WO2012137261A1 - 光ディスク装置 - Google Patents

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WO2012137261A1
WO2012137261A1 PCT/JP2011/002099 JP2011002099W WO2012137261A1 WO 2012137261 A1 WO2012137261 A1 WO 2012137261A1 JP 2011002099 W JP2011002099 W JP 2011002099W WO 2012137261 A1 WO2012137261 A1 WO 2012137261A1
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WO
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Prior art keywords
laser light
output
photodetector
optical disc
light source
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/002099
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English (en)
French (fr)
Inventor
松宮　寛昭
百尾　和雄
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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Priority to US13/377,946 priority patent/US20120257487A1/en
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G11B7/1263—Power control during transducing, e.g. by monitoring

Definitions

  • the present invention relates to an optical disc apparatus for optically reproducing data from an optical disc using a laser light source.
  • the present invention also relates to an optical disc apparatus that optically records data on an optical disc using a laser light source and optically reproduces data from the optical disc.
  • Data recorded on an optical disk is reproduced by irradiating a rotating optical disk with a relatively weak light beam having a constant intensity and detecting reflected light modulated by the optical disk.
  • Information on pre-pits is recorded in a concentric or spiral shape in advance on the optical disk for reproduction only at the manufacturing stage of the optical disk.
  • a recording material film capable of optically recording / reproducing data is deposited on a substrate on which concentric or spiral grooves are formed by a method such as vapor deposition.
  • a recordable optical disc or a rewritable optical disc when recording data on a recording material film, the recording material film is irradiated with the light beam whose optical power is modulated as described above, so that the crystalline recording material film is non-coated.
  • a crystalline recording mark is formed.
  • the amorphous recording mark is formed by rapidly cooling after a part of the recording material film irradiated with the recording light beam rises to a temperature higher than the melting point. If the light power for irradiating the recording beam with the light beam is set to be low, the temperature of the recording mark irradiated with the light beam does not exceed the melting point and returns to crystalline after rapid cooling (erasing of the recording mark). In this way, the recording mark can be rewritten many times. If the emission power of the laser light source when recording data is inappropriate, the shape of the recording mark may be distorted and it may be difficult to accurately reproduce the data.
  • the pit depth, track depth, and recording material film thickness are smaller than the optical disc thickness.
  • the portion of the optical disc where data is recorded constitutes a two-dimensional surface and may be referred to as an “information recording layer” or “information surface”.
  • an information recording layer or “information surface”.
  • the optical disc has at least one such information recording layer.
  • One information recording layer may actually include a plurality of layers such as a phase change material layer and a reflective layer.
  • a high-density optical disc such as a Blu-ray disc (BD)
  • at least one information recording layer is supported by a substrate, and the light incident side surface of the information recording layer is covered with a thin protective layer (light transmission layer).
  • a thin protective layer light transmission layer
  • another light transmission layer is interposed between the information recording layers.
  • the depth from the light incident surface of such an optical disc (the “surface” of the optical disc) to the information recording layer of interest (the information recording layer where the focal point of the light beam is located) is typically 100 ⁇ m or less.
  • focus control When reproducing data recorded on an optical disc or recording data on a recordable optical disc, the light beam must always be in a predetermined focused state on a target track in the target information recording layer.
  • focus control the position of the objective lens is referred to as the normal direction of the information surface (hereinafter referred to as “the depth direction of the substrate”) so that the position of the focal point (focusing point) of the light beam is always on the information recording layer.
  • the tracking control is to control the position of the objective lens in the radial direction of the optical disc (hereinafter referred to as “disc radial direction”) so that the spot of the light beam is located on a predetermined track.
  • a focus shift or a track shift based on the light reflected from the optical disc and adjust the position of the light beam spot so as to reduce the shift. It is.
  • the magnitudes of the focus shift and the track shift are indicated by a “focus error (FE) signal” and a “tracking error (TE) signal” generated based on the reflected light from the optical disc, respectively.
  • the optical pickup includes a laser light source that emits a light beam, a photodetector that detects reflected light, and an optical system that irradiates the optical disc with laser light and guides the reflected light from the optical disc to the photodetector.
  • the optical pickup of the conventional optical disk apparatus In order to perform stable recording and reproduction, it is necessary to control the light amount of the light beam applied to the optical disc to an appropriate level. For this reason, in the optical pickup of the conventional optical disk apparatus, a part of the light beam emitted from the laser light source is guided to a monitoring photodetector (light quantity detector), and the laser light source of the laser light source is based on the output of the light quantity detector. The output power is controlled.
  • a monitoring photodetector light quantity detector
  • the optical pickup of FIG. 6 includes a laser light source 2 that emits a light beam, a beam splitter 4 that reflects or transmits the light beam according to the polarization direction, and a beam splitter 4 out of the light beams emitted from the laser light source 2.
  • a light amount detector 6 on which light transmitted through the light beam enters, a wave plate 5 that converts the light beam reflected by the beam splitter 4 into circularly polarized light, and a light beam that has passed through the wave plate 5 is placed on the information recording layer of the optical disc 100
  • a focusing objective lens 8 and a signal light detector 10 that receives a light beam (reflected light) reflected by the information recording layer of the optical disc 100 and transmitted through the beam splitter 4 are provided.
  • Such an optical pickup is disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the laser light source 2 includes a semiconductor laser that emits a polarized light beam.
  • the polarization direction of the light beam when the light beam reflected by the information recording layer of the optical disc 100 is incident on the beam splitter 4 is the polarization of the laser beam when the light beam emitted from the laser light source 2 is incident on the beam splitter 4. It is rotated about 90 degrees from the direction. More specifically, the laser light transmitted through the wave plate 5 is circularly polarized light. However, when the laser light is reflected by the optical disc 100 and then passes through the wave plate 5, the circularly polarized light changes to linearly polarized light. The polarization direction of the linearly polarized light at this time coincides with the direction in which the beam splitter 4 can be transmitted. For this reason, the beam splitter 2 transmits and reflects the light beam as described above.
  • a dotted line 501 shown in FIG. 6 indicates the optical axis of the laser beam.
  • the optical pickup shown in FIG. 6 reproduces data from the optical disc 100 by irradiating the information recording layer of the optical disc 100 with a light beam and detecting the light reflected by the information recording layer of the optical disc 100 with the signal photodetector 10. .
  • the light beam emitted from the laser light source 2 the light beam reflected by the beam splitter 4 and traveling toward the objective lens 8 passes through the objective lens 8 and is irradiated onto the information recording layer of the optical disc 100.
  • the light reflected by the information recording layer of the optical disc 100 passes through the objective lens 8 and further passes through the beam splitter 4 and enters the signal light detector 10.
  • a signal corresponding to the intensity or the amount of light incident on the signal light detector is generated by the photoelectric conversion of the signal light detector 10. This signal is used for reproducing data recorded on the information recording layer of the optical disc 100.
  • the signal light detector 10 can also generate a tracking error signal and a focus error signal.
  • the output from the light amount detector 6 is reflected by the beam splitter 4 and is approximately proportional to the light amount of the light beam that irradiates the information recording layer of the optical disc 100 via the objective lens 8.
  • the output of the light amount detector 6 also increases or decreases. Therefore, if the laser light source 2 is controlled so that the output from the light amount detector 6 is constant, the light amount of the light beam that irradiates the optical disc 100 can be maintained constant.
  • the light quantity detector 6 is usually provided in an optical pickup for performing recording as well as reproduction. This is because the power of the light beam for recording is larger than the power of the light beam for reproduction, and the adjustment needs to be performed with high accuracy. Therefore, in general, in an optical disc apparatus capable of both recording and reproduction, power control is performed using the output of the light quantity detector 6 shown in FIG.
  • FIG. 7 shows an example of a conventional optical pickup that does not include a monitoring photodetector such as the light quantity detector 6 described above.
  • a light quantity detection element for measuring the emission power of the light beam is provided inside the laser light source 12 (for example, Patent Document 2).
  • a configuration (eg, Patent Document 2) of a laser light source including such a light amount detection element will be described with reference to FIG.
  • FIG. 8 schematically shows the internal configuration of the laser light source 12.
  • the laser light source 12 shown in FIG. 8 includes a semiconductor laser element 124 and a monitoring light amount detection element 128 in the same package.
  • Laser light 122 used as a light beam is emitted from one of the resonator end faces (exit end face) of the semiconductor laser element 124.
  • a weak laser beam 126 used for monitoring is emitted from the other end face (rear end face) of the resonator end face of the semiconductor laser element 124. Since an antireflection film is deposited on the rear end face of the resonator end face in the semiconductor laser element 124, the intensity of the laser beam that passes through the rear end face is low.
  • the semiconductor laser element 124 has a p-side electrode and an n-side electrode (not shown).
  • a voltage is applied between both electrodes of the semiconductor laser element 124 via a wiring (not shown), and a driving current flows through the semiconductor laser element 124, the inside of the semiconductor laser element 124 corresponds to the magnitude of the driving current. Luminescence occurs. As a result, laser beams 122 and 126 are emitted from the cavity end face.
  • a light amount detection element 128 that detects weak laser light 126 for monitoring is mounted at a position facing the rear end face of the resonator of the semiconductor laser element 124.
  • the amount of laser light 122 emitted from the exit end face of the resonator is proportional to the amount of weak laser light 126 emitted from the rear end face. Therefore, the light quantity of the laser beam 122 emitted from the emission end face of the semiconductor laser element 124 can be obtained by the light quantity detection element 128.
  • the output power of the laser light source 12 is controlled using the output of the light quantity detection element 128 (FIG. 8) provided in the laser light source 12.
  • the light quantity detection element 128 is in the same package as the semiconductor laser element 124 as shown in FIG. Changes. Since the output characteristics of the light quantity detection element 128 depend on temperature, there is a problem that the light quantity control based on the output of the light quantity detection element 128 becomes unstable.
  • the semiconductor laser element 124 If the semiconductor laser element 124 is used for a long time, the emission end face of the resonator of the semiconductor laser element 124 deteriorates. As a result, the ratio between the light amount of the laser light 122 and the light amount of the monitor light 128 changes over time, and there is a problem that stable output control cannot be performed.
  • An optical disc apparatus includes a laser light source that emits laser light, a photodetector that detects a signal from the optical disc, and irradiates the optical disc with the laser light, and reflects reflected light from the optical disc to the photodetector.
  • a guiding optical system, a value output from the photodetector when the laser light source emits the laser light, and reflected light from the optical disk does not reach the photodetector, and emission of the laser light source A memory for storing information defining a relationship with power; and an output of the photodetector when the laser light source emits the laser beam and reflected light from the optical disc does not reach the photodetector.
  • a control unit for controlling the emission power of the laser light source based on the information stored in the memory.
  • the memory stores a value output from the photodetector when the laser light source emits the laser light and the laser light is not focused on the information recording layer of the optical disc. To do.
  • the memory stores a value output from the photodetector when the laser light source emits the laser light and the optical disk is not loaded.
  • the disc device of the present invention includes a laser light source that emits laser light, a light amount detection element that detects the power of the laser light, a photodetector that detects a signal from the optical disc, and the optical disc that is irradiated with the laser light.
  • An optical system that guides reflected light from the optical disk to the photodetector, and the laser when the laser light source emits the laser light and the reflected light from the optical disk does not reach the photodetector.
  • Memory for storing information defining the relationship between the output power of the light source and the value output from the photodetector, and information defining the relationship between the output of the light quantity detection element and the output of the photodetector,
  • a control unit that controls the emission power of the laser light source based on the output of the light quantity detection element and information stored in the memory;
  • control unit outputs from the photodetector at a certain timing when the laser light source emits the laser light and reflected light from the optical disc does not reach the photodetector.
  • the measured value is measured, and information defining the relationship between the output of the light quantity detection element and the output of the photodetector is calibrated.
  • a value output from the light amount detection element when the laser light source emits the laser light with a first emission power and reflected light from the optical disc does not reach the photodetector.
  • the output of the photodetector is c based on the information stored in the memory, whereas the actual output value from the photodetector is b, If the difference between b and c is smaller than a predetermined value, the emission power of the laser light source is controlled so that the output a ′ of the light quantity detection element corresponding to the output c of the photodetector is obtained.
  • the emission power of the laser light source is controlled so that the output of the light quantity detection element is a.
  • the laser light source includes a semiconductor laser element that generates the laser light and a container that covers the semiconductor laser element, and the light amount detection element is provided inside the container. Yes.
  • the present invention it is possible to stabilize the light amount of the light beam applied to the optical disc to a constant light amount without adding a light amount detector in the optical pickup.
  • (A) is a figure which shows the relationship between the output power of the laser light source 2, and the output of the photodetector 10
  • (b) is a figure which shows the relationship between the output power and the output of the light quantity detection element 128, (c).
  • the figure which shows the relationship between the output of the photodetector 10 and the output of the light quantity detection element 128 The figure for demonstrating the emission power control of the optical disk apparatus of the 2nd Embodiment of this invention.
  • the figure for demonstrating the emission power control of the optical disk apparatus of the 2nd Embodiment of this invention The figure which shows the structure of the conventional optical pickup
  • the figure which shows the structure of the conventional optical pickup The figure which shows the detail of the laser light source used for this invention or the conventional optical pick-up Flowchart for explaining emission power control of the optical disc apparatus according to the second embodiment of the present invention. Flowchart for explaining emission power control of the optical disc apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical pickup 30 includes a laser light source 2 that emits laser light, a light detector 10 for detecting a signal from the optical disk 100, and irradiates the optical disk 100 with the laser light, and reflects light reflected from the optical disk 100 as a light detector. 10 and an optical system 200 that leads to 10.
  • the optical system 200 reflects or transmits a light beam according to the polarization direction, converts the light beam reflected by the beam splitter 4 into circularly polarized light, reflects from the optical disc 100, and passes through the objective lens 8.
  • the optical pickup 30 further includes components (not shown) such as an actuator for driving the objective lens 8.
  • the memory 300 in the optical disc apparatus of the present embodiment has a value output from the photodetector 10 when the laser light source 2 emits laser light and the reflected light from the optical disc 100 does not reach the photodetector 10.
  • Information defining the relationship with the emission power of the laser light source 2 is stored.
  • the “relation” is proportional as will be described later. Therefore, this “information defining the relationship” is, for example, a numerical value of both ⁇ and ⁇ when the output power is ⁇ when the output power has a certain value ⁇ . There may be a value of ⁇ / ⁇ which is a ratio of these numerical values. If ⁇ is a known value or a fixed value, ⁇ may be “information defining the relationship”.
  • the control unit 400 outputs the information stored in the memory 300 and the light detector 10 when the laser light source 2 emits laser light and the reflected light from the optical disc 100 does not reach the light detector 10.
  • the emission power of the laser light source 2 is controlled based on the value.
  • the optical pickup 30 among the light beams emitted from the laser light source 2, the light beam reflected by the beam splitter 4 is condensed on the information recording layer of the optical disc 100 by the objective lens 8.
  • the light beam reflected by the information recording layer of the optical disc 100 passes through the objective lens 8 and the beam splitter 4 and enters the photodetector 10.
  • the photodetector 10 converts incident light into an electrical signal by photoelectric conversion, and outputs a value corresponding to the amount of incident light.
  • the laser light source 2 when the laser light source 2 emits a light beam, originally unnecessary reflection occurs in any part in the optical pickup 30, for example, any part of the optical system 200, and stray light is generated.
  • the reflectance at the surface of the objective lens 8 is not zero.
  • a part of the light beam transmitted through the objective lens 8 can be reflected by, for example, a casing or other parts of the optical disc apparatus. For this reason, a part of the light reflected by the objective lens 8 and the casing and parts of the optical disk apparatus is then transmitted through the beam splitter 4 and incident on the photodetector 10.
  • part of the light beam emitted from the laser light source 2 becomes stray light and enters the photodetector 10.
  • the output of the photodetector 10 due to such stray light is detected if the optical beam is not focused on the information recording layer of the optical disc 100 even when the optical disc 100 is loaded in the optical disc apparatus.
  • Such stray light enters the photodetector 10 and is photoelectrically converted, and has an output value that is not zero. For this reason, even when the optical disc 100 is not loaded or when the information recording layer of the optical disc 100 is not focused, as long as the laser beam 2 emits a light beam, the output of the photodetector 10 is zero. Absent. The inventor has found that the output of the photodetector 10 caused by stray light is substantially proportional to the output power of the laser light source 2, and completed the present invention. That is, in the present invention, stray light is actively used, and the emission power of the laser light source is controlled based on the output of the photodetector 10 for generating a signal.
  • the value ⁇ output from the photodetector 10 is stored in advance when the output power is set to the predetermined value ⁇ in a state where the optical disk is not reproduced or recorded. This value ⁇ is due to stray light when the output power value is ⁇ .
  • the relationship between the output power and the photodetector output caused by the stray light is proportional.
  • a straight line defining a proportional relationship is determined from the output power value ⁇ and the output value ⁇ of the photodetector 10 due to stray light.
  • the memory 300 stores information that defines this proportional relationship, for example, information such as the slope of a straight line. This information may be a table indicating the correspondence between the output power and the photodetector output. Note that the memory 300 need not be provided inside the optical pickup 30.
  • focusing control on the information recording layer of the optical disc 100 is interrupted, preferably at regular intervals, in the operation mode in which the optical disc 100 is reproduced or recorded.
  • the light beam remains emitted from the laser light source 2 even when the reproduction / recording mode is interrupted.
  • reflection on the optical disc 100 does not occur, and stray light enters the photodetector 10. Therefore, the output power to the laser light source 2 can be adjusted based on the output of the photodetector 10 obtained when the reproduction / recording mode is interrupted. This is explained as follows using the example of FIG.
  • the above value ⁇ is the target value of the emission power of the laser light source.
  • the value of the output of the photodetector 10 obtained when the reproduction / recording mode is interrupted should be ⁇ .
  • the output value of the photodetector 10 is smaller than ⁇ , it means that the output power value of the laser light source 2 is smaller than ⁇ . For this reason, what is necessary is just to change an output power until the value of the output of the photodetector 10 corresponds to (beta).
  • the output power of the laser light source 2 is increased little by little, and the output of the light detector 10 is measured each time the output power is increased, and when the output of the light detector 10 slightly exceeds ⁇ , The increase in emission power may be stopped. Further, the amount of change in the emission power of the laser light source 2 may be determined by calculation using the difference between the output value of the photodetector 10 and ⁇ and the value of the proportional coefficient. Note that the emission power of the laser light source 2 can be controlled by adjusting the drive current of the semiconductor laser included in the laser light source 2. Generally, when the drive current is increased, the output power is increased, and when the drive current is decreased, the output power is decreased.
  • the optical disc apparatus of the present embodiment includes an optical pickup 30, a spindle motor 43 that rotates the optical disc 100, a transfer motor 42 that controls the position of the optical pickup 30, and a control unit that controls these operations.
  • the optical pickup 30 is connected to a pre-processing circuit 36 that performs signal processing and a drive circuit 41 that controls the operation of the optical pickup 30, and exchanges electrical signals between them.
  • the data optically read from the optical disc 100 is converted into an electrical signal by the photodetector 10 (FIG. 1) of the optical pickup 30.
  • This electrical signal is input to the preprocessing circuit 36 via a signal connection means (not shown).
  • the pre-processing circuit 36 generates a servo signal including a focus error signal and a tracking error signal based on the electrical signal obtained from the optical pickup 30, and also provides an analog signal such as a waveform equivalent of a reproduction signal, a binary slice, and synchronization data. Process.
  • the servo signal generated by the preprocessing circuit 36 is input to the control circuit 37.
  • the control circuit 37 causes the optical spot of the optical pickup 30 to follow the optical disc 100 via the drive circuit 41.
  • the drive circuit 41 is connected to the optical pickup 30, the transfer motor 42, and the spindle motor 43.
  • the drive circuit 41 realizes a series of controls such as focus control and tracking control of the objective lens 8, transfer control, and spindle motor control with a digital servo.
  • driving of a transfer motor 42 for transferring the optical pickup 30 to the inner periphery and outer periphery of the optical disc 100, and a spindle motor for rotating the optical disc 100 43 is appropriately driven.
  • the synchronization data generated by the preprocessing circuit 36 is subjected to digital signal processing by the system controller 40, and the recording / reproduction data is transferred to the host via an interface circuit (not shown).
  • the pre-processing unit 36, the control circuit 37, and the system controller 40 are connected to the central processing unit 38 and operate according to instructions from the central processing unit 38.
  • a program that prescribes a series of operations including a control operation of rotating the optical disc 100, transporting the optical pickup 30 to a target position, forming a light spot on a target track of the optical disc 100, and following the program as firmware. It is stored in a semiconductor device such as a nonvolatile memory 39.
  • firmware is read from the non-volatile memory 39 by the central processing unit 38 in accordance with a required operation form.
  • preprocessing circuit 36 the control circuit 37, the central processing unit 38, the nonvolatile memory 39, and the system controller 40 function as the control unit 400 as a whole.
  • the emission power of the laser beam can be controlled with high accuracy even when a small and inexpensive optical pickup for player use that is exclusively for reproduction is used. Is possible. Therefore, it is possible to use an optical pickup for a player for data recording that requires the emission power to be controlled with high accuracy. Since the player's optical pickup does not require high output power for data recording, a semiconductor laser element having low output power is generally used. However, it is possible to record data on the optical disk even when the output power is relatively low. For example, according to a technique disclosed in an application such as PCT / JP2010 / 007, since a recording mark is long, data can be recorded even with a relatively low emission power.
  • the optical disc apparatus of the present embodiment basically has the same configuration as that of the optical disc apparatus of the first embodiment (FIGS. 1 and 3). The difference is in the method of controlling the emission power of the laser light source 2. Therefore, the point that the configuration and operation of the optical disk device of the present embodiment are the same as the configuration and operation of the optical disk device of Embodiment 1 will not be described repeatedly here.
  • the emission power of the laser light source 2 is set to a predetermined value ⁇ in a state where the optical disc 100 is not reproduced or recorded in advance, and the value ⁇ output from the photodetector 10 at that time is stored in the memory. 300.
  • the relationship between the output power and the photodetector output which is indicated by the solid line in FIG.
  • the output from the photodetector 10 can be obtained in a state where the reflected light from the optical disc 100 is not incident on the photodetector 10 because stray light generated by reflection in the optical pickup 30 is detected by the photodetector. This is because the light enters the beam 10. This stray light is substantially proportional to the emission power of the laser light source 2.
  • the laser light source 2 of the conventional optical pickup includes a light amount detection element 128 provided inside a package (container) that covers the semiconductor laser element 124.
  • a light amount detection element 128 is not necessary, but in this embodiment, the light amount detection element 128 provided in the normal laser light source 2 is used.
  • the output value ⁇ from the light amount detection element 128 mounted on the laser light source 2 is also stored. In this way, the relationship between the output power of the laser light source 2 and the output of the light quantity detector 128 is obtained as shown by the solid line in FIG.
  • the laser light source 2 when reproducing or recording an optical disk, the laser light source 2 is controlled so that the output of the light amount detection element 128 of the laser light source 2 becomes a desired value.
  • the output of the light quantity detection element 128 can be measured at any timing without interrupting the reproduction / recording operation mode of the optical disk. That is, even if the reflected light from the optical disc 100 is incident on the photodetector 10, the output of the light quantity detection element 128 can be obtained. Therefore, since the amount of light for controlling the emission power is detected, there is no need to interrupt the reproduction / recording operation and detect stray light.
  • the relationship between the output of the light detector 10 and the output of the light quantity detection element 128 should follow the relational expression shown in FIG. 4C obtained in advance.
  • the output of the light amount detection element 128 varies with the temperature change of the laser light source 2
  • the actual relationship may have changed from the relationship shown in FIG. 4C obtained in advance. Therefore, it is preferable to detect this fluctuation regularly or irregularly.
  • the focusing control to the information recording layer of the optical disc is interrupted at a certain timing, and the reflected light from the information recording layer It does not enter the detector 10.
  • the “certain timing” may be a certain interval (for example, every 10 seconds to 1 minute), or before or after the optical disk apparatus performs a specific operation. In this way, a state in which stray light enters the photodetector 10 is formed, and then the output of the photodetector 10 and the output of the light amount detection element 128 are measured.
  • the relationship between the values b and c is c ⁇ b ⁇ k ⁇ c (k is a positive constant) If so, the output of the light quantity detection element 128 is controlled to be a ′, c ⁇ b> k ⁇ c (k is a positive constant) In such a case, the output of the light quantity detection element 128 may be controlled to be a.
  • the output of the light quantity detection element 128 of the laser light source 2 is the value a and the output of the photodetector 10 is the value b.
  • the measured value obtained at this time is indicated by point D in the figure. This deviates from the relational expression indicated by the solid line passing through the point E in the figure, which is the relational expression obtained in FIG.
  • a relational expression of a one-dot chain line passing through the point D is derived, and the output from the light amount detection element 128 corresponding to the value c output from the signal light detector obtained from FIG.
  • the input current to the laser light source is controlled so as to be point F).
  • the relationship between the values b and c is bc ⁇ k ⁇ c (k is a positive constant) Is controlled so that the output of the light quantity detection element 128 becomes a ′, bc> k ⁇ c (k is a positive constant)
  • the output of the light quantity detection element 128 may be controlled to be a.
  • an antireflection film is usually provided on optical components such as lenses and mirrors that constitute the optical system of the optical pickup. It is effective to increase the stray light incident on the signal light detector by omitting this antireflection film. Due to the absence of the antireflection film, the stray light incident on the photodetector increases, and the control accuracy by the output of the photodetector 10 increases. Furthermore, you may mirror-finish the surface of the housing
  • the laser light source 12 as shown in FIG. 8 is used, but the configuration of the laser light source is not limited to such an example.
  • the light amount detection element 128 in the laser light source may be configured to detect a part of the light emitted from the emission end face of the semiconductor laser element 124.
  • the optical disk device of the present invention is suitable not only for optical pickup for recording as well as for reproduction, but also for use in recording data on an optical disk using an inexpensive optical pickup having a structure exclusively for reproduction. Used.

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Abstract

　本発明の光ディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源２と、光ディスク１００からの信号を検出する光検出器１０と、レーザ光を光ディスク１００に照射し、光ディスク１１からの反射光を光検出器１０へ導く光学系２００とを備える。この装置は、更に、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１０からの反射光が光検出器１０に届いていない時における光検出器１０から出力される値とレーザ光源２の出射パワーとの関係を規定する情報を格納するメモリ３００と、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に届いていない時における光検出器１０の出力とメモリ３００で格納された情報とに基づいてレーザ光源２の出射パワーを制御する制御部４００とを備える。

Description

光ディスク装置
　本発明は、レーザ光源を用いて光ディスクからデータを光学的に再生する光ディスク装置に関する。また、本発明は、レーザ光源を用いて光ディスクに対してデータを光学的に記録し、光ディスクからデータを光学的に再生する光ディスク装置に関する。
　光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定強度の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でプリピットによる情報が予め同心円またはスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、同心円またはスパイラル状のグルーブが形成された基板に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光パワーを変調したパルス状の光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。
　記録可能な光ディスク又は書き換え可能な光ディスクでは、記録材料膜にデータを記録するとき、上述のように光パワーを変調した光ビームを記録材料膜に照射することより、結晶質の記録材料膜に非晶質の記録マークを形成する。この非晶質の記録マークは、記録用光ビームの照射を受けた記録材料膜の一部が融点以上の温度に上昇した後、急速に冷却されることによって形成される。光ビームを記録マークに照射するときの光パワーを低めに設定すると、光ビームが照射された記録マークの温度は融点を超えず、急冷後に結晶質に戻る（記録マークの消去）。こうして、記録マークの書き換えを何度も行うことが可能になる。データを記録するときのレーザ光源の出射パワーが不適切であると、記録マークの形状が歪み、データを正確に再生することが難しくなることがある。
　なお、ピットの深さ、トラックの深さ、および記録材料膜の厚さは、光ディスクの厚さに比べて小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録されている部分は、２次元的な面を構成しており、「情報記録層」または「情報面」と称される場合がある。本明細書では、このような面が深さ方向にも物理的な大きさを有していることを考慮し、「情報記録層（情報面）」の語句を用いる代わりに、「情報記録層」の語句を用いることとする。光ディスクは、このような情報記録層を少なくとも１つ有している。なお、１つの情報記録層が、現実には、相変化材料層や反射層などの複数の層を含んでいてもよい。
　Ｂｌｕ－ｒａｙディスク（ＢＤ）などの高密度光ディスクは、少なくとも１つ情報記録層が基板によって支持され、情報記録層の光入射側表面は薄い保護層（光透過層）によって覆われている。複数の情報記録層が積層されている場合、情報記録層の間に他の光透過層が介在する。このような光ディスクの光入射面（光ディスクの「表面」）から、着目する情報記録層（光ビームの焦点が位置する情報記録層）までの深さは、典型的には１００μｍまたはそれ以下である。
　光ディスクに記録されているデータを再生するとき、または、記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、光ビームが目標とする情報記録層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点（集束点）の位置が常に情報記録層上に位置するように対物レンズの位置を情報面の法線方向（以下、「基板の深さ方向」と称する場合がある。）に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。
　上述したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うためには、光ディスクから反射される光に基づいて、フォーカスずれやトラックずれを検知し、そのずれを縮小するように光ビームスポットの位置を調整することが必要である。フォーカスずれおよびトラックずれの大きさは、それぞれ、光ディスクからの反射光に基づいて生成される「フォーカス誤差（ＦＥ）信号」および「トラッキング誤差（ＴＥ）信号」によって示される。
　光ディスクからデータを再生し、あるいは、光ディスクにデータを記録する光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射し、その光ディスクで反射された光ビームを検出するための部品として、光ピックアップを備えている。光ピックアップは、光ビームを出射するレーザ光源と、反射光を検出する光検出器と、レーザ光を光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を光検出器へ導く光学系とを備えている。
　安定した記録再生を行うためには、光ディスクに照射する光ビームの光量を適切なレベルに制御する必要がある。このため、従来の光ディスク装置の光ピックアップでは、レーザ光源から出射された光ビームの一部をモニタ用の光検出器（光量検出器）に導き、その光量検出器の出力に基づいてレーザ光源の出射パワーが制御される。
　図６から図８を参照して、従来の光ピックアップの構成例を説明する。
　まず、図６を参照する。図６の光ピックアップは、光ビームを出射するレーザ光源２と、光ビームを偏光方向に応じて反射または透過するするビームスプリッタ４と、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４を透過した光が入射する光量検出器６と、ビームスプリッタ４で反射された光ビームを円偏光に変換する波長板５と、波長板５を通過した光ビームを光ディスク１００の情報記録層上に集束する対物レンズ８と、光ディスク１００の情報記録層によって反射されビームスプリッタ４を透過した光ビーム（反射光）を受ける信号光検出器１０とを備える。このような光ピックアップは、例えば特許文献１に開示されている。
　レーザ光源２は、偏光した光ビームを出射する半導体レーザを備えている。光ディスク１００の情報記録層で反射された光ビームがビームスプリッタ４に入射するときの光ビームの偏光方向は、レーザ光源２から出射された光ビームがビームスプリッタ４に入射するときのレーザ光の偏光方向から約９０度回転している。より詳細には、波長板５を透過したレーザ光は円偏光であるが、光ディスク１００で反射された後、波長板５を透過するとき、この円偏光は直線偏光に変化する。このときの直線偏光の偏光方向は、ビームスプリッタ４を透過することができる方向に一致する。このため、ビームスプリッタ２は、上記のように光ビームの透過および反射を行う。図６に示された点線５０１は、レーザの光の光軸を示している。
　図６の光ピックアップは、光ディスク１００の情報記録層に光ビームを照射し、光ディスク１００の情報記録層によって反射される光を信号光検出器１０で検出することにより、光ディスク１００からデータを再生する。以下、この点を説明する。まず、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４によって反射され、対物レンズ８へ向かう光ビームは、対物レンズ８を通過し、光ディスク１００の情報記録層へ照射される。光ディスク１００の情報記録層にて反射された光は、対物レンズ８を通過し、更にビームスプリッタ４を通過して信号光検出器１０に入射する。信号光検出器１０の光電変換により、信号光検出器に入射した光の強度または光量に応じた信号が生成される。この信号は、光ディスク１００の情報記録層に記録されたデータの再生に用いられる。なお、信号光検出器１０は、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号をも生成し得る。
　一方、レーザ光源２から出射され、ビームスプリッタ４を透過した後、そのまま光量検出器６へ入射する光ビームも存在する。レーザ光源２から出射され、ビームスプリッタ４に入射する光ビームが完全な直線偏光ではなく、また、ビームスプリッタ４の偏光フィルタリング率が１００％ではないことによる。レーザ光源２から出射され、ビームスプリッタ４を透過して光量検出器６へ入射した光ビームは、光量検出器６の光電変換により、光ビームの光量、すなわち出射パワーに対応した出力を発生する。光量検出器６からの出力は、ビームスプリッタ４で反射され、対物レンズ８を介して光ディスク１００の情報記録層を照射する光ビームの光量とほぼ比例している。言い換えると、レーザ光源２から出力される光ビームの光量が、何らかの原因によって増加または減少すると、光量検出器６の出力も増加または減少する。従って、光量検出器６からの出力が一定となるようにレーザ光源２を制御すれば、光ディスク１００を照射する光ビームの光量を一定に維持することができる。
　上記したモニタ用の光量検出器６を光ピックアップ内に設けることは、光ピックアップの小型化の妨げとなり、また光ピックアップの価格を高めることになる。光量検出器６は、通常、再生のみならず記録をも行うための光ピックアップに設けられる。記録のための光ビームのパワーは、再生のための光ビームのパワーよりも大きく、その調整は高い精度で行われる必要があるからである。このため、一般に、記録再生の両方が可能な光ディスク装置では、図６に示す光量検出器６の出力を用いてパワーの制御が行われる。
　次に、図７を参照して、光ピックアップの他の従来例を説明する。図７は、上記の光量検出器６のようなモニタ用の光検出器を備えていない従来の光ピックアップの一例を示している。図７の例では、レーザ光源１２の内部に光ビームの出射パワーを測定するための光量検出素子が設けられている(例えば特許文献２)。このような光量検出素子を備えるレーザ光源の構成 (例えば特許文献２)について、図８を参照して説明する。図８は、レーザ光源１２の内部構成を模式的に示している。
　図８に示すレーザ光源１２は、半導体レーザ素子１２４と、モニタ用の光量検出素子１２８とを同一パッケージ内に備えている。半導体レーザ素子１２４の共振器端面の一方（出射端面）からは光ビームとして用いられるレーザ光１２２が出射される。半導体レーザ素子１２４の共振器端面の他方（リア端面）からはモニタに用いられる微弱なレーザ光１２６が出射される。半導体レーザ素子１２４における共振器端面のリア端面には反射防止膜が堆積されているため、リア端面を透過するレーザ光の強度は低い。
　半導体レーザ素子１２４は、不図示のｐ側電極及びｎ側電極を有している。半導体レーザ素子１２４の両電極間に不図示の配線を介して電圧が印加され、それによって半導体レーザ素子１２４に駆動電流が流れると、半導体レーザ素子１２４の内部では、駆動電流の大きさに応じた発光が生じる。その結果、共振器端面からはレーザ光１２２、１２６が出射される。
　半導体レーザ素子１２４の共振器のリア端面に対向する位置には、モニタのために弱いレーザ光１２６を検出する光量検出素子１２８が搭載されている。共振器の出射端面から出るレーザ光１２２の光量と、リア端面から出る微弱なレーザ光１２６の光量とは比例関係にある。したがって、光量検出素子１２８によって半導体レーザ素子１２４の出射端面から出るレーザ光１２２の光量を求めることができる。図７に示す光ピックアップによれば、レーザ光源１２が備える光量検出素子１２８（図８）の出力を用いて、レーザ光源１２の出射パワーを制御する。
特開２００１－１８４７０９号公報 特開２００７－２７３７２号公報
　図６に示すような従来の光ピックアップでは、モニタのための光量検出器やそれに付随する部品が不可欠である。このため、光ピックアップの小型化および低コスト化が困難である。
　また、図７に示す従来の光ピックアップでは、図８に示すように、光量検出素子１２８が半導体レーザ素子１２４と同一パッケージ内にあるため、半導体レーザ素子１２４の発熱により、光量検出素子１２８の温度が変化する。光量検出素子１２８の出力特性は温度に依存するため、光量検出素子１２８の出力に基づく光量制御が不安定になるという問題がある。
　なお、半導体レーザ素子１２４を長時間使用していると、半導体レーザ素子１２４の共振器の出射端面は劣化する。その結果、レーザ光１２２の光量とモニタ光１２８の光量との比率が継時的に変化し、安定した出力制御を行うことができないという問題もある。
　本発明の光ディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、光ディスクからの信号を検出する光検出器と、前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値と前記レーザ光源の出射パワーとの関係を規定する情報を格納するメモリと、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器の出力と前記メモリで格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部とを備える。
　ある実施形態において、前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記レーザ光が前記光ディスクの情報記録層にフォーカスしていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する。
　ある実施形態において、前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクが装填されていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する。
　本発明のディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光のパワーを検出する光量検出素子と、光ディスクからの信号を検出する光検出器と、前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記レーザ光源の出射パワーと前記光検出器から出力される値との関係を規定する情報と、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報とを格納するメモリと、前記光量検出素子の出力と前記メモリに格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部とを備える。
　ある実施形態において、前記制御部は、あるタイミンクで、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値を測定し、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報を校正する。
　ある実施形態において、前記レーザ光源が第１の出射パワーで前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光量検出素子から出力される値がａである場合において、前記メモリに格納された前記情報に基づけば前記光検出器の出力がｃであるのに対して、前記光検出器から実際に出力される値がｂであるとき、ｂとｃとの差異が所定値よりも小さければ、前記光検出器の出力ｃに相当する光量検出素子の出力ａ'となるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する。
　ある実施形態において、ｂとｃとの差異が前記所定値よりも大きければ、前記光量検出素子の出力がａとなるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する。
　ある実施形態において、前記レーザ光源は、前記レーザ光を生成する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子をカバーする容器とを有しており、前記光量検出素子は、前記容器の内部に設けられている。
　本発明によれば、光量検出器を光ピックアップ内に追加することなく、光ディスクに照射される光ビームの光量を一定の光量に安定化させることができる。
本発明の第１の実施形態の光ディスク装置の主要構成を示す図 本発明の第１の実施形態の光ディスク装置における出射パワーと光検出器出力との関係を示す図 本発明の第１の実施形態の光ディスク装置の全体構成を示す図 （ａ）は、レーザ光源２の出射パワーと光検出器１０の出力との関係を示す図、（ｂ）は、出射パワーと光量検出素子１２８の出力との関係を示す図、（ｃ）は、光検出器１０の出力と光量検出素子１２８の出力との関係を示す図 本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するための図 本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するための図 従来の光ピックアップの構成を示す図 従来の光ピックアップの構成を示す図 本発明または従来の光ピックアップに用いるレーザ光源の詳細を示す図 本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するためのフローチャート 本発明の第２の実施形態の光ディスク装置の出射パワー制御を説明するためのフローチャート
（実施形態１）
　以下、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。
　まず、図１を参照して、光ピックアップ３０の構成を説明する。光ディスク装置の全体構成は、後に図３を参照して説明する。
　図１に示す本実施形態の光ディスク装置は、光ピックアップ３０、メモリ３００、および制御部４００を備えている。光ピックアップ３０は、レーザ光を出射するレーザ光源２と、光ディスク１００からの信号を検出するための光検出器１０と、レーザ光を光ディスク１００に照射し、光ディスク１００からの反射光を光検出器１０へ導く光学系２００とを備えている。光学系２００は、光ビームを偏光方向に応じて反射または透過するビームスプリッタ４と、ビームスプリッタ４で反射された光ビームを円偏光に変換し、また光ディスク１００から反射され、対物レンズ８を通過した光ビームを直線偏光に変換する波長板５と、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４で反射された光ビームを光ディスク１００の情報記録層上に集束する対物レンズ８とを含む。光ピックアップ３０は、図示されていないが、対物レンズ８を駆動するアクチュエータなどの部品（不図示）を更に備えている。
　本実施形態の光ディスク装置におけるメモリ３００には、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に届いていない時に光検出器１０から出力される値とレーザ光源２の出射パワーとの関係を規定する情報が格納される。上記の「関係」は、後述するように、比例的である。このため、この「関係を規定する情報」とは、例えば、出射パワーがある値αを有する場合において、光検出器１０から出力される値がβであるとき、αおよびβの両方の数値であり得るし、これらの数値の比率であるβ／αの値であり得る。また、αが既知または固定値であれば、βが「関係を規定する情報」であり得る。
　制御部４００は、メモリ３００に格納された情報と、レーザ光源２がレーザ光を出射し、かつ、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に届いていない時に光検出器１０から出力される値とに基づいて、レーザ光源２の出射パワーを制御する。
　光ピックアップ３０によれば、レーザ光源２から出射された光ビームのうち、ビームスプリッタ４によって反射された光ビームが、対物レンズ８によって光ディスク１００の情報記録層へ集光される。光ディスク１００の情報記録層で反射された光ビームは、対物レンズ８およびビームスプリッタ４を通過して、光検出器１０に入射する。光検出器１０は、入射光を光電変換によって電気信号に変換し、入射光の光量に相当する値を出力する。
　以下、図１および図２を参照して、出射パワーの設定について説明する。
　光ピックアップ３０では、レーザ光源２が光ビームを出射しているとき、光ピックアップ３０内いずれかの部分、例えば光学系２００のいずれかの部分で本来は不要な反射が生じ、迷光が発生する。例えば、対物レンズ８の表面における反射率もゼロではない。また、光ディスク１００が光ディスク装置内に装填されていないとき、対物レンズ８を透過した光ビームの一部は、光ディスク装置の例えば筐体や他の部品によって反射され得る。このため、対物レンズ８や光ディスク装置の筐体や部品によって反射された光の一部は、その後、ビームスプリッタ４を透過して光検出器１０に入射する。したがって、光ディスク装置に光ディスク１００が装填されていない状態でも、レーザ光源２から出射された光ビームの一部が迷光となり、光検出器１０に入射することになる。このような迷光に起因する光検出器１０の出力は、光ディスク１００が光ディスク装置に装填されていても、光ビームが光ディスク１００の情報記録層にフォーカスしていなければ、検出される。
　このような迷光は、光検出器１０に入射して光電変換され、ゼロではない出力値を有する。このため、光ディスク１００が装填されてないとき、または、光ディスク１００の情報記録層にフォーカスされていないときでも、レーザ光２が光ビームを出射している限り、光検出器１０の出力はゼロではない。本発明者は、迷光に起因する光検出器１０の出力が、レーザ光源２の出射パワーにほぼ比例することを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明では、迷光を積極的に利用し、本来は信号を生成するための光検出器１０の出力に基づいて、レーザ光源の出射パワーを制御する。
　本実施形態の光ディスク装置では、あらかじめ、光ディスクの再生または記録を行っていない状態で、出射パワーを所定の値αに設定したとき光検出器１０から出力される値βを格納する。この値βは、出射パワーの値がαのときの迷光によるものである。
　図２に実線で示すように、出射パワーと、その迷光に起因する光検出器出力との関係は比例関係にある。上記の測定により、出射パワーの値αと、迷光による光検出器１０の出力値βとから、比例関係を規定する直線が定まる。メモリ３００には、この比例関係を規定する情報、例えば直線の傾きなどの情報が格納される。この情報は、出射パワーと光検出器出力との対応関係を示すテーブルであってもよい。なお、メモリ３００は、光ピックアップ３０の内部に設けられている必要はない。
　本実施形態では、光ディスク１００の再生または記録を行う動作モードにおいて、好ましくは一定間隔で、光ディスク１００の情報記録層へのフォーカシング制御を中断する。ただし、再生／記録モードの中断時においても、レーザ光源２から光ビームは出射したままである。このとき、光ディスク１００での反射は生じず、光検出器１０には迷光が入射することになる。したがって、再生／記録モードの中断時に得られる光検出器１０の出力に基づいて、レーザ光源２への出射パワーを調整することができる。このことは、図２の例を用いて、以下のように説明される。
　再生モードまたは記録モードにおいて、仮に、上述の値αがレーザ光源の出射パワーの目標値であるとする。この場合、再生／記録モードの中断時に得られた光検出器１０の出力の値はβであるべきである。しかし、もし、光検出器１０の出力の値がβよりも小さければ、それは、レーザ光源２の出射パワーの値がαよりも小さくなっていることを意味する。このため、光検出器１０の出力の値がβに一致するまで、出射パワーを変化させればよい。具体的には、レーザ光源２の出射パワーを少しずつ増加させ、増加させるたびに光検出器１０の出力を測定し、光検出器１０の出力がβを僅かに超えたときにレーザ光源２の出射パワーの増加を停止するようにしてもよい。また、光検出器１０の出力の値とβとの差分と比例係数の値を用いて、演算により、レーザ光源２の出射パワーの変化量を決定してもよい。なお、レーザ光源２の出射パワーは、レーザ光源２が備える半導体レーザの駆動電流を調整することにより制御され得る。一般に、駆動電流を増加させると、出射パワーを増加し、駆動電流を減少させると、出射パワーを減少する。
　次に、図３を参照して、本実施形態の光ディスク装置の全体構成を説明する。
　本実施形態の光ディスク装置は、光ピックアップ３０と、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ４３と、光ピックアップ３０の位置を制御する移送モータ４２と、これらの動作を制御する制御部とを備えている。光ピックアップ３０は、信号処理を行う前処理回路３６と、光ピックアップ３０の動作を制御する駆動回路４１と接続され、これらとの間で電気信号の授受を行う。
　光ディスク１００から光学的に読み出されるデータは、光ピックアップ３０の光検出器１０（図１）で電気信号に変換される。この電気信号は、図示しない信号接続手段を経由して、前処理回路３６に入力される。前処理回路３６は、光ピックアップ３０から得た電気信号に基づいて、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を含むサーボ信号の生成、ならび再生信号の波形等価、２値化スライス、同期データなどのアナログ信号処理を行う。
　前処理回路３６で生成されたサーボ信号は、制御回路３７に入力される。制御回路３７は、駆動回路４１を介して、光ピックアップ３０の光スポットを光ディスク１００に追従させる。駆動回路４１は、光ピックアップ３０、移送モータ４２、およびスピンドルモータ４３に接続されている。駆動回路４１は、対物レンズ８のフォーカス制御およびトラッキング制御、移送制御、スピンドルモータ制御など一連の制御をデジタルサーボで実現する。駆動回路４１の働きにより、対物レンズ８のアクチュエータ（不図示）の駆動を行うほか、光ピックアップ３０を光ディスク１００の内周や外周へ移送させる移送モータ４２の駆動や、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ４３の駆動が適切に行われる。
　前処理回路３６で生成された同期データについては、システムコントローラ４０でデジタル信号処理を行い、図示しないインターフェイス回路を介して記録再生データをホストに転送する。前処理部３６、制御回路３７、およびシステムコントローラ４０は、中央演算処理部３８に接続されており、中央演算処理部３８の指令により動作する。光ディスク１００を回転させ、光ピックアップ３０を目標の位置へ移送させ、光ディスク１００の目標のトラックに光スポットを形成し、追従させるといった制御動作を含む一連の動作を規定するプログラムは、予めファームウエアとして不揮発性メモリ３９などの半導体装置に記憶される。このようなファームウエアは、中央演算処理部３８により、必要な動作の形態に応じて、不揮発性メモリ３９から読み出される。
　なお、前処理回路３６、制御回路３７、中央演算処理部３８、不揮発性メモリ３９、およびシステムコントローラ４０が、全体として、制御部４００として機能する。
　本実施形態によれば、図６の光量検出器６が不要になるため、再生専用であるプレーヤ用途の小型で安価な光ピックアップを用いても、レーザ光の出射パワーを高い精度で制御することが可能になる。従って、出射パワーを高い精度で制御することが要求されるデータ記録に、プレーヤ用途の光ピックアップを使用することも可能になる。なお、プレーヤの光ピックアップは、データ記録のための高い出射パワーは必要とされないため、一般には、出射パワーの低い半導体レーザ素子が用いられる。しかし、出射パワーが比較的低い場合でも、光ディスクにデータを記録することは可能である。例えば、ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／００７などの出願に開示されている技術によれば、記録マークが長いため、比較的低い出射パワーでもデータの記録が可能である。
　（実施形態２）
　次に、本発明の光ディスクの第２の実施形態を説明する。
　本実施形態の光ディスク装置は、基本的には実施形態１の光ディスク装置の構成（図１、図３）と同様の構成を備えている。異なる点は、レーザ光源２の出射パワーを制御する方法にある。したがって、本実施形態の光ディスク装置の構成および動作が実施形態１の光ディスク装置の構成および動作と共通する点について、ここでは繰り返して説明しない。
　以下、図１および図４を参照しながら、本実施形態におけるレーザ光源２の出射パワーの制御を説明する。
　本実施形態でも、あらかじめ、光ディスク１００の再生または記録を行っていない状態で、レーザ光源２の出射パワーを所定の値αに設定し、そのときに光検出器１０から出力される値βをメモリ３００に格納する。こうして、図４（ａ）の実線で示す、出射パワーと光検出器出力との関係を求める。前述したように、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に入射していない状態で光検出器１０から出力が得られるのは、光ピックアップ３０内での反射等によって生じる迷光が光検出器１０に入射するためである。この迷光は、レーザ光源２の出射パワーとほぼ比例する。
　従来の光ピックアップのレーザ光源２は、図８に示すように、半導体レーザ素子１２４をカバーするパッケージ(容器)の内部に設けられた光量検出素子１２８を備えている。前述の実施形態１における光ピックアップでは、このような光量検出素子１２８は必要ではないが、本実施形態では、通常のレーザ光源２が具備している光量検出素子１２８を利用する。
　本実施形態では、上記の迷光による光検出器１０の出力を測定するとき、レーザ光源２に搭載された光量検出素子１２８からの出力値γも格納する。こうして、図４（ｂ）の実線で示すように、レーザ光源２の出射パワーと光量検出器１２８の出力との関係を求める。
　図４（ａ）の関係および図４（ｂ）の関係が求められると、光検出器１０の値βと光量検出素子１２８の出力の値γとの関係が求められる。この関係は、図４（ｃ）の実線で示される。
　次に、光ディスクの再生／記録の動作モードを説明する。
　まず、光ディスクの再生または記録を行っているとき、レーザ光源２の光量検出素子１２８の出力が所望の値になるようにレーザ光源２を制御する。光量検出素子１２８の出力は、光ディスクの再生／記録の動作モードを中断することなく任意のタイミングで測定され得る。すなわち、光ディスク１００からの反射光が光検出器１０に入射していても、光量検出素子１２８の出力は得られる。したがって、出射パワーの制御を行うための光量を検知するため、再生／記録動作を中断して迷光を検出する必要はない。
　光検出器１０の出力と光量検出素子１２８の出力との関係は、前もって求められた図４（ｃ）に示される関係式に従うはずである。しかし、レーザ光源２の温度変化に伴って光量検出素子１２８の出力が変動するため、現実の関係は、前もって得ていた図４（ｃ）の関係から変化している可能性がある。したがって、定期的または不定期的に、この変動を検知することが好ましい。
　本実施形態では、このような変動を検知し、メモリに格納された情報を校正するため、あるタイミンクで、光ディスクの情報記録層へのフォーカシング制御を中断し、情報記録層からの反射光が光検出器１０に入射しないようにする。「あるタイミング」とは、一定の間隔（例えば１０秒～１分毎）、または、光ディスク装置が特定の動作を実行する前または後であり得る。こうして、光検出器１０に迷光が入射する状態を形成したうえで、光検出器１０の出力と光量検出素子１２８の出力とを測定する。
　次に、図５（ａ）を参照しながら、光量検出素子１２８の温度変動により、出射パワーが一定であるのに光量検出素子１２８の出力が大きくなる場合を説明する。ここで、レーザ光源２の光量検出素子１２８の出力は値ａ、光検出器１０の出力は値ｂであったとする。このとき得られた測定値は、図中のＤ点で示される。図４（ｃ）の関係に従えば、光量検出素子１２８の出力が値ａのとき、光検出器１０の出力は値ｃである。Ｄ点は、原点とＥ点とを通る実線から外れている。ここで、原点とＤ点を通る一点鎖線の直線で示される関係式を導き出す。そして、図４（ｃ）から求めた光検出器１０の出力の値ｃに相当する光量検出素子１２８の出力が値ａ'（図中Ｆ点）となるように、レーザ光源２に供給する駆動電流を増加させる。
　なお、この際に、値ｂ、ｃの関係が
ｃ－ｂ≦ｋ×ｃ　（ｋは正の定数）
となる場合は、光量検出素子１２８の出力がａ'となるように制御し、
ｃ－ｂ＞ｋ×ｃ（ｋは正の定数）
となる場合は、光量検出素子１２８の出力がａとなるように制御しても良い。
　この場合、例えばｋを０．５程度にすると、図４（ｃ）の関係式から求めた値ｃに対して実測値ｂが１／２以下の場合において、光量検出素子１２８からの出力のみを用いて制御することとなる。これは、実測値ｂが図４（ｃ）で求めた関係式から求めた値ｃに対して１／２以下となった場合においては、迷光が何らかの原因により想定外に減ったため、不安定要素による迷光の減少と考え、光検出器１０の出力を用いて制御を行わないということである。
　このとき手順は、図９Ａのフローチャートに示すとおりである。
　次に、図５（ｂ）を参照しながら、出射される光が同じでも光量検出素子から得られる出力が低下する場合を説明する。このような場合は、例えば、半導体レーザ素子の共振器端面の劣化により、光量検出素子への入射光量が減少したときに生じる。
　このとき、レーザ光源２の光量検出素子１２８の出力は値ａ、光検出器１０の出力は値ｂであったとする。このとき得られた測定値は、図中のＤ点で示される。これは、図４（ｃ）で求められた関係式である図中Ｅ点を通る実線で示した関係式から外れている。この際には、Ｄ点を通る一点鎖線の関係式を導き出し、図４（ｃ）から求めた信号光検出器から出力される値ｃに相当する光量検出素子１２８からの出力が値ａ'（図中Ｆ点）となるように、レーザ光源への入力電流を制御する。
　なお、この際に、値ｂ、ｃの関係が
ｂ－ｃ　≦　ｋ×ｃ　（ｋは正の定数）
となる場合は光量検出素子１２８の出力がａ’となるように制御し、
ｂ－ｃ　＞　ｋ×ｃ　（ｋは正の定数）
となる場合は、光量検出素子１２８の出力がａとなるように制御しても良い。
　この場合、例えばｋを０．５程度にすると、図４（ｃ）で求めた関係式から求めた値ｃに対して実測値ｂが１．５倍以上の場合において、光量検出素子１２８からの出力のみを用いて制御することとなる。これは、実測値ｂが図４（ｃ）で求めた関係式から求めた値ｃに対して１．５倍以上となった場合においては、迷光が何らかの原因により想定外に増えたため、不安定要素による迷光の増加と考え、光検出器１０の出力を用いて制御を行わないということである。
　このときの手順は、図９Ｂのフローチャートに示すとおりである。
　このようにｋを所望の値に設定することによって、何らかの原因で光検出器１０へ入射する迷光が想定外の範囲で増減した場合、光検出器１０の出力を使用せず、光量検出素子１２８の出力のみを用いることにより、不安定要因を排除できるため、安定した出射パワー制御が可能になる。
　なお、光ピックアップの光学系を構成するレンズ、ミラーなどの光学部品には、通常、反射防止膜が設けられる。この反射防止膜を省くことにより、信号光検出器に入射する迷光を増やすことは有効である。反射防止膜が無いことにより、光検出器に入射する迷光が増え、光検出器１０の出力による制御の精度が高まる。さらに、これらの光学部品を支持する筐体の表面に鏡面仕上げを行ってもよい。このような仕上げを行うことにより、光検出器に入射する迷光量を増やすことが可能になる。
　なお、上記の実施形態では、図８に示すようなレーザ光源１２を用いているが、レーザ光源の構成は、このような例に限定されない。レーザ光源内の光量検出素子１２８が、半導体レーザ素子１２４の出射端面から出射される光の一部を検出するように構成されていても良い。
　本発明の光ディスク装置は、再生のみならず記録をも行うための光ピックアップではなく、本来は再生専用のための構成を有する安価な光ピックアップを用いてデータを光ディスクに記録する用途にも好適に用いられる。
　　２　レーザ光源
　　４　ビームスプリッタ
　　８　対物レンズ
　１０　光検出器
　３０　光ピックアップ
　３６　前処理回路
　３７　制御回路
　３８　中央演算処理部
　３９　不揮発性メモリ
　４０　システムコントローラ
　４１　駆動回路
　４２　移送モータ
　４３　スピンドルモータ
１００　光ディスク
１０１　光軸
１２２　レーザ光
１２４　半導体レーザ素子
１２６　レーザ光
１２８　光量検出素子
２００　光学系
３００　メモリ
４００　制御部

Claims (8)

  1. 　レーザ光を出射するレーザ光源と、
    　光ディスクからの信号を検出する光検出器と、
    　前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、
    　前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値と前記レーザ光源の出射パワーとの関係を規定する情報を格納するメモリと、
    　前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器の出力と前記メモリで格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部と、
    を備える光ディスク装置。
  2. 　前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記レーザ光が前記光ディスクの情報記録層にフォーカスしていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  3. 　前記メモリは、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクが装填されていない時に、前記光検出器から出力される値を格納する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  4. 　レーザ光を出射するレーザ光源と、
    　前記レーザ光のパワーを検出する光量検出素子と、
    　光ディスクからの信号を検出する光検出器と、
    　前記レーザ光を前記光ディスクに照射し、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器へ導く光学系と、
    　前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記レーザ光源の出射パワーと前記光検出器から出力される値との関係を規定する情報と、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報とを格納するメモリと、
    　前記光量検出素子の出力と前記メモリに格納された情報とに基づいて前記レーザ光源の出射パワーを制御する制御部と、
    を備えるディスク装置。
  5. 　前記制御部は、あるタイミンクで、前記レーザ光源が前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光検出器から出力される値を測定し、前記光量検出素子の出力と前記光検出器の出力との関係と規定する情報を校正する、請求項４に記載の光ディスク装置。
  6. 　前記レーザ光源が第１の出射パワーで前記レーザ光を出射し、かつ、前記光ディスクからの反射光が前記光検出器に届いていない時における前記光量検出素子から出力される値がａである場合において、前記メモリに格納された前記情報に基づけば前記光検出器の出力がｃであるのに対して、前記光検出器から実際に出力される値がｂであるとき、ｂとｃとの差異が所定値よりも小さければ、前記光検出器の出力ｃに相当する光量検出素子の出力ａ'となるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する、請求項４に記載の光ディスク装置。
  7. 　ｂとｃとの差異が前記所定値よりも大きければ、前記光量検出素子の出力がａとなるように前記レーザ光源の出射パワーを制御する、請求項６に記載の光ディスク装置。
  8. 　前記レーザ光源は、前記レーザ光を生成する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子をカバーする容器とを有しており、
    　前記光量検出素子は、前記容器の内部に設けられている請求項４から７のいずれかに記載の光ディスク装置。
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