JP2006309886A - Optical output measuring device - Google Patents
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Abstract
【課題】 光センサのダイナミックレンジによる制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良くピックアップの光出力を計測する。
【解決手段】 光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する光出力計測装置であって、ディスクに対して光を照射する機能を有するピックアップと、与えられる駆動信号に応じた透過率によって前記ピックアップからの光を減衰させる液晶フィルタと、前記液晶フィルタを通過した前記ピックアップからの光出力を受ける光センサと、前記ピックアップの光出力の強度および波長と、前記光センサの波長感度特性とに応じて、前記液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を生成し、前記液晶フィルタの透過率を可変に制御する制御手段と、を備える。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure a light output of a pickup using a region having good linearity without being affected by a restriction due to a dynamic range of an optical sensor.
An optical output measuring device for measuring an optical output from a pickup of an optical disc device, the pickup having a function of irradiating light to the disc, and a transmittance according to a drive signal supplied from the pickup. According to the liquid crystal filter that attenuates the light, the optical sensor that receives the optical output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter, the intensity and wavelength of the optical output of the pickup, and the wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor, Control means for generating a drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter and variably controlling the transmittance of the liquid crystal filter.
[Selection] Figure 1
Description
本発明はCD、DVD、MD、MOディスクなどを記録媒体として用いる光ディスク装置のピックアップの光出力を計測する光出力計測装置に関する。 The present invention relates to an optical output measuring device that measures the optical output of a pickup of an optical disc apparatus that uses a CD, DVD, MD, MO disc or the like as a recording medium.
CD、DVD、MD、MOディスクなどの光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置では、再生時には光ディスクに記録された情報を読み取るため、記録時には光ディスクに情報を記録するため、ピックアップに内蔵された光源から光を照射する。 In an optical disc apparatus using an optical disc such as a CD, DVD, MD, or MO disc as a recording medium, information recorded on the optical disc is read during reproduction, and information is recorded on the optical disc during recording. Irradiate.
ここで、再生時には光ディスクから十分な反射光が得られるような強度の光をピックアップから照射する必要がある。また、記録時には光ディスクの記録面で変化が生じるのに必要な強度の光をピックアップから照射する必要がある。 Here, at the time of reproduction, it is necessary to irradiate the pickup with light having such intensity that sufficient reflected light can be obtained from the optical disk. Further, at the time of recording, it is necessary to irradiate the pickup with light having an intensity necessary for causing a change on the recording surface of the optical disk.
このため、ピックアップから適切な強度の光が出力されているかを、専用の計測装置を用いて測定する必要がある。
このようなピックアップからの光の強度を測定する場合、計測装置のセンサが飽和しないように、すなわち、受光許容レベルを超過しないように調整する必要がある。このような調整として、センサの前面にNDフィルタなどを配置して、センサに到達する光量を減衰させる手法が一般的に用いられている。
For this reason, it is necessary to measure whether light of appropriate intensity is output from the pickup using a dedicated measuring device.
When measuring the intensity of light from such a pickup, it is necessary to adjust so that the sensor of the measuring device does not saturate, that is, does not exceed the light reception allowable level. As such adjustment, a method is generally used in which an ND filter or the like is disposed on the front surface of the sensor to attenuate the amount of light reaching the sensor.
なお、このようにNDフィルタは固定的な減衰率の制御となるため、必要な透過率に応じて、透過率の異なる複数のNDフィルタを予め用意し、計測時に所望の透過率のNDフィルタに交換する必要がある。 Since the ND filter has a fixed attenuation rate control as described above, a plurality of ND filters having different transmittances are prepared in advance according to the required transmittance, and the ND filter having a desired transmittance is measured at the time of measurement. It needs to be replaced.
このように複数のNDフィルタを交換しつつピックアップの計測を行う手法が、各社で実際に行われている。
なお、このようにNDフィルタとピックアップとを組み合わせて用いる計測手法が、計測の目的は異なるものの、以下の特許文献に記載されている。
Note that the measurement method using the combination of the ND filter and the pickup as described above is described in the following patent documents, although the purpose of the measurement is different.
近年、CDやDVDを扱う装置では、記録速度の高速化に合わせて、光源のパワーも高出力となってきている。このため、そのようなピックアップの光強度に対して、計測装置の受光センサの許容受光レベルが追いついていない状況である。 In recent years, in devices that handle CDs and DVDs, the power of the light source has become higher as the recording speed increases. For this reason, the permissible light reception level of the light receiving sensor of the measuring device has not caught up with the light intensity of such a pickup.
図8は、その一例としてCD/DVD用ピックアップのCD波長780nmのレーザーパワー測定を行った際の、ピックアップからの光出力強度(LDパワー)を横軸にとり、センサ電圧を縦軸にとった様子を示す特性図である。 FIG. 8 shows an example in which the optical output intensity (LD power) from the pickup is plotted on the horizontal axis and the sensor voltage is plotted on the vertical axis when measuring the laser power of a CD / DVD pickup with a CD wavelength of 780 nm. FIG.
この特性図では、LDパワーが約100mW付近を超えた領域から、センサ出力がLDパワーにリニアに対応しなくなり、直線性が悪化してきている。この対策として、一般的には、光の透過率を下げ、センサ側での受光パワーを小さくして、飽和する前の直線部分を使用する。その手段として通常、センサの受光感度に合わせて、研磨加工したNDフィルタを受光センサの前に設置して透過率を下げる。これにより図8のフィルタ付き電圧のグラフが示すように、約2倍の200mW付近のLDパワーまで測定できるようになる。 In this characteristic diagram, from a region where the LD power exceeds about 100 mW, the sensor output does not correspond linearly to the LD power, and the linearity is deteriorated. As a countermeasure, generally, the light transmittance is lowered, the light receiving power on the sensor side is reduced, and the straight line portion before saturation is used. As a means for this, normally, a polished ND filter is installed in front of the light receiving sensor in accordance with the light receiving sensitivity of the sensor to lower the transmittance. As a result, as shown in the graph of the voltage with a filter in FIG. 8, it becomes possible to measure the LD power around 200 mW, which is about double.
但し、この方法では、研磨加工を施して所望の透過率になるような厚みに作製したNDフィルタが必要になる。このような作製のために、予め用意されている規格品より納期が2倍以上要する状態になり、計測装置の納期遅延やコストアップの要因となっている。 However, this method requires an ND filter that is polished to a thickness that provides a desired transmittance. For such production, the delivery time is more than twice as long as a standard product prepared in advance, which causes a delay in delivery date and an increase in cost of the measuring device.
また、図9のグラフで示すように、波長が短くなるDVD等のLDパワーを計測する場合、センサの感度が低くなる。このように、DVD用のLDパワー測定の場合では、NDフィルタを外して測定しないと分解能力が低下することになるため、CD/DVD共通のピックアップの場合では、計測の途中でNDフィルタを付けたり外してする必要が生じる。 Also, as shown in the graph of FIG. 9, when measuring the LD power of a DVD or the like whose wavelength is short, the sensitivity of the sensor is low. As described above, in the case of LD power measurement for DVD, if the ND filter is not removed and the measurement is not performed, the disassembling ability will be lowered. Need to be removed.
また、ピックアップの種類や、試験条件により出力が異なるため、透過率の異なるNDフィルタを数種類準備して、測定条件に合わせてその着脱作業を行う必要があり、自動
計測の障害となっている。
In addition, since the output varies depending on the type of pickup and the test conditions, it is necessary to prepare several types of ND filters with different transmittances and perform the attaching / detaching operation according to the measurement conditions, which is an obstacle to automatic measurement.
本発明は、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジによる制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能な光出力計測装置を実現することを目的とする。 The present invention is an optical device capable of accurately measuring the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium, using a region with good linearity, without being affected by the restriction due to the dynamic range of the optical sensor. It aims at realizing an output measuring device.
上述した不具合を解決する手段としての本発明は、以下の(1)〜(5)に述べるようなものである。
(1)請求項1記載の発明は、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する光出力計測装置であって、ディスクに対して光を照射する機能を有するピックアップと、与えられる駆動信号に応じた透過率によって前記ピックアップからの光を減衰させる液晶フィルタと、前記液晶フィルタを通過した前記ピックアップからの光出力を受ける光センサと、前記ピックアップの光出力の強度および波長と、前記光センサの波長感度特性とに応じて、前記液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を生成し、前記液晶フィルタの透過率を可変に制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする光出力計測装置である。
The present invention as means for solving the above-described problems is as described in the following (1) to (5).
(1) The invention described in claim 1 is an optical output measuring device for measuring the optical output from the pickup of the optical disc apparatus, wherein the pickup has a function of irradiating the disc with light and the drive signal given thereto. A liquid crystal filter for attenuating light from the pickup by the transmittance, an optical sensor for receiving optical output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter, intensity and wavelength of optical output of the pickup, and wavelength of the optical sensor A light output measuring device comprising: a control unit that generates a drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter according to sensitivity characteristics, and variably controls the transmittance of the liquid crystal filter. is there.
この発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を制御手段が生成しており、このように制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 In the present invention, when measuring the optical output from the pickup of the optical disk device, the drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter according to the intensity and wavelength of the optical output of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor is obtained. The control means generates, and the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter controlled in this way is received by the light sensor.
(2)請求項2記載の発明は、前記制御手段は、パルス制御による駆動信号を生成し、前記液晶フィルタの透過率を制御する、ことを特徴とする請求項1記載の光出力計測装置である。 (2) The invention according to claim 2 is characterized in that the control means generates a drive signal by pulse control and controls the transmittance of the liquid crystal filter. is there.
この発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御するパルス制御による駆動信号を制御手段が生成しており、このようにパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 According to the present invention, when measuring the optical output from the pickup of the optical disk device, by pulse control that controls the transmittance of the liquid crystal filter according to the intensity and wavelength of the optical output of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor. The control signal is generated by the control means, and the optical output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter that is pulse-controlled in this way is received by the optical sensor.
(3)請求項3記載の発明は、前記制御手段は、周波数可変のパルス制御による駆動信号を生成し、前記液晶フィルタの透過率を制御する、ことを特徴とする請求項1記載の光出力計測装置である。 (3) The light output according to claim 3, wherein the control means generates a drive signal by pulse control with variable frequency and controls the transmittance of the liquid crystal filter. It is a measuring device.
この発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する周波数可変のパルス制御による駆動信号を制御手段が生成しており、このように周波数可変のパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 In this invention, when measuring the optical output from the pickup of the optical disk apparatus, the frequency variable variable for controlling the transmittance of the liquid crystal filter according to the intensity and wavelength of the optical output of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor. The control means generates a drive signal by pulse control, and the light output from the pickup that has passed through the frequency-controlled pulse-controlled liquid crystal filter is received by the optical sensor.
(4)請求項4記載の発明は、前記制御手段は、周波数可変とデューティー比可変との組み合わせによるパルス制御による駆動信号を生成し、前記液晶フィルタの透過率を制御する、ことを特徴とする請求項1記載の光出力計測装置である。 (4) The invention according to claim 4 is characterized in that the control means generates a drive signal by pulse control based on a combination of variable frequency and variable duty ratio, and controls the transmittance of the liquid crystal filter. The optical output measuring device according to claim 1.
この発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御するデューティー比可変かつ周波数可変のパルス制御による駆動信号を制御手段が生成しており、このようにデューティー比可変かつ周波数可変のパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 In this invention, when measuring the optical output from the pickup of the optical disk device, the duty ratio variable for controlling the transmittance of the liquid crystal filter according to the intensity and wavelength of the optical output of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor The control means generates a drive signal by pulse control with variable frequency, and the optical sensor receives the optical output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter with pulse control with variable duty ratio and variable frequency.
(5)請求項4記載の発明は、前記制御手段は、前記光センサの受光出力が一定となるように、前記液晶フィルタの透過率の制御を行い、該透過率の変化から前記ピックアップの光出力の強度を算出する、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光出力計測装置である。 (5) In the invention according to claim 4, the control means controls the transmittance of the liquid crystal filter so that the light reception output of the optical sensor is constant, and the light of the pickup is detected from the change in the transmittance. 4. The optical output measuring device according to claim 1, wherein the output intensity is calculated.
この発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を制御手段が生成しており、さらに、光センサの受光出力が一定となるように液晶フィルタの透過率の制御を行い、このように制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受け、該透過率の変化から前記ピックアップの光出力の強度を算出する。 In the present invention, when measuring the optical output from the pickup of the optical disk device, the drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter according to the intensity and wavelength of the optical output of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor is obtained. Further, the transmittance of the liquid crystal filter is controlled so that the light reception output of the optical sensor is constant, and the optical output from the pickup that has passed through the controlled liquid crystal filter is converted into the optical sensor. And the intensity of the optical output of the pickup is calculated from the change in transmittance.
本発明によると以下の(1)〜(5)に示すような効果が得られる。
(1)請求項1記載の光出力計測装置の発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を制御手段が生成しており、このように制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。
According to the present invention, the following effects (1) to (5) can be obtained.
(1) In the invention of the optical output measuring device according to the first aspect, when measuring the optical output from the pickup of the optical disc device, the optical output intensity and wavelength of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor are determined. The control means generates a drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter, and the optical sensor receives the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter thus controlled.
これにより、透過率が制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。 As a result, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance has been controlled is measured in a state that falls within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible.
(2)請求項2記載の光出力計測装置の発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御するパルス制御による駆動信号を制御手段が生成しており、このようにパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 (2) In the invention of the optical output measuring apparatus according to claim 2, when measuring the optical output from the pickup of the optical disc apparatus, the optical output intensity and wavelength of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor are determined. The control means generates a drive signal by pulse control that controls the transmittance of the liquid crystal filter, and the optical sensor receives the light output from the pickup that has passed through the pulse-controlled liquid crystal filter.
これにより、透過率がパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。 As a result, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance is pulse-controlled is measured in a state of being within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible.
(3)請求項3記載の光出力計測装置の発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する周波数可変のパルス制御による駆動信号を制御手段が生成しており、このように周波数可変のパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 (3) In the invention of the optical output measuring device according to the third aspect, when measuring the optical output from the pickup of the optical disc apparatus, the optical output intensity and wavelength of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor are determined. The control means generates a drive signal by frequency-variable pulse control for controlling the transmittance of the liquid crystal filter, and the optical output from the pickup that has passed through the frequency-variable pulse-controlled liquid crystal filter in this way is detected by an optical sensor. receive.
これにより、周波数可変のパルスにより透過率が制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。 As a result, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance is controlled by the frequency variable pulse is measured in a state of being within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible.
(4)請求項4記載の光出力計測装置の発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御するデューティー比可変かつ周波数可変のパルス制御による駆動信号を制御手段が生成しており、このようにデューティー比可変かつ周波数可変のパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受ける。 (4) In the invention of the optical output measuring device according to claim 4, when measuring the optical output from the pickup of the optical disc apparatus, the optical output intensity and wavelength of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor are determined. The control means generates a drive signal by pulse control with variable duty ratio and variable frequency that controls the transmittance of the liquid crystal filter, and thus the pickup that has passed through the pulse control liquid crystal filter with variable duty ratio and variable frequency The light output from is received by the optical sensor.
これにより、デューティー比可変かつ周波数可変のパルスにより透過率が制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。 As a result, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance is controlled by a pulse with a variable duty ratio and a variable frequency is measured in a state of being within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible.
(5)請求項4記載の光出力計測装置の発明では、光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測する際に、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を制御手段が生成しており、さらに、光センサの受光出力が一定となるように液晶フィルタの透過率の制御を行い、このように制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を光センサで受け、該透過率の変化から前記ピックアップの光出力の強度を算出する。 (5) In the invention of the optical output measuring apparatus according to claim 4, when measuring the optical output from the pickup of the optical disc apparatus, the optical output intensity and wavelength of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor are determined. In addition, the control means generates a drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter, and further controls the transmittance of the liquid crystal filter so that the light reception output of the optical sensor is constant. The optical output from the pickup that has passed through the filter is received by an optical sensor, and the intensity of the optical output of the pickup is calculated from the change in transmittance.
これにより、透過率が制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。また、光センサのSN比の最も良い領域を使用し続けることが可能になり、測定結果の信頼性が向上する。 As a result, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance has been controlled is measured in a state that falls within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible. Moreover, it becomes possible to continue using the area | region where the SN ratio of an optical sensor is the best, and the reliability of a measurement result improves.
以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態(実施形態)を詳細に説明する。
図1は本実施形態の光出力計測装置100の各機能毎の手段について機能ブロックを示すブロック図である。
The best mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing functional blocks of means for each function of the optical
この図1において、101は光出力計測装置100の各部を制御するCPUなどで構成された制御手段としての制御部である。
この制御部101は、制御プログラムと共に各種制御を実行するものであり、ピックアップの光出力の強度および波長と、光センサの波長感度特性とに応じて、液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を生成し、液晶フィルタの透過率を可変に制御する。
In FIG. 1,
The
110は後述する液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力を受ける光センサである。この光センサ110としては、光電変換を行う各種センサを用いることが可能である。
An
120は光センサ110の検出結果である電流信号を電圧信号に変換するI/V変換部、130はI/V変換部120からのアナログの電圧信号をA−D変換してディジタルデータとするA−D変換部である。140は光ディスク装置のピックアップからの光出力を計測するための計測演算を行う演算部である。
150は液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号の元になるパルス信号を生成する信号発生部、160は信号発生部150からのパルス信号を受けて液晶フィルタ駆動に必要な振幅や電圧の駆動信号を生成する駆動部である。
ここで、信号発生部150では矩形波を出力できるようにしておき、液晶フィルタ170の駆動周波数とデューティー比を可変できるようにする。また、駆動部160では、C−MOSのインバータICで構成する回路を採用し、信号発生部150からの矩形波のパルスを、液晶の特性に合わせて+5Vで出力できるようにした。
Here, the
170は駆動部160からの駆動信号を受けて透過率が可変に制御され、与えられる駆動信号に応じた透過率によってピックアップからの光を減衰させて光センサ110に導く液晶フィルタである。
A
この液晶フィルタ170としては、一般的な各種液晶パネルを用いることができる。この液晶フィルタ170の構造は、たとえば、図2に示すように、偏光面異なる2枚の偏光フィルタの間に液晶物質が充填されており、この液晶物質の偏光状態によって、
図2(a)のような透過、図2(b)のような非透過の制御がなされる。また、中間の電圧を加えることや、透過/非透過を時分割制御することなどによって、中間の透過率を実現することができる。
As the
Transmission is controlled as shown in FIG. 2A and non-transmission is controlled as shown in FIG. Further, an intermediate transmittance can be realized by applying an intermediate voltage or performing time-sharing control of transmission / non-transmission.
そして、液晶フィルタ170としては、図3(a)のような平面図に示され、図3(b)のような断面図に示される形状のものが、光センサ110の入射面などに配置されている。ここでは、第一ITO電極1710と、第二ITO電極1720とを有し、TN液晶1730内に、サイズ10mm×10mm程度のITO膜1740が配置されている。また、断面は、板厚0.7mmの2枚の部材を有し、合計1.4mm程度である。
The
200は光出力計測装置100の計測対象である光ディスク装置である。210は光ディスク装置200においてディスクに対して光を照射する機能を有するピックアップ、220はピックアップ210を駆動するピックアップ駆動部である。なお、光ディスク装置200において、他の既知の構成要件については省略している。
以下、本実施形態の光出力計測装置100の動作について説明を行う。
この光出力計測装置100の実施形態では、光ディスク装置200のピックアップ210からの光出力を計測する際に、ピックアップ210の光出力の強度および波長(図9参照)と、光センサの波長感度特性(図9参照)とに応じて、液晶フィルタ170の透過率を制御する駆動信号を制御部101の指示に基づいて信号発生部150と駆動部160とが生成している。
Hereinafter, the operation of the optical
In the embodiment of the optical
ここで、従来は複数のNDフィルタを用いていたのであれば、各NDフィルタの透過率と同じ透過率となるように、制御部101の指示により液晶フィルタ170の透過率を制御する。そして、このように制御された液晶フィルタ170を通過したピックアップ210からの光出力を光センサ110で受け、演算部140が計測演算を行ってピックアップ210の光出力を求める。求められた光出力は制御部101に送られ、図示されない表示部や外部記録装置などに出力される。
Here, if a plurality of ND filters are conventionally used, the transmittance of the
以上の動作において、ピックアップ210からの光出力を計測する際に、ピックアップ210の光出力の強度および波長と、光センサ110の波長感度特性とに応じて、液晶フィルタ170の透過率を制御する駆動信号を制御部101が生成している。
In the above operation, when measuring the optical output from the
なお、この実施形態では、制御部101の指示により液晶フィルタ170の透過率を細かく設定することが可能であるため、従来のNDフィルタを用いていた場合よりも細かく透過率を可変にすることも可能である。このようにして、透過率が制御された液晶フィルタ170を通過したピックアップ210からの光出力は、光センサ110のダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置200用のピックアップ210の光出力を、光センサ110のダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。
In this embodiment, since the transmittance of the
また、これにより、透過率の異なる複数のNDフィルタを準備するための費用を削減でき、さらに、複数のNDフィルタの交換作業を無くして、自動化処理にも対応できるようになる。 In addition, this can reduce the cost for preparing a plurality of ND filters having different transmittances, and further eliminates the need to replace the plurality of ND filters, thereby making it possible to handle automated processing.
図4は、CDを記録媒体とした波長780nmのレーザ光を発するピックアップにおいて、信号発生部150と駆動部160とによる液晶フィルタ駆動信号の周波数に対する透過率の変化を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in transmittance with respect to the frequency of the liquid crystal filter driving signal by the
この図4に結果を示すように、100Hz付近で透過率が最低になり、40kH付近で透過率が最大となる。なお、10Hz以下では液晶フィルタ170で点滅状態が生じるため望ましくない。
As shown in FIG. 4, the transmittance is the lowest near 100 Hz, and the transmittance is the highest near 40 kHz. Note that if the frequency is 10 Hz or less, the
なお、図5に示したように、2枚の偏光板を使用した液晶フィルタ170では、透過率40%が最も明るい状態である。ただし、液晶プロジェクタ用の液晶板を使用することで、透過率を50%程度に向上させることは可能である。
As shown in FIG. 5, in the
この特性図から解るように、駆動信号として100Hz〜40kHzの周波数を可変することで、液晶フィルタ170での透過率を制御部101からの指示に基づいて0.1%ステップで、20%〜40%と広い範囲で制御することも可能である。
As can be seen from this characteristic diagram, by changing the frequency of 100 Hz to 40 kHz as the drive signal, the transmittance of the
この場合、透過率の制御の範囲は20%〜40%で、20%の可変レンジがある。これは、光センサ110の許容感度を2.5〜5倍へ、可変レンジで引き上げることを意味している。なお、液晶プロジェクタ用の液晶板を用いて透過率を50%とした場合には、透過率の制御の範囲は20%〜50%で、光センサ110の許容感度を2.0〜5倍へ、可変レンジで引き上げることを意味している。
In this case, the transmittance control range is 20% to 40%, and there is a 20% variable range. This means that the allowable sensitivity of the
なお、以上の透過率の制御は、液晶フィルタ170の駆動信号のデューティー比を可変しても可能である。
図5は、CDを記録媒体とした波長780nmのレーザ光を発するピックアップにおいて、信号発生部150と駆動部160とによる液晶フィルタ駆動信号の、デューティー比に対する透過率の変化を示す特性図である。この結果、透過率の可変範囲が20〜30%程度と、周波数可変(図4)と比較すると狭く、周波数可変の半分しか無い。
Note that the above transmittance control can be performed even if the duty ratio of the drive signal of the
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a change in transmittance of the liquid crystal filter drive signal by the
なお、ここでは、周波数を50Hzとした場合のデューティー比の値を横軸にとって特性を示しているが、他の周波数であっても同様な特性が得られる。
よって、液晶フィルタ170の透過率の制御に関しては、矩形波のパルスを用いて、周波数制御とするか、あるいは、周波数制御とデューティー比制御との組み合わせにすることが望ましい。
Here, the characteristic is shown with the horizontal axis representing the value of the duty ratio when the frequency is 50 Hz, but similar characteristics can be obtained even at other frequencies.
Therefore, regarding the control of the transmittance of the
以上のように、透過率がパルス制御、望ましくは周波数可変のパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。 As described above, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance is pulse-controlled, preferably variable in frequency, is measured in a state where it falls within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible.
図6は、DVDを記録媒体とした波長650nmのレーザ光を発するピックアップにおいて、信号発生部150と駆動部160とによる液晶フィルタ駆動信号の周波数に対する透過率の変化を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in transmittance with respect to the frequency of the liquid crystal filter drive signal by the
この図6に結果を示すように、100Hz付近で透過率が最低になり、40kH付近で透過率が最大となる。なお、10Hz以下では液晶フィルタ170で点滅状態が生じるため望ましくない。
As shown in FIG. 6, the transmittance is lowest at around 100 Hz, and the transmittance is maximized at around 40 kH. Note that if the frequency is 10 Hz or less, the
この特性図から解るように、駆動信号として100Hz〜40kHzの周波数を可変することで、液晶フィルタ170での透過率を制御部101からの指示に基づいて0.1%ステップで、20%〜40%と広い範囲で制御することも可能である。
As can be seen from this characteristic diagram, by changing the frequency of 100 Hz to 40 kHz as the drive signal, the transmittance of the
なお、図4のCDの場合の波長780nmと比較すると、DVDの650nmでは透過率が全体的に小さく、波長依存性があるが、計測上は補正して換算するため問題を生じることはない。 Compared with the wavelength of 780 nm in the case of the CD in FIG. 4, the transmittance at 650 nm of the DVD is generally small and wavelength-dependent, but there is no problem because the measurement is corrected and converted.
この場合、透過率の制御の範囲は14%〜30%で、約160%の可変レンジがある。これは、光センサ110の許容感度を3〜7倍へ、可変レンジで引き上げることを意味している。
In this case, the transmittance control range is 14% to 30%, and there is a variable range of about 160%. This means that the allowable sensitivity of the
なお、以上のDVDの場合の650nmでの透過率の制御は、液晶フィルタ170の駆動信号のデューティー比を可変しても可能である。
図7は、DVDを記録媒体とした波長650nmのレーザ光を発するピックアップにおいて、信号発生部150と駆動部160とによる液晶フィルタ駆動信号の、デューティー比に対する透過率の変化を示す特性図である。この結果、透過率の可変範囲が14〜24%程度と、周波数可変(図6)と比較すると狭く、周波数可変の半分しか無い。
Note that the transmittance at 650 nm in the case of the above DVD can be controlled by changing the duty ratio of the drive signal of the
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a change in transmittance of the liquid crystal filter drive signal by the
なお、ここでは、周波数を50Hzとした場合のデューティー比の値を横軸にとって特性を示しているが、他の周波数であっても同様な特性が得られる。
よって、液晶フィルタ170の透過率の制御に関しては、矩形波のパルスを用いて、周波数制御とするか、あるいは、周波数制御とデューティー比制御との組み合わせにすることが望ましい。
Here, the characteristic is shown with the horizontal axis representing the value of the duty ratio when the frequency is 50 Hz, but similar characteristics can be obtained even at other frequencies.
Therefore, regarding the control of the transmittance of the
以上のように、透過率がパルス制御、望ましくは周波数可変のパルス制御された液晶フィルタを通過したピックアップからの光出力は、光センサのダイナミックレンジの範囲内に収まる状態で計測される。この結果、光ディスクを記録媒体として用いる光ディスク装置用のピックアップの光出力を、光センサのダイナミックレンジや波長感度特性による制約に影響されずに、直線性の良い領域を用いて精度良く計測することが可能になる。 As described above, the light output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter whose transmittance is pulse-controlled, preferably variable in frequency, is measured in a state where it falls within the dynamic range of the optical sensor. As a result, the optical output of a pickup for an optical disc apparatus using an optical disc as a recording medium can be accurately measured using a region with good linearity without being affected by the restrictions due to the dynamic range and wavelength sensitivity characteristics of the optical sensor. It becomes possible.
なお、以上の実施形態において、以下の(1)と(2)の二種類の透過率の制御を伴う計測が可能である。
(1)液晶フィルタ170での透過率は、光センサ110でのダイナミックレンジやピックアップ210の光出力の強度などに応じて、制御部101が段階的にレンジ切り換えのように制御する。
In the above embodiment, measurement with the following two types of transmittance control (1) and (2) is possible.
(1) The transmittance of the
この場合、従来の複数のNDフィルタの交換と同様に、液晶フィルタ170の透過率を切り換える。この場合、NDフィルタ交換の費用や手間が省け、コスト削減と自動処理とが可能になる。
(2)液晶フィルタ170での透過率は、光センサ110での受光出力が一定となるように液晶フィルタ170の透過率の制御を行い、このように制御された液晶フィルタ170を通過したピックアップ210からの光出力を光センサ110で受け、該透過率の変化からピックアップ210の光出力の強度を算出する。
In this case, the transmittance of the
(2) The transmittance of the
この場合、NDフィルタ交換の費用や手間が省け、コスト削減と自動処理とが可能になるだけではなく、光センサ110のSN比の最も良い領域を用いた測定が可能になり、信頼性が向上する。
In this case, the cost and labor of ND filter replacement can be saved, and not only cost reduction and automatic processing can be performed, but also measurement using the region with the best SN ratio of the
100 光出力計測装置
101 制御部
110 光センサ
140 演算部
150 信号発生部
160 駆動部
200 ドライブ
210 ピックアップ
220 ピックアップ駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ディスクに対して光を照射する機能を有するピックアップと、
与えられる駆動信号に応じた透過率によって前記ピックアップからの光を減衰させる液晶フィルタと、
前記液晶フィルタを通過した前記ピックアップからの光出力を受ける光センサと、
前記ピックアップの光出力の強度および波長と、前記光センサの波長感度特性とに応じて、前記液晶フィルタの透過率を制御する駆動信号を生成し、前記液晶フィルタの透過率を可変に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光出力計測装置。 An optical output measuring device for measuring optical output from a pickup of an optical disc device,
A pickup having a function of irradiating the disc with light;
A liquid crystal filter for attenuating light from the pickup with a transmittance according to a given drive signal;
An optical sensor that receives optical output from the pickup that has passed through the liquid crystal filter;
Control for generating a drive signal for controlling the transmittance of the liquid crystal filter according to the intensity and wavelength of the optical output of the pickup and the wavelength sensitivity characteristic of the optical sensor, and variably controlling the transmittance of the liquid crystal filter Means,
An optical output measuring device comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の光出力計測装置。 The control means generates a drive signal by pulse control, and controls the transmittance of the liquid crystal filter;
The optical output measuring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の光出力計測装置。 The control means generates a drive signal by pulse control with variable frequency, and controls the transmittance of the liquid crystal filter.
The optical output measuring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の光出力計測装置。 The control means generates a drive signal by pulse control by a combination of variable frequency and variable duty ratio, and controls the transmittance of the liquid crystal filter.
The optical output measuring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光出力計測装置。 The control means controls the transmittance of the liquid crystal filter so that the light reception output of the optical sensor is constant, and calculates the intensity of the optical output of the pickup from the change in the transmittance.
The optical output measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein
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- 2005-04-28 JP JP2005132051A patent/JP2006309886A/en active Pending
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