説明

光ピックアップ装置、集積回路および光ピックアップ装置のレーザ出力制御方法

【課題】 単層および多層の光ディスクに応じて可変抵抗をそれぞれ調整することなく、バックモニタ用光検出器を用いて多層の光ディスクの再生に対応する。
【解決手段】 第1波長のレーザ光を出射する第1レーザダイオードと、第1レーザダイオードから後方に出射されるレーザ光を受光して第1モニタ信号を出力するバックモニタ用光検出器とを含む第1レーザ光源と、第2波長のレーザ光を出射する第2レーザダイオードを含む第2レーザ光源と、第2レーザダイオードから前方に出射されるレーザ光を受光して第2モニタ信号を出力するフロントモニタ用光検出器と、第1,2モニタ信号が入力され、切替信号に応じて第1,2モニタ信号の何れか一方を出力するスイッチ回路とを含む受光回路と、受光回路から出力される第1,2モニタ信号に応じて第1,2レーザダイオードを駆動する第1,2駆動回路と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ピックアップ装置、集積回路、および光ピックアップ装置のレーザ出力制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光ディスクに対して信号の記録や再生を行う光ピックアップ装置では、レーザダイオードから出射されるレーザ光をフォトダイオードなどの光検出器によって検出し、検出されたレーザ光の強度に応じてレーザダイオードの出力を制御している。
【0003】
例えば、特許文献1の図5では、レーザダイオードから後方(光ディスク側でない側)に出射されるレーザ光を、レーザダイオードと同一パッケージ内に設けられた光検出器(バックモニタ用光検出器)によって検出し、レーザダイオードの駆動電流を制御するバックモニタ方式の光ピックアップ装置が開示されている。また、例えば、特許文献1の図4では、レーザダイオードから前方(光ディスク側)に出射されるレーザ光を、バックモニタ用光検出器とは別の光検出器(フロントモニタ用光検出器)によって検出し、レーザダイオードの駆動電流を制御するフロントモニタ方式の光ピックアップ装置が開示されている。
【0004】
ここで、バックモニタ方式およびフロントモニタ方式の光ピックアップ装置における一般的なレーザ出力制御回路の構成の一例をそれぞれ図3および図4に示す。
【0005】
図3に示すように、バックモニタ用フォトダイオード(光検出器)PD1は、レーザダイオードLD1から後方に出射されるレーザ光を受光し、フォトダイオードPD1には、受光したレーザ光の強度に応じた電流Ibmが流れる。また、電流Ibmは、光ディスクに応じて調整された可変抵抗VRに流れ、可変抵抗VRに発生する電圧Vbmは、ADC(Analog-Digital Converter:アナログ・デジタル変換回路)12によってデジタル信号に変換されたうえでLD駆動回路13に入力される。そして、LD駆動回路13は、電圧Vbmに応じて、電流源14から供給される駆動電流Ild1を制御することによって、レーザダイオードLD1の出力を制御する。
【0006】
一方、図4に示すように、フロントモニタ用フォトダイオードPDfmは、レーザダイオードLD2から前方に出射されるレーザ光を受光し、フォトダイオードPDfmには、受光したレーザ光の強度に応じた電流Ifmが流れる。また、電流Ifmは、IVアンプ(電流・電圧変換回路)44によって電圧信号Vfmに変換され、さらに、ADC22によってデジタル信号に変換されたうえでLD駆動回路23に入力される。そして、LD駆動回路23は、電圧信号Vfmに応じて、電流源24から供給される駆動電流Ild2を制御することによって、レーザダイオードLD2の出力を制御する。なお、IVアンプ44は、利得を選択するための複数の抵抗、および接続される抵抗を切り替えるスイッチ回路(不図示)を備えており、コントローラ50から光ディスクに応じた選択信号SELを入力することによって利得を調整することができる。
【0007】
このようにして、レーザダイオードから出射されるレーザ光をバックモニタ用光検出器またはフロントモニタ用光検出器によって検出し、レーザダイオードの出力を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2003−132581号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
図3に示したバックモニタ方式のレーザ出力制御回路では、レーザダイオードLD1と同一パッケージ内に設けられたフォトダイオードPD1に流れる電流Ibmを可変抵抗VRによって電圧Vbmに変換し、レーザ光の強度を示すモニタ信号として用いている。そのため、バックモニタ方式は、レーザ出力制御回路を安価に構成することができ、主として、再生動作のみを行う光ピックアップ装置に採用されている。
【0010】
一方、図4に示したフロントモニタ方式のレーザ出力制御回路では、フォトダイオードPD2とは別のフォトダイオードPDfmに流れる電流IfmをIVアンプ44によって電圧信号Vfmに変換し、モニタ信号として用いている。フロントモニタ方式は、バックモニタ方式より高速応答が可能なため、主として、再生動作だけでなく、レーザダイオードの出力を高速で制御する必要がある記録動作も行う光ピックアップ装置に採用されている。
【0011】
一例として、CD(Compact Disc)およびDVD(Digital Versatile Disc)に対して記録および再生の両方を行い、BD(Blu-ray Disc)に対して再生のみを行う光ピックアップ装置では、CD/DVD用のレーザ出力制御回路をフロントモニタ方式とし、BD用のレーザ出力制御回路をバックモニタ方式とすることができる。
【0012】
しかしながら、多層(2層以上)のBDを再生する場合、単層のBDを再生する場合に比べて、レーザダイオードの出力を10倍程度に高くする必要がある。そのため、多層のBDの再生に対応するためには、図3に示したレーザ出力制御回路では、可変抵抗を2個用いて、単層および多層のBDに応じてそれぞれ調整する必要があり、さらに、2個の可変抵抗を切り替えるスイッチ回路などを追加する必要もある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前述した課題を解決する主たる本発明は、第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと、前記第1のレーザダイオードから光ディスク側でない後方に出射されるレーザ光を受光して第1のモニタ信号を出力するバックモニタ用光検出器とを含む第1のレーザ光源と、第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードを含む第2のレーザ光源と、前記第2のレーザダイオードから光ディスク側である前方に出射されるレーザ光を受光して第2のモニタ信号を出力するフロントモニタ用光検出器と、前記第1および第2のモニタ信号が入力され、切替信号に応じて前記第1または第2のモニタ信号の何れか一方を出力するスイッチ回路とを含む受光回路と、前記受光回路から出力される前記第1のモニタ信号に応じて前記第1のレーザダイオードを駆動する第1の駆動回路と、前記受光回路から出力される前記第2のモニタ信号に応じて前記第2のレーザダイオードを駆動する第2の駆動回路と、を有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【0014】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、単層および多層の光ディスクに応じて可変抵抗をそれぞれ調整することなく、バックモニタ用光検出器を用いて多層の光ディスクの再生に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態における光ピックアップ装置のレーザ出力制御回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】VI変換回路の具体的な構成の一例を示す回路ブロック図である。
【図3】バックモニタ方式の一般的なレーザ出力制御回路の構成の一例を示す回路ブロック図である。
【図4】フロントモニタ方式の一般的なレーザ出力制御回路の構成の一例を示す回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0018】
===レーザ出力制御回路の構成===
以下、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態における光ピックアップ装置のレーザ出力制御回路の構成について説明する。なお、本実施形態では、一例として、光ピックアップ装置は、CDおよびDVDに対して記録および再生の両方を行い、単層および多層のBDに対して再生のみを行うものとする。
【0019】
図1に示されているレーザ出力制御回路は、レーザダイオードLD1およびLD2の出力を制御する回路であり、フォトダイオードPD1、PD2、ADC12、22、LD駆動回路13、23、電流源14、24、および受光回路30を含んで構成されている。なお、受光回路30は、コントローラ50によって制御される。
【0020】
(第1の)レーザダイオードLD1は、例えば、波長405nm帯の青紫色レーザ光を出射することができ、BDの再生に用いられる。また、レーザダイオードLD1とフォトダイオードPD1とは、同一パッケージ内に設けられ、(第1の)レーザ光源11として構成されている。そして、レーザダイオードLD1およびフォトダイオードPD1のカソードは、共通のグランドに接続されている。
【0021】
(第2の)レーザダイオードLD2は、例えば、波長780nm帯の赤外線レーザ光および波長650nm帯の赤色レーザ光を出射することができ、CD/DVDの記録・再生に用いられる。また、レーザダイオードLD2とフォトダイオードPD2とは、同一パッケージ内に設けられ、(第2の)レーザ光源21として構成されている。そして、レーザダイオードLD2およびフォトダイオードPD2のカソードは、共通のグランドに接続されている。なお、フォトダイオードPD2のアノードは、オープンとなっている。
【0022】
受光回路30は、フォトダイオードPDfm、抵抗31、VI(電圧・電流)変換回路32、スイッチ回路33、およびIVアンプ34を含み、少なくとも端子INbmを備えた集積回路として構成されている。また、端子INbmには、フォトダイオードPD1のアノードが接続され、フォトダイオードPD1に流れる電流Ibm1は、端子INbmを介して受光回路30に入力される。
【0023】
フォトダイオードPDfmは、レーザダイオードLD2から前方に出射されるレーザ光を受光するように配置され、アノードは、グランドに接続されている。また、抵抗31の一端は、端子INbmに接続され、他端は、グランドに接続されている。
【0024】
図2に示すように、VI変換回路32は、オペアンプ(演算増幅器)OP、(NPN)トランジスタQ1、および抵抗R1を含んで構成されている。オペアンプOPの非反転入力には、端子INbmの電圧Vbm1が印加され、出力は、トランジスタQ1のベースに接続されている。また、トランジスタQ1のエミッタには、抵抗R1の一端が接続され、抵抗R1の他端は、グランドに接続されている。さらに、トランジスタQ1と抵抗R1との接続点の電圧Vbm2は、オペアンプOPの反転入力に印加されている。そして、トランジスタQ1のコレクタは、電流Ibm2を出力する出力ノードとなっている。
【0025】
スイッチ回路33は、IVアンプ34の入力ノードと、VI変換回路32の出力ノードまたはフォトダイオードPDfmのカソードとを接続する。そして、IVアンプ34には、スイッチ回路33を介して、VI変換回路32から出力される電流Ibm2、またはフォトダイオードPDfmに流れる電流Ifmが入力される。なお、スイッチ回路33は、コントローラ50から入力される切替信号SWに応じて接続を切り替えることができる。
【0026】
IVアンプ34は、例えば、反転入力と出力とが抵抗を介して接続されたオペアンプを用いて構成することができ、IVアンプ34から出力される電圧信号Vmは、それぞれADC12および22を介して、LD駆動回路13および23に入力されている。なお、IVアンプ34は、利得を選択するための複数の抵抗、および接続される抵抗を切り替えるスイッチ回路(不図示)を備えており、コントローラ50から入力される選択信号SELに応じて利得を調整することができる。
【0027】
LD駆動回路13(第1の駆動回路)は、電流源14を制御し、電流源14からLD1のアノードには、駆動電流Ild1が供給されている。また、LD駆動回路23(第2の駆動回路)は、電流源24を制御し、電流源24からLD2のアノードには、駆動電流Ild2が供給されている。
【0028】
===レーザ出力制御回路の動作===
以下、本実施形態における光ピックアップ装置のレーザ出力制御回路の動作について説明する。
【0029】
まず、CD/DVDの記録・再生時の動作について説明する。なお、CD/DVDの記録・再生時には、コントローラ50は、スイッチ回路33に切替信号SWを入力することによって、IVアンプ34の入力ノードとフォトダイオードPDfmのカソードとを接続する。また、コントローラ50は、IVアンプ34に選択信号SELを入力することによって、IVアンプ34の利得としてCD用またはDVD用の利得を選択する。
【0030】
電流源24から駆動電流Ild2が供給され、レーザダイオードLD2からレーザ光が出射されると、フォトダイオードPDfmは、レーザダイオードLD2から前方に出射されるレーザ光を受光する。また、フォトダイオードPDfmには、受光したレーザ光の強度に応じた電流Ifmが流れ、電流Ifmは、スイッチ回路33を介して、IVアンプ34にシンク電流として入力される。なお、本実施形態では、電流Ifmが第2のモニタ信号に相当する。
【0031】
IVアンプ34は、利得に応じて電流Ifmを電圧信号Vmに変換する。また、ADC22は、電圧信号Vmをさらにデジタル信号に変換する。そして、LD駆動回路23は、デジタル信号に変換された電圧信号Vmに応じて、電流源24から供給される駆動電流Ild2を制御することによって、レーザダイオードLD2の出力を制御する。
【0032】
このようにして、受光回路30のフロントモニタ用フォトダイオードPDfmに流れる電流Ifmを、IVアンプ34を用いて電圧信号Vmに変換し、モニタ信号として用いることによって、レーザダイオードLD2の出力を高速で制御することができ、CD/DVDの再生だけでなく記録も行うことができる。
【0033】
次に、単層または多層のBDの再生時の動作について説明する。なお、BDの再生時には、コントローラ50は、スイッチ回路33に切替信号SWを入力することによって、IVアンプ34の入力ノードとVI変換回路32の出力ノードとを接続する。また、コントローラ50は、IVアンプ34に選択信号SELを入力することによって、IVアンプ34の利得としてBD用の利得を選択する。
【0034】
電流源14から駆動電流Ild1が供給され、レーザダイオードLD1からレーザ光が出射されると、フォトダイオードPD1は、レーザダイオードLD1から後方に出射されるレーザ光を受光する。また、フォトダイオードPD1には、受光したレーザ光の強度に応じた電流Ibm1が流れ、電流Ibm1は、端子INbmを介して受光回路30にソース電流として入力される。なお、本実施形態では、電流Ibm1が第1のモニタ信号に相当する。
【0035】
さらに、電流Ibm1は、抵抗31に流れ、抵抗31に発生する電圧(端子INbmの電圧)Vbm1がVI変換回路32に入力される。そして、図2に示したVI変換回路32において、トランジスタQ1には、電圧Vbm1と電圧Vbm2とが等しくなるように電流Ibm2(=Vbm1/R1)が流れ、電流Ibm2は、スイッチ回路33を介して、IVアンプ34にシンク電流として入力される。
【0036】
IVアンプ34は、利得に応じて電流Ibm2を電圧信号Vmに変換する。また、ADC12は、電圧信号Vmをさらにデジタル信号に変換する。そして、LD駆動回路13は、デジタル信号に変換された電圧信号Vmに応じて、電流源14から供給される駆動電流Ild1を制御することによって、レーザダイオードLD1の出力を制御する。
【0037】
このようにして、BDの再生時には、レーザ光源11内に設けられたバックモニタ用フォトダイオードPD1に流れる電流Ibm1を、抵抗31、VI変換回路32、およびIVアンプ34を用いて電圧信号Vmに変換し、モニタ信号として用いている。前述したように、単層のBDを再生する場合と多層のBDを再生する場合とで、レーザダイオードLD1の出力は10倍程度異なるものの、IVアンプ34の可変幅は通常十分に大きい(例えば40dB)ため、いずれのBDの再生にも対応することができる。
【0038】
なお、本実施形態では、抵抗31およびVI変換回路32を用いて、ソース電流として入力される電流Ibm1を、電流Ifmと同一方向のシンク電流Ibm2に変換してスイッチ回路33に入力している。したがって、例えば、フォトダイオードPDfmのカソードがグランドに接続される場合など、電流Ibm1と電流Ifmとが同一方向に流れる場合には、抵抗31およびVI変換回路32が不要となる。
【0039】
前述したように、図1に示した光ピックアップ装置のレーザ出力制御回路において、BDの再生時にバックモニタ用フォトダイオードPD1から出力される第1のモニタ信号を受光回路30に入力し、スイッチ回路33によって、CD/DVDの記録・再生時に受光回路30が備えるフロントモニタ用フォトダイオードPDfmから出力される第2のモニタ信号と切り替えることによって、単層および多層のBDに応じて可変抵抗をそれぞれ調整することなく、多層のBDの再生に対応することができる。
【0040】
また、フォトダイオードPD1またはフォトダイオードPDfmに流れる電流をIVアンプ34によって電圧信号Vmに変換することによって、LD駆動回路13および23は、電圧信号Vmに応じてレーザダイオードLD1およびLD2の出力をそれぞれ制御することができる。
【0041】
また、フォトダイオードPD1に流れる電流Ibm1が流れる抵抗31に発生する電圧Vbm1を電流Ibm2に変換することによって、電流Ibm2と電流Ifmとを同一方向のシンク電流としてスイッチ回路33に入力することができる。
【0042】
また、受光回路(集積回路)30において、バックモニタ用フォトダイオードPD1から出力される第1のモニタ信号が入力される端子INbmと、第2のモニタ信号を出力するフロントモニタ用フォトダイオードPDfmと、モニタ信号を切り替えるスイッチ回路33と、を備えることによって、BDの再生時には第1のモニタ信号を、CD/DVDの記録・再生時には第2のモニタ信号を、それぞれモニタ信号として出力することができる。
【0043】
また、受光回路(集積回路)30を用いて、BDの再生時には端子INbmに第1のモニタ信号を入力し、CD/DVDの記録・再生時にはフロントモニタ用フォトダイオードPDfmによってレーザ光を受光することによって、受光回路(集積回路)30から出力されるモニタ信号に応じてレーザダイオードLD1およびLD2の出力をそれぞれ制御することができ、単層および多層のBDに応じて可変抵抗をそれぞれ調整することなく、多層のBDの再生に対応することができる。
【0044】
なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【0045】
11、21 レーザ光源
12、22 ADC(アナログ・デジタル変換回路)
13、23 LD駆動回路
14、24 電流源
30、40 受光回路(集積回路)
31 抵抗
32 VI(電圧・電流)変換回路
33 スイッチ回路
34、44 IVアンプ(電流・電圧変換回路)
50 コントローラ
LD1、LD2 レーザダイオード
PD1、PD2、PDfm フォトダイオード(光検出器)
INbm 端子
OP オペアンプ(演算増幅器)
Q1 (NPN)トランジスタ
R1 抵抗
VR 可変抵抗

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと、前記第1のレーザダイオードから光ディスク側でない後方に出射されるレーザ光を受光して第1のモニタ信号を出力するバックモニタ用光検出器とを含む第1のレーザ光源と、
第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードを含む第2のレーザ光源と、
前記第2のレーザダイオードから光ディスク側である前方に出射されるレーザ光を受光して第2のモニタ信号を出力するフロントモニタ用光検出器と、前記第1および第2のモニタ信号が入力され、切替信号に応じて前記第1または第2のモニタ信号の何れか一方を出力するスイッチ回路とを含む受光回路と、
前記受光回路から出力される前記第1のモニタ信号に応じて前記第1のレーザダイオードを駆動する第1の駆動回路と、
前記受光回路から出力される前記第2のモニタ信号に応じて前記第2のレーザダイオードを駆動する第2の駆動回路と、
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項2】
前記第1のモニタ信号は、前記バックモニタ用光検出器に流れる電流信号であり、
前記第2のモニタ信号は、前記フロントモニタ用光検出器に流れる電流信号であり、
前記受光回路は、前記スイッチ回路から出力される前記第1または第2のモニタ信号を電圧信号に変換して出力する電流・電圧変換回路をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。
【請求項3】
前記受光回路は、前記第1のモニタ信号が流れる抵抗と、前記抵抗に発生する電圧を前記第2のモニタ信号と同一方向の電流信号に変換して前記スイッチ回路に入力する電圧・電流変換回路とをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装置。
【請求項4】
第1の波長のレーザ光を出射する第1のレーザダイオードと、前記第1のレーザダイオードから光ディスク側でない後方に出射されるレーザ光を受光するバックモニタ用光検出器とを含む第1のレーザ光源の、前記バックモニタ用光検出器から出力される第1のモニタ信号が入力される端子と、
第2の波長のレーザ光を出射する第2のレーザダイオードを含む第2のレーザ光源の、前記第2のレーザダイオードから光ディスク側である前方に出射されるレーザ光を受光して第2のモニタ信号を出力するフロントモニタ用光検出器と、
前記第1および第2のモニタ信号が入力され、切替信号に応じて前記第1または第2のモニタ信号の何れか一方を出力するスイッチ回路と、
を有することを特徴とする集積回路。
【請求項5】
請求項4に記載の集積回路を用いて、
前記端子に前記第1のモニタ信号を入力し、
前記フロントモニタ用光検出器に前記第2のレーザダイオードから前方に出射されるレーザ光を受光させ、
前記集積回路から出力される前記第1のモニタ信号に応じて前記第1のレーザダイオードの出力を制御するとともに、前記集積回路から出力される前記第2のモニタ信号に応じて前記第2のレーザダイオードの出力を制御することを特徴とする光ピックアップ装置のレーザ出力制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−195043(P2012−195043A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−60162(P2011−60162)
【出願日】平成23年3月18日(2011.3.18)
【出願人】(300057230)セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー (119)
【Fターム(参考)】