JP2009043372A - 発光素子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子から出力される光の光量に応じた電圧の増幅率を調整する際の手間を軽減する。
【解決手段】発光素子制御装置は、記録媒体に照射する光を出力する発光素子から出力される光を受光し、光の光量に応じた電流を生成する受光素子と、受光素子によって生成される電流を電圧に変換して出力する電流電圧変換回路と、電流電圧変換回路から出力される電圧を増幅して出力する電圧増幅回路と、電圧増幅回路から出力される電圧に基づいて、発光素子から出力される前光の光量を調整する光量調整部と、発光素子から出力される所定光量の光に応じて電圧増幅回路から出力される電圧に基づいて、発光素子から出力される光が所定光量の場合に電圧増幅回路から出力される電圧を所定レベルとすべく、電圧増幅回路における増幅率を調整する増幅率調整部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子制御装置に関する。

光ディスク記録再生装置に用いられる光ピックアップ装置では、レーザダイオード等の発光素子から出力されるレーザの光量（パワー）を一定レベルに保つための構成として、フロントモニタ回路が用いられている（例えば、特許文献１）。

図６は、フロントモニタ回路の一般的な構成例を示す図である。フロントモニタ回路１００では、レーザダイオード等の発光素子から光ディスクに対して出力されたレーザの一部がフォトダイオード１１０で受光される。フォトダイオード１１０では、受光したレーザの光量に応じた電流が生成され、この電流がオペアンプ１１１及び抵抗１１２によって電圧に変換される。オペアンプ１１１から出力される電圧は、調整用ボリューム１１３、オペアンプ１１４、及び抵抗１１５により構成される増幅回路によって増幅され、レーザの光量を示す出力電圧Ｖoutとして出力される。そして、光ディスク記録再生装置では、フロントモニタ回路１００から出力される出力電圧Ｖoutに基づいて、発光素子から出力されるレーザの光量を一定レベルとする制御が行われる。

このようなフロントモニタ回路１００を用いて光ピックアップ装置を構成する場合、フロントモニタ回路１００を構成する素子のばらつきや、フォトダイオード１１０に入射される光量のばらつき等により、発光素子から出力されるレーザの光量が同一であっても、フロントモニタ回路１００から出力される出力電圧Ｖoutにずれが生じてしまうことがある。そのため、例えば光ピックアップ装置の出荷時等に、発光素子から出力されるレーザの光量が所定量の場合に出力電圧Ｖoutが所定レベルとなるように、調整用ボリューム１１３の抵抗値の手動調整が行われる。
特開２００６−３３８７０２号公報

このように、フロントモニタ回路１００では、調整用ボリューム１１３を用いてフロントモニタ回路１００における増幅率の調整が行われているが、調整用ボリューム１１３を手動で調整する必要があり、調整作業に非常に手間を要する構成となっている。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、発光素子から出力される光の光量に応じた電圧の増幅率を調整する際の手間を軽減することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の発光素子制御装置は、記録媒体に照射する光を出力する発光素子から出力される前記光を受光し、前記光の光量に応じた電流を生成する受光素子と、前記受光素子によって生成される前記電流を電圧に変換して出力する電流電圧変換回路と、前記電流電圧変換回路から出力される前記電圧を増幅して出力する電圧増幅回路と、前記電圧増幅回路から出力される前記電圧に基づいて、前記発光素子から出力される前記光の前記光量を調整する光量調整部と、前記発光素子から出力される所定光量の前記光に応じて前記電圧増幅回路から出力される前記電圧に基づいて、前記発光素子から出力される前記光が前記所定光量の場合に前記電圧増幅回路から出力される前記電圧を所定レベルとすべく、前記電圧増幅回路における増幅率を調整する増幅率調整部とを備えることとする。

発光素子から出力される光の光量に応じた電圧の増幅率を調整する際の手間を軽減することができる。

＝＝構成＝＝
図１は、本発明の一実施形態である光ピックアップ装置の構成を示す図である。光ピックアップ装置１０は、レーザダイオード１５、レーザドライバ１６、フロントモニタ回路１７、及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）１８を含んで構成されている。なお、フロントモニタ回路１７及びＤＳＰ１８により構成される装置が本発明の発光素子制御装置に相当する。

レーザダイオード１５は、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc - Recordable）やＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc - Recordable）等の光ディスク４０の記録面にレーザを照射する発光素子である。そして、レーザドライバ１６は、ＤＳＰ１８からの制御に基づいて、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量を調整する。

フロントモニタ回路１７は、レーザダイオード１５から光ディスク４０に出力されるレーザの光量に応じた出力電圧Ｖoutを出力する回路であり、フォトダイオード２１、オペアンプ２２，２３、抵抗２４，２５、可変抵抗２６、記憶回路２７、及びデコーダ２８を含んで構成される。

フォトダイオード２１には、レーザダイオード１５から光ディスク４０に出力されるレーザの一部が入射され、入射光量に応じた電流が生成される。オペアンプ２２及び抵抗２４は電流電圧変換回路を構成しており、フォトダイオード２１によって生成された電流を電圧に変換して出力する。例えば、フォトダイオード２１によって生成される電流の電流量をＩpd、抵抗２４の抵抗値をＲ１、オペアンプ２２の＋入力端子に印加される基準電圧をＶrefとすると、オペアンプ２２から出力される電圧はＩpd×Ｒ１＋Ｖrefとなる。

オペアンプ２３、抵抗２５、及び可変抵抗２６は増幅回路を構成しており、オペアンプ２２から出力される電圧を抵抗２５の抵抗値Ｒ２及び可変抵抗２６の抵抗値Ｒ３に応じたゲイン（増幅率）で増幅して出力する。

記憶回路２７は、例えばレジスタ等の記憶領域を有するものであり、オペアンプ２３、抵抗２５、及び可変抵抗２６により構成される増幅回路のゲインを設定するためのデータが記憶される。デコーダ２８は、記憶回路２７に設定されたデータをデコードして可変抵抗２６に出力する。そして、可変抵抗２６の抵抗値Ｒ３がデコーダ２８からの出力に基づいて調整されることにより、オペアンプ２３、抵抗２５、及び可変抵抗２６により構成される増幅回路のゲインが、記憶回路２７に設定されたデータに応じたゲインとなる。

なお、オペアンプ２３、抵抗２５、可変抵抗２６、記憶回路２７、及びデコーダ２８により構成される回路が本発明の電圧増幅回路に相当する。

ＤＳＰ１８は、プロセッサ及びメモリを含んで構成される回路であり、フロントモニタ回路１７におけるゲインの調整やレーザダイオード１５から出力されるレーザの光量の調整等を行う。そして、ＤＳＰ１８は、メモリ上に構成される記録速度対応テーブル３２を備えるとともに、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される増幅率更新部３３及び光量調整部３４を備えている。また、フロントモニタ回路１７とＤＳＰ１８との間はシリアル通信等により通信可能となっており、ＤＳＰ１８は、フロントモニタ回路１７の記憶回路２７に記憶されたデータの参照及び更新を行うことができる。さらに、ＤＳＰ１８は、光ピックアップ装置１０の組み立て工程において、フロントモニタ回路１７のゲインを調整する際に用いられる出力対応テーブル４５を参照可能となっている。

出力対応テーブル４５（出力電圧調整量対応記憶部）には、フロントモニタ回路１７からの出力電圧Ｖoutと、出力電圧Ｖoutに応じたゲイン設定値とが記憶されている。出力対応テーブル４５に記憶されている情報は、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が所定量の場合に、フロントモニタ回路１７から出力される出力電圧Ｖoutを所定レベルとするために用いられる。なお、出力対応テーブル４５は、例えば、光ピックアップ装置１０の組み立て工程内における、フロントモニタ回路１７のゲインを調整するために用いられる調整装置内に設けられる。

記録速度対応テーブル３２（記録速度調整量対応記憶部）には、光ディスク４０への記録速度と、記録速度に応じた光量と、記録速度に応じたゲイン調整量とが記憶されている。記録速度対応テーブル３２に記憶されている情報は、光ディスク４０への記録速度に応じてレーザダイオード１５から出力されるレーザの光量を調整するとともに、記録速度に応じた光量の調整によって生じる出力電圧Ｖoutの変化を打ち消すために用いられる。

増幅率更新部３３は、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が所定量の場合にフロントモニタ回路１７から出力される出力電圧Ｖoutを所定レベルにすべく、工程内等で設定されたゲイン設定値を取得し、取得したゲイン設定値をフロントモニタ１７の記憶回路２７に設定する。また、増幅率更新部３３は、光ディスク４０への記録速度に応じてレーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が変更されると、記録速度に対応するゲイン調整量を記録速度対応テーブルから取得し、フロントモニタ回路１７の記憶回路２７に記憶されているゲインを調整する。

光量調整部３４は、フロントモニタ回路１７からの出力電圧Ｖoutに基づいて、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が所定量となるよう、レーザドライバ１６を制御する。また、光量調整部３４は、光ディスク４０への記録速度に応じた光量を記録速度対応テーブル３２から取得し、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が記録速度に応じた光量となるよう、レーザドライバ１６を制御する。

図２は、出力対応テーブル４５の一例を示す図である。図に示すように、出力対応テーブル４５には、フロントモニタ回路１７のゲインを０ｄＢとした場合の出力電圧Ｖoutの範囲と、フロントモニタ回路１７におけるゲイン設定値とが対応付けて記憶されている。ここで、電圧Ｖoは、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が所定量の場合に、フロントモニタ回路１７から出力される出力電圧Ｖoutの理想レベルを示す電圧である。例えば、フロントモニタ回路１７のゲインを０ｄＢとし、レーザダイオード１５から所定光量のレーザが出力された際の出力電圧Ｖoutが０．９４Ｖo以上、１．０６Ｖo未満の場合、フロントモニタ回路１７のゲインは正しく調整されていると判断される。したがって、この範囲（０．９４Ｖo≦Ｖout＜１．０６Ｖo）の出力電圧Ｖoutに対応するゲイン設定値は０ｄＢとなっている。また、例えば、同じ条件で得られた出力電圧Ｖoutが０．８４Ｖo以上、０．９４Ｖo未満である場合、フロントモニタ回路１７のゲインが不足していると判断される。したがって、この範囲（０．８４Ｖo≦Ｖout＜０．９４Ｖo）の出力電圧Ｖoutに対応するゲイン設定値は＋１ｄＢとなっている。

図３は、記録速度対応テーブル３２の一例を示す図である。図に示すように、記録速度対応テーブル３２には、光ディスク４０への記録速度（倍速）に対応する、光量とゲイン調整量とが記憶されている。例えば、光ディスク４０への記録速度が１倍速の場合の光量は５０μＷとなっており、２倍速の場合は８０μＷとなっている。このように、記録速度が上昇するにつれて、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が多くなるように設定されている。また、フロントモニタ回路１７のゲインが一定である場合に、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量が変化すると、レーザの光量変化に応じて出力電圧Ｖoutも変化してしまう。そこで、記録速度に応じてレーザの光量が変化してもフロントモニタ回路１７からの出力電圧Ｖoutが所定レベルとなるように、記録速度に対応するゲイン調整量が記憶されている。図３に示す例では、記録速度が４倍速の場合の調整量が０ｄＢとなっている。そして、例えば、記録速度が１倍速の場合、４倍速の場合よりも光量が少なくなるため、フロントモニタ回路１７のゲインを大きくする必要があり、１倍速に対応するゲイン調整量は＋８ｄＢとなっている。一方、例えば、記録速度が１６倍速の場合、４倍速の場合よりも光量が多くなるため、フロントモニタ回路１７のゲインを小さくする必要があり、１６倍速に対応するゲイン調整量は−７ｄＢとなっている。

＝＝動作＝＝
次に、ピックアップ装置１０におけるゲインの調整処理について説明する。図４は、例えば、光ピックアップ装置１０の組み立て工程において、フロントモニタ回路１７のゲインを調整するために行われる処理の一例を示すフローチャートである。

まず、増幅率更新部３３は、オペアンプ２３、抵抗２５、及び調整抵抗２６により構成される増幅回路のゲイン（フロントモニタ回路１７のゲイン）を０ｄＢとするデータを記憶回路２７に設定する（Ｓ４０１）。光量調整部３４は、所定光量でレーザが出力されるように、レーザドライバ１６を制御する（Ｓ４０２）。増幅率更新部３３は、所定光量のレーザに応じてフロントモニタ回路１７から出力される出力電圧Ｖoutを取得し（Ｓ４０３）、図２に例示した出力対応テーブル４５から、出力電圧Ｖoutに応じたゲイン設定値を取得する（Ｓ４０４）。そして、増幅率更新部３３は、フロントモニタ回路１７のゲインを、取得したゲイン設定値とするデータを記憶回路２７に設定する（Ｓ４０５）。

図５は、記録速度に応じてフロントモニタ回路１７のゲインを調整する処理の一例を示すフローチャートである。まず、増幅率更新部３３は、フロントモニタ回路１７から、記憶回路２７に設定されているゲインを取得し（Ｓ５０１）、変更後の記録速度に応じた光量及びゲイン調整値を記録速度対応テーブル３２から取得する（Ｓ５０２）。光量調整部３４は、記録速度対応テーブル３２から取得された光量でレーザが出力されるように、レーザドライバ１６を制御する（Ｓ５０３）。そして、増幅率更新部３３は、記録速度対応テーブル３２から取得されたゲイン調整値に基づいて、フロントモニタ回路１７のゲインを調整する（Ｓ５０４）。例えば、記録速度対応テーブル３２が図３に例示した内容となっており、記憶回路１７に設定されていたゲインが＋２ｄＢであるとする。ここで、変更後の記録速度が８倍速であるとすると、記録速度対応テーブル３２から、ゲイン調整量３２として−４ｄＢが取得される。この場合、＋２ｄＢ（元のゲイン設定値）−４ｄＢ（ゲイン調整量）＝−２ｄＢとなり、増幅率更新部３３は、フロントモニタ回路１７のゲインを−２ｄＢとするデータを記憶回路２７に設定することとなる。

以上、本実施形態について説明した。前述したように、光ピックアップ装置１０では、所定光量のレーザに応じてフロントモニタ回路１７から出力される出力電圧Ｖoutに基づいて、フロントモニタ回路１７におけるゲインが増幅率更新部３３によって自動調整される。そのため、例えば、調整用ボリュームの手動調整が不要となり、ゲインを調整する際の手間を軽減することができる。

そして、光ピックアップ装置１０では、フロントモニタ回路１７の出力電圧Ｖoutに応じたゲイン設定値が出力対応テーブル４５から取得され、取得されたゲイン設定値がフロントモニタ回路１７の記憶回路２７にシリアル通信等によって設定されることにより、ゲインを自動調整することが可能であり、ゲインを調整する際の手間を軽減することができる。

さらに、光ピックアップ装置１０では、光ディスク４０に対する記録速度が変更される際に、レーザの光量が記録速度に応じて変更されるとともに、レーザの光量が変更されても出力電圧Ｖoutが所定レベルとなるように、フロントモニタ回路１７のゲインが調整される。これにより、光ピックアップ装置１０では、レーザダイオード１５から出力されるレーザの光量を記録速度に応じた一定光量とする制御が可能となる。

そして、光ピックアップ装置１０では、記録速度に応じたゲイン調整値が記録速度対応テーブル３２から取得され、取得されたゲイン調整値に基づいて、記憶回路２７に記憶されたゲインがシリアル通信等によって更新されることにより、ゲインを自動調整することができる。

なお、上記実施例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、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

本発明の一実施形態である光ピックアップ装置の構成を示す図である。 出力対応テーブルの一例を示す図である。 記録速度対応テーブルの一例を示す図である。 光ピックアップ装置の組み立て工程において、フロントモニタ回路１７のゲインを調整するために行われる処理の一例を示すフローチャートである。 記録速度に応じてフロントモニタ回路のゲインを調整する処理の一例を示すフローチャートである。 フロントモニタ回路の一般的な構成例を示す図である。

符号の説明

１０ 光ピックアップ装置
１５ レーザダイオード
１６ レーザドライバ
１７ フロントモニタ回路
１８ ＤＳＰ
２１ フォトダイオード
２２，２３ オペアンプ
２４，２５ 抵抗
２６ 可変抵抗
２７ 記憶回路
２８ デコーダ
３２ 記録速度対応テーブル
３３ 増幅率更新部
３４ 光量調整部
４０ 光ディスク
４５ 出力対応テーブル

Claims (4)

1. 記録媒体に照射する光を出力する発光素子から出力される前記光を受光し、前記光の光量に応じた電流を生成する受光素子と、
   前記受光素子によって生成される前記電流を電圧に変換して出力する電流電圧変換回路と、
   前記電流電圧変換回路から出力される前記電圧を増幅して出力する電圧増幅回路と、
   前記電圧増幅回路から出力される前記電圧に基づいて、前記発光素子から出力される前記光の前記光量を調整する光量調整部と、
   前記発光素子から出力される所定光量の前記光に応じて前記電圧増幅回路から出力される前記電圧に基づいて、前記発光素子から出力される前記光が前記所定光量の場合に前記電圧増幅回路から出力される前記電圧を所定レベルとすべく、前記電圧増幅回路における増幅率を調整する増幅率調整部と、
   を備えることを特徴とする発光素子制御装置。
2. 請求項１に記載の発光素子制御装置であって、
   前記電圧増幅回路は、
   前記増幅率を記憶する増幅率記憶部と、
   前記電流電圧変換回路から出力される前記電圧を、前記増幅率記憶部に記憶されている前記増幅率で増幅して出力する増幅回路と、
   を含んで構成され、
   前記増幅率調整部は、
   前記増幅回路から出力される前記電圧と、前記増幅回路における前記増幅率の調整量とが対応付けられた出力電圧調整量対応記憶部から、前記所定光量の前記光に応じて前記増幅回路から出力される前記電圧に対応する前記調整量を取得し、取得した前記調整量に基づいて前記増幅率記憶部に記憶されている前記増幅率を更新する増幅率更新部と、
   を含んで構成されること、
   を特徴とする発光素子制御装置。
3. 請求項１に記載の発光素子制御装置であって、
   前記光量調整部は、
   前記発光素子から出力される前記光の前記光量を前記記録媒体への記録速度に応じた光量に調整し、
   前記増幅率調整部は、
   前記発光素子から出力される前記光が前記記録速度に応じた前記光量の場合に前記電圧増幅回路から出力される前記電圧を前記所定レベルとすべく、前記電圧増幅回路における増幅率を調整すること、
   を特徴とする発光素子制御装置。
4. 請求項２に記載の発光素子制御装置であって、
   前記記録速度と、前記増幅回路における前記増幅率の調整量とが対応付けられた記録速度調整量対応記憶部を更に備え、
   前記光量調整部は、
   前記発光素子から出力される前記光の前記光量を前記記録媒体への記録速度に応じた光量に調整し、
   前記増幅率更新部は、
   前記記録媒体への前記記録速度に対応する前記調整量を前記記録速度調整量対応記憶部から取得し、取得した前記調整量に基づいて前記増幅率記憶部に記憶されている前記増幅率を更新すること、
   を特徴とする発光素子制御装置。

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