や対物レンズ５を介して光ディスク６に照射し、上記光
ディスク６の情報記録面による上記レーザ光（Ｌ）の反
射光（Ｒ）を上記対物レンズ５からビームスプリッタ４
を介して第２のフォトディチクタフに導いて、この第２
のフォトディテクタ７にて情報読み取りを行うようにな
っている。

そして、この実施例では、上記レーザダイオード１が出
射する情報読み取り用レーザ光（Ｌ）の光量を設定する
第１．第２の基準電圧（Ｖｒｅ４．）。

（Ｖｒｅｆｚ）が各基準入力端子１０．２０に印加され
ており、上記第１の基＄電圧（Ｖｒｅｆ＋）が上記半導
体レーザ素子３に内蔵されている第１のフォトディテク
タ２を含む第１の帰還ループ（ＬＰ、）内に設けた第１
のコンパレータ１１に与えられ、また、上記第２の基準
電圧（Ｖ　ｒｅｆ　２）が上記情報読み取り用の第２の
フォトディテクタ７を含む第２の帰還ループ１ｐｚ）内
に設けた第２のコンパレーク２１に与えられるようにな
っている。

上記第１の帰還ループ（ＬＰＩ）内のコンパレーク１１
には、上記レーザダイオード１が出射する記情報読み取
り用レーザ光（Ｌ）の出射面とは反対側の鏡面から放射
されるレーザ光（１）を検出する上記フォトディテクタ
２にて得られる上記レーザ光＜１＞の光量に応じた検出
出力電流（Ｉｐｄ＋）の値を電圧に変換する第１の電流
電圧変換回路（１／ＶＩＮ２の出力が供給されている。

そして、上記第１のコンパレータ１１は、上記第１の電
流電圧変換回路１２の出力電圧と上記第１の基準電圧（
Ｖｒｅｆ＋）とを比較し、上記レーザダイオード１に駆
動電流（Ｉ　Ｉｄ）を供給するレーザ駆動回路１４の入
力側に設けた信号合成器１５に、その比較誤差出力を第
１の非線形回路１３を介して供給している。

ここで、上記第１の非線形回路１３は、上記第１の帰還
ループ（ＬＰ、）に非線形なループゲイン特性を与える
もので、上記第１のコンパレーク１１による比較誤差出
力が大きくなる程大きなゲインとなる例えば指数特性に
て示されるループゲイン特性を与える例えば第２図に示
す如く入力端にＮＰＮ　Ｉ−ランジスタ（ＴＲｎ）とＰ
ＮＰ　）ランジスタ（ＴＲｐ）を接続した演算増幅器（
ＡＭＰ）にて構成した反転増幅回路が用いられる。なお
、第２図に示した第１の非線形回路１３の最大ゲインは
、入力抵抗（Ｒｓ）の値により設定される。

また、上記第２の帰還ループ（ＬＰ２）内の第２のコン
パレータ２１には、上記光ディスク６の情報記録面によ
る反射光（Ｒ）が照射される上記情報読み取り用の第２
のフォトディテクタ７にて得られる上記反射光（Ｒ）の
光■に応じた検出出力電流（Ｔ　ｐｄｚ）の値を電圧に
変換する第２の電流電圧変換回路２２（１／ＶＺ）の出
力すなわち再生ＲＦ信号がローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２３を介して供給されている。なお、上記第２の電流電
圧変換回路２２の出力として得られる再生ＲＦ信号は、
信号出力端子２４から図示しない再生信号処理回路に供
給される。そして、上記第２のコンパレーク２１は、上
記ローパスフィルタ２３により上記再生ＲＦ信号中の搬
送波成分を除去した電圧と上記第２の基準電圧（Ｖｒｅ
ｆｚ）とを比較し、その比較誤差出力を第２の非線形回
路２５を介して上記信号合成器１５に供給している。

ここで、上記第２の非線形回路２５は、上記第２の帰還
ループ（ＬＰｚ）に非線形なループゲイン特性を与える
もので、上記第２のコンパレータ２１の比較誤差出力が
小さなときに大きなゲインとなる例えば対数特性にて示
されるループゲイン特性を与える第３図に示す如く帰還
路にＮＰＮトランジスタ（ＴＲｎ）とＰＮＰ　）ランジ
スタ（ＴＲｐ）を接続した演算増幅器（ＡＭＰ）にて構
成した反転増幅回路が用いられる。なお、第３図に示し
た第２の非線形回路２５の最大ゲインは、帰還抵抗（Ｒ
ｆ）の値により設定される。

上述の如き構成の実施例では、光ディスク６が装着され
ていない場合や上記光ディスク６の情報記録面に照射し
たレーザ光（Ｌ）がデ・フォーカス状態にある場合等、
上記情報読み取り用の第２のフォトディクタ７の検出出
力が極端に減少しているときに、上記第２のフォトディ
クタ７を含む第２の帰還ループ（ＬＰｚ）のループゲイ
ンが小さく、上記レーザダイオード１のレーザ光（ｆｆ
）の光量を検出する上記第１のフォトディテクタ２を含
む第１の帰遷ループ（ＬＰ）のループゲインが大きいの
で、上記レーザダイオード１の出射光量を上記第１の帰
還ループ（ＬＰ、）によって上記第１の基準電圧（Ｖｒ
ｅｆｌ）にて定まる値に安定化することができる。そし
て、上記光ディスクｌの情報記録面による反射光（Ｒ）
が上記第２のフォトディクタフに正常に照射されている
状態では、上記第１の帰還ループ（ＬＰＩ）のループゲ
インが小さく、上記２の帰還ループ（ＬＰ２）のループ
ゲインが大きいので、上記レーザダイオード１の出射光
量を上記第２の帰還ループ（ＬＰｚ）によって上記第２
の基準電圧（Ｖｒｅｆｘ）にて定まる値に安定化して、
振幅変調成分の発生を抑えた再生ＲＦ信号を上記信号出
力端子２４に得ることができる。

〔発明の効果］ 上述の実施例の説明から明らかなように、本発明に係る
光ディスク装πのレーザ光量制御回路では、レーザ光源
が出射するレーザ光の光量を検出する第１の光検出器の
検出出力と、光ディスクに記録されている情報を上記レ
ーザ光源が出射するレーザ光により読み取る第２の光検
出器の検出出力を用いて上記レーザ光源の出射光量を二
重に帰還制御することによって、光ディスクを介して上
記第２の光検出器に照射されるレーザ光の光■を一定に
することができる。

従って、本発明を光ディスク装置に適用することにより
、 （１）　　レーザ光源が出射するレーザ光の該レーザ光
源への戻り光に起因する所謂スターフリイズ、（２）光
ディスクの汚損、 （３）有限Ｉ１０や視野内アクセスによる光学系の効率
変化、 等による再生ＲＦ信号の振幅変調成分の発生をレーザ光
の光量制御により抑えて、再生ＲＦ信号のＣ／Ｎやジッ
タの悪化を防止し、エラーレートを小さくして、光ディ
スクに記録されている情報を安定に読み取ることができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ディスク装置のレーザ光量制御
回路の一実施例を示すブロック図であり、第２図および
第３図は上記実施例における各非線形回路の具体的な構
成例を示す回路図である。 第４図は光ディスク装置のレーザ光量制御回路１よ の従来例を示すブロック図であり、第５言１記従来例に
おいて得られる再生ＲＦ信号の振幅変調成分を示す波形
図である。 １・・・レーザダイオード ２．７・・・フォトディテクタ ６・・・光ディスク １１．２１・・・コンパレータ １３．２５・・・非線形回路 １４・・・レーザ駆動回路 １５・・・信号合成器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　情報読み取り用のレーザ光を出射するレーザ光源と、 上記レーザ光源の出射光量を検出する第１の光検出器と
   、 光ディスクに記録された信号を光学的に検出する第２の
   光検出器と、 上記第１の光検出器による検出出力を上記レーザ光源に
   帰還する第１の帰還ループと、 上記第２の光検出器による検出出力を上記レーザ光源に
   帰還する第２の帰還ループとを備え、上記第１および第
   ２の光検出器の各検出出力に応じて上記第１および第２
   の帰還ループのループゲインが変化するようにしたこと
   を特徴とする光ディスク装置のレーザ光量制御回路。