説明

光ディスク装置

【課題】光ディスクから読み出すデータの品質が劣化しない、信頼性の高い光ディスク装置を提供する。
【解決手段】青紫色レーザー光りを出力する半導体レーザー1と、半導体レーザー1を駆動する駆動電流供給手段4と、駆動電流供給手段4から供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段5を備えて、光ディスク10のデータを再生する光ディスク装置において、半導体レーザー1に印加する高周波の振幅を調整する振幅調整手段14と、再生する光ディスク10の記録層の数を検出する記録層数検出手段とを設けて、記録層数検出手段の検出数に基づいて、振幅調整手段14によって半導体レーザー1に印加する高周波の振幅を調整する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ディスク装置に係り、特にブルーレーザーを用いる光ディスク装置の高周波重畳条件を最適化する技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
光ディスク装置は、レーザー光を出力する半導体レーザーと、前記レーザー光を出力するために半導体レーザーに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段とを備えている。
【0003】
光源として波長が比較的長い赤外線レーザーを用いた光ディスク装置の場合、環境温度によってディスク特性が劣化することがなかったため、前記高周波電流重畳手段によって駆動電流に重畳する高周波電流の重畳量は一定であった。
【0004】
近年、光ディスク装置の記録密度を向上するために、光源波長を短波長化すると共に対物レンズの開口数を大きくすることが有効な手段であることが分かり、光源として波長が400〜410nm付近の青紫色レーザー光を用いた、所謂、ブルーレイディスク(Blu−ray−Disec)が出現している。
【0005】
半導体レーザー駆動装置の先行技術文献として、例えば特開2002−319169号公報や特開2006−209812号公報などを挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−319169号公報
【特許文献2】特開2006−209812号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで前記ブルーレイディスクを使用した光ディスク装置の場合、再生時に光源(半導体レーザー)の周囲の温度、すなわち環境温度の上昇によって青紫色レーザーの特性が変化し、重畳電流量が増加して、記録してあったデータが劣化し、甚だしいときには前記データが誤消去されるという欠点がある。
【0008】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、光ディスクから読み出すデータの品質が劣化しない、信頼性の高い光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、
波長が400〜410nmのレーザー光を出力する半導体レーザーと、その半導体レーザーを駆動する駆動電流を前記半導体レーザーに供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段を備え、
前記半導体レーザーから出力されたレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、
前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整する振幅調整手段と、再生する前記光ディスクの記録層の数を検出する記録層数検出手段とを設けて、
その記録層数検出手段の検出数に基づいて、前記振幅調整手段によって前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整する構成になっていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明の第2の手段は、
半導体レーザーの微分抵抗値の大小に応じて、半導体レーザーと光ディスクドライバーとを接続しているFPCの導電パターンの幅寸法を変えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明は前述のような構成になっており、光ディスクから読み出すデータの品質が劣化しない、信頼性の高い光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施例に係る光ディスク装置の概略構成図である。
【図2】本発明の実施例1を説明するための一部ブロック図である。
【図3】本発明の実施例2を説明するための一部ブロック図である。
【図4】本発明の実施例3を説明するための一部ブロック図である。
【図5】各種条件でのレーザー出力波形を示す図である。
【図6】各種条件でのレーザー出力波形を示す波形図である。
【図7】半導体レーザーを駆動する駆動電流に周波数電流を重畳するときの設定条件を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の実施例に係る光ディスク装置の概略構成図である。
同図に示すように光ディスク装置は、半導体レーザー1を内蔵した光ピックアップ装置2と、各種制御を司る制御部3と、前記半導体レーザー1を駆動する駆動電流を供給する駆動電流供給部4と、その駆動電流供給部4によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳部5と、前記半導体レーザー1の出力が一定になるように制御するAPC回路6などを備えている。
【0014】
前記半導体レーザー1から出力された波長が400〜410nm付近の青紫色レーザー光は、プリズム7で反射し、コリメータレンズ8で平行光になり、開口数の大きい対物レンズ9で集光され、光ディスク10の記録面上に光スポットを形成する。光ディスク10の記録面上で反射したレーザー光は、先ほどとは逆に対物レンズ9、コリメータレンズ8、プリズム7を通り、集光レンズ11で集光されて光信号検出器12で受光される。光信号検出器12では受光した光信号を電気信号に変換して、前記光ディスク10に記録されているデータとして再生回路(図示せず)に送られる。
【0015】
前記半導体レーザー1の近傍には、半導体レーザー1付近の環境温度を検出する例えばサーミスタなどの温度検出器13が設置されており、温度検出器13からの温度検出信号15は前記制御部3に入力されるようになっている。この温度検出器13(サーミスタ)は、光ピックアップ装置2に搭載されている。前記光ディスク10は図示していないが、記録層が一つの単層ディスクのみではなく、1枚のディスク内にディスクの厚さ方向に複数の記録層からなる多層ディスクも対象に含む。
【0016】
本発明に係る光ディスク装置は、基本的には図1に示すような構成になっている。次に本発明の具体的な実施例について説明する。
【実施例1】
【0017】
図2は、実施例1を説明するための一部ブロック図である。
前記制御部3の中に振幅調整部14が設けられており、前記温度検出器13からの温度検出信号15が前記振幅調整部14に入力される。振幅調整部14には予め基準温度(例えば38℃)が設定されており、この基準温度と前記温度検出信号15が比較され、その温度差情報に基づいて前記半導体レーザー1に印加する高周波の振幅を新たに決定して、その振幅決定信号16が制御部3から高周波電流重畳部5に出力され、半導体レーザー1に印加する高周波の振幅が振幅決定信号16によって変更される構成になっている。
【0018】
この実施例では、基準温度と実際の温度検出信号15を比較して、その温度差情報に基づいて高周波の振幅を決定したが、温度と高周波の振幅との関係を予めテーブル化しておき、振幅調整部14に入力される温度検出信号15と前記温度−高周波振幅テーブルとを照合して、高周波の振幅を決定することもできる。
【実施例2】
【0019】
図3は、実施例2を説明するための一部ブロック図である。
前記制御部3の中に周波数調整部17が設けられており、前記温度検出器13からの温度検出信号15が前記周波数調整部17に入力される。周波数調整部17には予め基準温度(例えば38℃)が設定されており、この基準温度と前記温度検出信号15が比較され、その温度差情報に基づいて前記半導体レーザー1に印加する高周波の周波数を新たに決定して、その周波数決定信号18が制御部3から高周波電流重畳部5に出力され、半導体レーザー1に印加する高周波の周波数が周波数決定信号18によって変更される構成になっている。前記高周波電流重畳部5は、電圧値によって周波数が変化するVCOを備えて実現することもできる。
【0020】
この実施例では、基準温度と実際の温度検出信号15を比較して、その温度差情報に基づいて高周波の周波数を決定したが、温度と高周波の周波数との関係を予めテーブル化しておき、周波数調整部17に入力される温度検出信号15と前記温度−周波数テーブルとを照合して、高周波の周波数を決定することもできる。
【実施例3】
【0021】
図4は、実施例3を説明するための一部ブロック図である。
前記制御部3の中にデューティ調整部19が設けられており、前記温度検出器13からの温度検出信号15が前記デューティ調整部19に入力される。デューティ調整部19には予め基準温度(例えば38℃)が設定されており、この基準温度と前記温度検出信号15が比較され、その温度差情報に基づいて前記半導体レーザー1に印加する高周波のデューティを新たに決定して、そのデューティ決定信号20が制御部3から高周波電流重畳部5に出力され、半導体レーザー1に印加する高周波のデューティがデューティ決定信号20によって変更される構成になっている。
【0022】
この実施例では、基準温度と実際の温度検出信号15を比較して、その温度差情報に基づいて高周波のデューティを決定したが、温度と高周波のデューティとの関係を予めテーブル化しておき、デューティ調整部19に入力される温度検出信号15と前記温度−デューティテーブルとを照合して、高周波のデューティを決定することもできる。
【0023】
図5は各種条件でのレーザー出力波形を示す図で、同図(a)は、温度検出器13で計測された半導体レーザー1の周囲の環境温度が38℃の場合(光ディスク装置を常温で使用している場合)で、半導体レーザー1に印加する高周波の振幅が10mAp−pのときの半導体レーザーの出力波形図である。図中の直線pは出力波形のピークレべル、直線aは出力波形の平均強度レべルを示している。
【0024】
同図(b)は、同図(a)の状態から半導体レーザー1の周囲の環境温度が75℃まで上昇した場合の半導体レーザーの出力波形図で、半導体レーザー1に印加する高周波の振幅は10mAp−pのままである。同図(a)、(b)を比較すると明らかなように、半導体レーザー1の周囲の環境温度が上昇すると、それに応じて出力波形のピークレべルpが高くなり、そのためデータの再生時には光ディスクに記録してあったデータが劣化し、甚だしいときにはそのデータが誤消去されるという問題がある。
【0025】
これに対して同図(c)は、温度検出器13で計測された半導体レーザー1の周囲の環境温度が38℃の場合(光ディスク装置を常温で使用している場合)で、半導体レーザー1に印加する高周波の振幅を6mAp−pに調整したときの半導体レーザーの出力波形図である。また同図(d)は、半導体レーザー1の周囲の環境温度が75℃まで上昇した場合の半導体レーザーの出力波形図で、半導体レーザー1に印加する高周波の振幅は6mAp−pのままである。
【0026】
同図(b)と同図(d)を比較すると明らかなように、半導体レーザー1の環境温度の上昇に伴って半導体レーザー1に印加する高周波の振幅が徐々に小さくなるように前記振幅調整部14(図2参照)で調整すれば、高温であっても同図(b)よりも出力波形のピークレべルpを低く抑えることができる。
【0027】
光ディスク装置を常温で使用している場合は半導体レーザー1に印加する高周波の振幅を例えば10mAp−pに設定しておき、半導体レーザー1の周囲の環境温度が例えば75℃まで上昇したことを温度検出器13(図2参照)で検出すると、前記振幅調整部14で例えば6mAp−pに調整すれば、光ディスクに記録してあったデータが再生時に劣化や誤消去しないことが、他の実験で確認されている。
【0028】
図6(a)は、温度検出器13で計測された半導体レーザー1の周囲の環境温度が38℃の場合(光ディスク装置を常温で使用している場合)で、半導体レーザー1に印加する高周波の周波数が350MHzのときの半導体レーザーの出力波形図である。
【0029】
同図(b)は、同図(a)の状態から半導体レーザー1の周囲の環境温度が75℃まで上昇した場合の半導体レーザーの出力波形図で、半導体レーザー1に印加する高周波の周波数は350MHzのままである。同図(a)、(b)を比較すると明らかなように、半導体レーザー1の周囲の環境温度が上昇すると、それに応じて出力波形のピークレべルpが高くなり、そのために光ディスクに記録してあったデータが劣化し、甚だしいときにはそのデータが誤消去されるという問題がある。
【0030】
これに対して同図(c)は、温度検出器13で計測された半導体レーザー1の周囲の環境温度が38℃の場合(光ディスク装置を常温で使用している場合)で、半導体レーザー1に印加する高周波の周波数を700MHzに調整したときの半導体レーザーの出力波形図である。また同図(d)は、半導体レーザー1の周囲の環境温度が75℃まで上昇した場合の半導体レーザーの出力波形図で、半導体レーザー1に印加する高周波の周波数は700MHzのままである。
【0031】
同図(b)と同図(d)を比較すると明らかなように、半導体レーザー1の環境温度の上昇に伴って半導体レーザー1に印加する高周波の周波数が高くなるように前記周波数調整部17(図3参照)で調整すれば、高温であっても同図(b)よりも出力波形のピークレべルpを低く抑えることができる。
【0032】
光ディスク装置を常温で使用している場合は半導体レーザー1に印加する高周波の周波数を例えば350MHzに設定しておき、半導体レーザー1の周囲の環境温度が例えば75℃まで上昇したことを温度検出器13(図3参照)で検出すると、前記周波数調整部17で例えば700MHzに調整すれば、光ディスクに記録してあったデータが再生時に劣化や誤消去しないことが、他の実験で確認されている。
【0033】
図7は、半導体レーザーを駆動する駆動電流に周波数電流(入力電流)を重畳するときの設定条件を説明するための図である。
【0034】
同図(a)に示すように、Ithを跨いで重畳を行う場合、電流がIthを超えたタイミングで緩和振動周波数の光パルスが立つ。通常、緩和振動周波数は1〜2GHzであり、重畳周波数よりも早い光パルスが発生し、そのために例えば図5に示す平均強度レべルaに対するピークレべルpの比率[(ピークレべルp)/(平均強度レべルa)]が高くなってしまう。
【0035】
一方、同図(c)に示すように、入力電流の振幅がIthを完全に跨がなくなってしまった場合、出力光波形は入力電流とほぼ同じ出力波形となってしまい、周波数電流を重畳する効果が薄れてしまう。
【0036】
このようなことから、入力電流の振幅がIthを跨ぎ、かつ前記(ピークレべルp)/(平均強度レべルa)が高くならないようにするためには、同図(b)に示すように重畳条件を設定する必要がある。
【0037】
1枚の光ディスクの中にディスク厚さ方向に2層の記録層を有するもの(2層ディスク)は、1枚の光ディスクの中に1層の記録層を有するもの(単層ディスク)に比べて2倍のレーザー出力が必要であるから、高周波重畳量も等価的に増加させる必要性がある。
【0038】
そのため調整しようとするディスクが2層ディスクか単層ディスクかを判別するディスク判別手段と、そのディスク判別手段の判別結果に基づいて半導体レーザーに対する高周波重畳条件を切り替える重畳条件切り替え手段とを設ける必要がある。このことは、3層以上の多層ディスクの場合も同様である。さらに光ディスクの回転速度(情報再生速度)に応じて、半導体レーザーに対する高周波重畳条件を切り替える重畳条件切り替え手段を設けることもできる。
【0039】
また、半導体レーザーの微分抵抗値(Rd)の大小に応じて、半導体レーザーと光ディスクドライバーとを接続しているFPCの導電パターンの幅寸法を変えた光ピックアップ装置を用いることにより、高周波重畳量をほぼ一定にすることができる。具体的には、半導体レーザーの微分抵抗値(Rd)が小さい場合には、FPCの導電パターンの幅寸法を大きくし、反対に半導体レーザーの微分抵抗値(Rd)が大きい場合には、FPCの導電パターンの幅寸法を小さくした光ピックアップ装置を用いる。
【0040】
さらにまた、例えば1〜2Ω程度の抵抗を半導体レーザーに対してシリーズに接続した光ピックアップ装置を用いることにより、本発明と同じ効果を奏することができる。
【0041】
本実施例の特徴点を纏めれば下記の通りである。
(1)波長が400〜410nmのレーザー光を出力する半導体レーザーと、その半導体レーザーを駆動する駆動電流を前記半導体レーザーに供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段を備え、
前記半導体レーザーから出力されたレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、
前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整する振幅調整手段と、前記半導体レーザー周囲の環境温度を検出する温度検出手段を設けて、
その温度検出手段の検出温度に基づいて、前記振幅調整手段によって前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整する構成になっていることを特徴とする。
【0042】
(2)波長が400〜410nmのレーザー光を出力する半導体レーザーと、その半導体レーザーを駆動する駆動電流を前記半導体レーザーに供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段を備え、
前記半導体レーザーから出力されたレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、
前記半導体レーザーに印加する高周波の周波数を調整する周波数調整手段と、前記半導体レーザー周囲の環境温度を検出する温度検出手段を設けて、
その温度検出手段の検出温度に基づいて、前記周波数調整手段によって前記半導体レーザーに印加する高周波の周波数を調整する構成になっていることを特徴とする。
【0043】
(3)波長が400〜410nmのレーザー光を出力する半導体レーザーと、その半導体レーザーを駆動する駆動電流を前記半導体レーザーに供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段を備え、
前記半導体レーザーから出力されたレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、
前記半導体レーザーに印加する高周波のデューティを調整するデューティ調整手段と、前記半導体レーザー周囲の環境温度を検出する温度検出手段を設けて、
その温度検出手段の検出温度に基づいて、前記デューティ調整手段によって前記半導体レーザーに印加する高周波のデューティを調整する構成になっていることを特徴とする。
【0044】
(4)半導体レーザーを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳して、前記半導体レーザーから波長が400〜410nmのレーザー光を出力し、そのレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク再生方法において、
前記半導体レーザー周囲の環境温度を検出して、その検出温度に基づいて前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整することを特徴とする。
【0045】
(5)半導体レーザーを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳して、前記半導体レーザーから波長が400〜410nmのレーザー光を出力し、そのレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク再生方法において、
前記半導体レーザー周囲の環境温度を検出して、その検出温度に基づいて前記半導体レーザーに印加する高周波の周波数を調整することを特徴とする。
【0046】
(6)半導体レーザーを駆動する駆動電流に高周波電流を重畳して、前記半導体レーザーから波長が400〜410nmのレーザー光を出力し、そのレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク再生方法において、
前記半導体レーザー周囲の環境温度を検出して、その検出温度に基づいて前記半導体レーザーに印加する高周波のデューティを調整することを特徴とする。
【0047】
(7)光ピックアップ装置において、抵抗を半導体レーザーに対してシリーズに接続して重畳して高周波振幅を軽減させたことを特徴とする。
【符号の説明】
【0048】
1:半導体レーザー、
2:光ピックァップ装置、
3:制御部、
4:駆動電流供給部、
5:高周波電流重畳部、
6:APC回路、
7:プリズム、
8:コリメータレンズ、
9:対物レンズ、
10:光ディスク、
11:集光レンズ、
12:光信号検出器、
13:温度検出器、
14:振幅調整部、
15:温度検出信号、
16:振幅決定信号、
17:周波数調整部、
18:周波数決定信号、
19:デューティ調整部、
20:デューティ決定信号。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
波長が400〜410nmのレーザー光を出力する半導体レーザーと、その半導体レーザーを駆動する駆動電流を前記半導体レーザーに供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段によって供給される駆動電流に高周波電流を重畳する高周波電流重畳手段を備え、
前記半導体レーザーから出力されたレーザー光を用いて光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、
前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整する振幅調整手段と、再生する前記光ディスクの記録層の数を検出する記録層数検出手段とを設けて、
その記録層数検出手段の検出数に基づいて、前記振幅調整手段によって前記半導体レーザーに印加する高周波の振幅を調整する構成になっていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項2】
半導体レーザーの微分抵抗値の大小に応じて、半導体レーザーと光ディスクドライバーとを接続しているFPCの導電パターンの幅寸法を変えたことを特徴とする光ピックアップ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−80556(P2013−80556A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−262804(P2012−262804)
【出願日】平成24年11月30日(2012.11.30)
【分割の表示】特願2009−59865(P2009−59865)の分割
【原出願日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.Blu−ray
【出願人】(000153535)株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Fターム(参考)】