JPH03116552A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば光ディスク等の光記録媒体に対して情
報の記録・再生を行なう光ディスク装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば追記型あるいは消去可能型の光ディスク等
の光記録媒体に、光学的に情報を記録あるいは再生する
光ディスク装置においては、光源としての半導体レーザ
からの比較的小さい連続した光出力で光ディスク上の情
報を読取る一方、比較的大きい所定値以上の断続的に変
化する光出力で光ディスク上に情報を記録するようにな
っている。

このような光ディスク装置における情報の記録は、第４
図に示すような記録再生回路にて行われるようになって
いる。すなわち、レーザ光を発光する半導体レーザ発振
器５は、一方の端子が電源Ｖに接続され、他方がトラン
ジスタＴｒ４及びＴ「５により駆動されるようになって
いる。トランジスタＴｒ４は、再生時の弱光度のレーザ
光を発生させるもので、コレクタは半導体レーザ発振器
５に接続され、エミッタは抵抗Ｒ３を介して接地されて
いる。また、ベースにはレーザ再生光制御回路５１から
の制御信号が供給されるようになっている。光検出器１
３は、半導体レーザ発振器５と同じパッケージ５０に収
納され、半導体レーザ発振器５が発生するーモニタ光を
光電変換するもので、電気信号に変換された信号Ｓ５は
レーザ再生光制御回路５１に供給される。レーザ再生光
制御回路５１は、信号Ｓ５の大きさに応じた制御信号を
発生するもので、この信号はトランジスタＴｒ４のベー
スに供給されるようになっている。これによりフィード
バックループが形成され、半導体レーザ発振器５を一定
の弱光度で発光させるように制御される。

また、トランジスタＴｒ５は、記録時の強光度のレーザ
光を発生させるもので、コレクタは半導体レーザ発振器
５に接続され、エミッタは抵抗Ｒ４を介して接地されて
いる。また、ベースには記録パワー基準電圧発生回路６
０から記録を行うための所定電圧が供給されるようにな
っている。上記トランジスタＴｒ５のベースには、トラ
ンジスタＴｒ６のコレクタが接続され、このトランジス
タＴｒ６のエミッタは接地されている。そして、このト
ランジスタＴｒ６のベースには記録パルス幅設定回路６
１が出力する信号が供給されるようになっている。記録
パルス幅設定回路６１は、記録情報に応じた記録パルス
信号ＳＩＯを入力し、この記録パルス信号ＳＩＯの各パ
ルス幅を所定幅に調整して出力するものである。そして
、この記録パルス幅設定回路６１が出力するパルス信号
に応じてトランジスタＴｒ６がオン／オフすることによ
りトランジスタＴｒ５がオン／オフし、半導体レーザ発
振器５は、トランジスタＴｒ４及びＴｒ５の各コレクタ
の重畳された信号により駆動され、断続的な強光度のレ
ーザ光を発し、これにより光ディスクに情報を録するよ
うになっている。

第５図は、上記のような記録再生回路における半導体レ
ーザ発振器５の実装状態を示すものである。半導体レー
ザ発振器５及び光検出器１３はパッケージ５０に収納さ
れ、さらに、このパッケージ５０は放熱作用を有する金
属部材７０に支持されるようになっている。そして、上
記パッケージ５０自体が電極になっており、電源電圧Ｖ
が供給されるようになっている。したがって、半導体レ
ーザ発振器５を接地された光学ヘッド４に取付けるため
には、上記金属部材７０と光学ヘッド４との間を絶縁部
材７１により絶縁するとともに絶縁性のねじ７２を用い
て固定する必要があった。

しかしながら、上記絶縁部材７１により絶縁する構成で
は環境変化により半導体レーザ発振器５と光学ヘッド４
との間にずれが生じ、精密なレーザ光の照射制御ができ
ないという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記したように半導体レーザ発振器のパッケ
ージを電極として正の電圧を供給し、半導体レーザ発振
器と光学ヘッドとの間を絶縁部材で絶縁するものは、環
境変化により半導体レーザ発振器と光学ヘッドとの間に
ずれが生じ、精密なレーザ光の照射制御ができないとい
う欠点を除去するためになされたもので、半導体レーザ
発振器のパッケージを接地することにより半導体レーザ
発振器と光学ヘッドとの間を絶縁する必要がなく、シた
がって半導体レーザ発振器と光学ヘッドとの間にずれが
生じることがなく、精密なレーザ光の照射制御ができる
光ディスク装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の光ディスク装置は、光ビームを放射する光出力
手段と、この光出力手段の一方側を接地し、他方側を駆
動して再生光を発光させる第１の駆動手段と、前記光出
力手段の前記他方側を駆動して記録光を発光させる第２
の駆動手段とを具備したことを特徴とする。

（作用） 本発明は、光出力手段の一方側の端子を接地し、他方側
の端子を第１の駆動手段で駆動して再生光を発光させる
ことにより再生を行うとともに、上記他方側の端子を第
２の駆動手段で駆動して上記第１の駆動手段の駆動信号
に重畳させて記録光を発光させることにより記録を行う
ようにしたものである。これにより、光出力手段の一方
側の端子が接地されるので光学ヘッドとの間を絶縁部材
により絶縁する必要がなく、シたがって、光出力手段と
光学ヘッドとの間にずれが生じることもなく、精密なレ
ーザ光の照射制御ができるものとなっている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、従来例で説明したと同等部分には同一符号を
付して説明する。

第３図は本発明の情報記録装置としての光ディスク装置
の概略構成を示すものである。図において、光ディスク
１は、例えばガラスあるいはプラスチックス等で円形に
成型された基板の表面に、テルルある意はビスマス等の
金属被膜層がドーナツ形にコーティングされて成るもの
である。

上記先ディスク１は、スピンドルモータ２によって回転
されるようになっている。このスピンドルモータ２は、
制御回路３からの制御信号に応じて動作する図示しない
モータ制御回路により回転の始動、停止、あるいは回転
数等が制御されるようになっている。

上記制御回路３は、例えばマイクロコンピュータ等によ
り構成され、上記スピンドルモータ２の回転制御の他、
後述する種々の制御を司る。

上記光ディスク１の下方部には、光学ヘッド４が配設さ
れている。この光学ヘッド４は光ディスク１に対して情
報の記録あるいは再生を行なうもので、半導体レーザ発
振器５、コリメータレンズ６、偏光ビームスプリッタ７
、対物レンズ８、シリンドリカルレンズ９と凸レンズ１
０とから成る周知の非点収差光学系１１．４分割光検出
器１２、及び光検出器１３等により構成されている。こ
の光学ヘッド４は、図示しないリニアモータ等によって
構成される移動機構により、先ディスク１０半径方向に
移動するようになっている。そして、制御部３からの制
御信号に従って記録あるいは再生の対象となる目標トラ
ックへ移動されるようになっている。

上記半導体レーザ発振器５は、光出力制御回路１４から
のドライブ信号Ｓ１に応じた発散性のレーザ光（光ビー
ム）を発生するもので、情報を光ディスク１の記録膜１
ａに記録する際は、記録すべき情報に応じてその光強度
が変調された強いレーザ光を発生し、情報を光ディスク
１の記録膜１ａから読出して再生する際は、一定の光強
度を有する弱いレーザ光を発生するようになっている。

上記半導体レーザ発振器５から発生された発散性のレー
ザ光は、コリメータレンズ６によって平行光束に変換さ
れて偏光ビームスプリッタ７に導かれる。この偏光ビー
ムスブリッタフに導かれたレーザ光は、偏光ビームスプ
リッタ７を透過して対物レンズ８に入射され、この対物
レンズ８によって光ディスク１の記録膜１ａに向けて集
束される。

上記対物レンズ８は、レンズ駆動機構としてのレンズア
クチエータ１５により、その光軸方向に移動可能に支持
されている。しかして、フォーカスサーボ回路１６から
のサーボ信号Ｓ２により光軸方向へ移動されることによ
り上記対物レンズ８を通った集束性のレーザ光が光ディ
スク１の記録膜１ａの表面上に投射され、最小ビームス
ポットが先ディスク１の記録膜１ａの表面上に形成され
るようになっている。この状態において、対物レンズ８
は合焦点状態となる。

また、上記対物レンズ８は、光軸と直交する方向にも移
動可能になっており、図示しないトラッキングサーボ回
路からのサーボ信号により上記対物レンズ８が光軸と直
交する方向へ移動されるようになっている。そして、上
記対物レンズ８を通った集束性のレーザ光が光ディスク
１の記録膜１ａの表面上に投射され、光ディスク１の記
録膜１ａの表面上に形成された記録トラックの上に照射
されるようになっている。この状態において、対物レン
ズ８は合トラック状態となる。そして上記合焦点及び合
トラック状態において、情報の書込み及び読出しが可能
となる。

一方、光ディスク１の記録膜１ａから反射された発散性
のレーザ光は、合焦点時には対物レンズ８によって平行
光束に変換され、再び偏光ビームスブリッタフに戻され
る。そして、この偏光ビームスプリッタ７で反射されて
シリンドリカルレンズ９と凸レンズ１０とから成る非点
収差光学系１１によって４分割光検出器１２上に導かれ
、フォーカスずれが形状の変化として現われる状態で結
像されるようになっている。この４分割光検出器１２は
、非点収差光学系１１によって結像された光を電気信号
に変換する４個の光検出セルによって構成されている。

この４分割光検出器１２で互いに対角に配置された２個
の光検出セルから出力される２組の信号は、それぞれ増
幅器１７及びコ８に供給されるようになっている。

上記フォーカスサーボ回路１６は、上記増幅器１７及び
１８で増幅した２つの信号を入力して誤差増幅を行なう
誤差増幅器１９、この誤差増幅器１９の出力信号の位相
を補正する位相補正回路２０、この位相補正回路２０の
出力信号をドライバ２２に供給するか否かを制御するア
ナログスイッチ２１、及びアナログスイッチ２１からの
信号を増幅してアクチエータ２１を駆動するドライバ２
２により構成されている。このアナログスイッチ２１が
制御回路３からのフォーカスオンオフ信号Ｓ３によりオ
ンにされた場合に、上記位相補正回路２０からの信号が
ドライバ２２を介してアクチエータ１５に供給されるこ
とによりフォーカスサーボループが形成されるようにな
っている。

また、上記増幅器１７及び１８からの出力信号は加算器
２３に供給されるようになっている。この加算器２３で
加算された信号は、光ディスク１の記録内容を反映した
ものであり、二値化回路２４に送出されるようになって
いる。

二値化回路２４は、例えばコンパレータにより構成され
るもので、加算器２３が出力するアナログ信号を所定の
スレッショルドレベルＴｈと比較することにより二値化
を行なうものである。この二値化回路２４で二値化され
た反射光信号Ｓ４は、制御回路３へ供給されるようにな
っている。

波形整形回路３２は、記録データＳＩＯを波形整形し、
後述するドライバ２８に記録パルス信号Ｓ７として供給
するものである。

また、上記半導体レーザ発振器５の記録あるいは再生用
レーザ光の発光口と反対側の発光口に対向して設けられ
た、フォトダイオード等の光電変換素子により構成され
る光検出器１３は、上記半導体レーザ発振器５からのモ
ニタ光が照射されることにより、そのモニタ光を電気信
号（光電流）に変換し、半導体レーザ発振器５の光出力
モニタ信号Ｓ５として光出力制御回路１４に供給するよ
うになっている。

上記光出力制御回路１４は、半導体レーザ発振器５が出
力する光出力モニタ信号Ｓ５を人力してフィードバック
制御を行なうことにより半導体レーザ発振器５の光出力
を一定に保つように制御するものである。すなわち、光
出力制御回路１４は、レーザ再生光制御回路５１とドラ
イバ２８とにより構成される。レーザ再生光制御回路５
１を構成する電流電圧変換回路２５は、光検出器１３で
光電変換されて電流信号として取出された光出力モニタ
信号Ｓ５を入力し、光検出器１３で受光した光強度、つ
まり半導体レーザ発振器５の光出力に応じた電圧信号Ｓ
６に変換して出力するものである。この電流電圧変換回
路２５が出力する電圧信号Ｓ６は誤差増幅器２６に供給
される。

誤差増幅器２６は、上記電圧信号Ｓ６を一方の入力とし
、図示しない定電圧源により発生される基準電圧Ｖｓを
他方の人力として、これら両電圧Ｓ６及びＶｓを比較し
、その差分を増幅して誤差信号として出力するものであ
る。上記基準電圧ＶＳは、再生に必要な光出力を得るた
めの一定電圧であり、上記電圧信号Ｓ６を基準電圧Ｖｓ
に近付けるべくフィードバック制御されることにより、
半導体レーザ発振器５から一定の光出力が得られるよう
になっている。上記誤差増幅器２６からの誤差信号はド
ライバ２８に供給されるようになっている。

ドライバ２８には、上述した波形整形回路３２から、記
録すべき情報に応じた記録パルス信号Ｓ７が供給される
ようになっており、これにより記録のための光出力が上
記半導体レーザ発振器５から出力されるようになってい
る。このドライバ２８は、第１図に示すような回路にて
構成される。

すなわち、再生光を発生させるＰＮＰ　）ランジスＴｒ
ｉ及び記録光を発生させるＰＮＰ　）ランジスタＴｒ２
の各コレクタを半導体レーザ発振器５の一方の端子に接
続し、半導体レーザ発振器５の他方Ω端子は接地される
ようになっている。トランジスタＴｒｉのエミッタは抵
抗Ｒ１を介して、トランジスタＴｒ２のエミッタは抵抗
Ｒ２を介してそれぞれ電源Ｖに接続されるようになって
いる。

そして、トランジスタＴｒｉのベースには、再生時には
、レーザ再生光制御回路５１が出力する電圧信号が入力
され、記録時には、直前の再生時に入力されていた電圧
値をサンプルホールド回路（図示しない）で保持した電
圧信号が入力されるようになっており、これら２つの入
力が記録を行なうか再生を行なうかによって切換えられ
るようになっている。そして、記録、再生いずれの場合
にも再生時の光出力のレベルでフィードバック制御が行
なわれるようになってる。また、トランジスタＴｒ２の
ベースには波形整形回路３２から記録パルス信号Ｓ７が
供給され、そのパルスに応じてトランジスタＴｒ２をオ
ンオフさせて断続的な強光度のレーザ光を発生させる。

このように、半導体レーザ発振器５の一方の端子を接地
したので、接地されている光学ヘッド４を直接取り付け
ることができ、したがって半導体レーザ発振器５と光学
ヘッド４との間にずれが生じることがなく、精密なレー
ザ光の照射制御ができるものとなっている。

また、上記ドライバ２８及び波形整形回路３２は、第２
図に示すように構成することもできる。

すなわち、トランジスタＴｒ２のコレクタに高速動作可
能なＮＰＮ　トランジスタＴｒ３のコレクタを接続する
とともに、このコレクタからダイオードＤを介してトラ
ンジスタＴｒｌのコレクタに接続する。また、上記トラ
ンジスタＴｒ２のベースには、記録パワー基準電圧発生
回路３２ａから所定の電圧を供給してオン状態にしてお
く。上記トランジスタＴｒ３のベースには記録データＳ
１０を記録パルス発生回路３２ｂで整形した記録パルス
信号Ｓ７を供給し、この記録パルス信号Ｓ７に応じてス
イッチングさせる。このように構成される回路では、記
録パルス信号Ｓ７に応じてトランジスタＴｒ３がオンオ
フし、記録時はトランジスタＴｒ２及びダイオードＤを
介して大きな電流を半導体レーザ発振器５に供給し、記
録しないときはトランジスタＴｒ３がオンになり、トラ
ンジスタＴｒ２からの電流はトランジスタＴｒ３を介し
てグランドに流れ、半導体レーザ発振器５の駆動電流と
しては寄与しない。このような構成とすることにより、
高速でスイッチング可能なＮＰＮトランジスタのスイッ
チング速度に応じて、半導体レーザ発振器５に供給され
る電流の立ち下がり／立ち上がり特性が急峻になるり、
高速動作が可能となっている。つまり、上記実施例でＰ
ＮＰトランジスタを用いたことに原因する高速動作が不
可能であるという欠点を除去し、しかも、半導体レーザ
発振器５を接地されている光学ヘッド４に直接取り付け
ることができ、したがって半導体レーザ発振器５と光学
ヘッド４との間にずれが生じることがなく、精密なレー
ザ光の照射制御ができるものとなっている。

次に、上記のように構成される光ディスク装置の動作に
ついて説明する。

先ず、記録動作を行うに先立って、半導体レーザ発振器
５の発光出力の妥当性をチエツクする初期動作を行なう
。つまり、制御回路３からの制御信号により図示しない
リニアモータを駆動し、対物レンズ８を光ディスク１の
無記録領域に対向させる。この無記録領域は、゛光ディ
スク１の最内周側又は最外周側に設けられており、情報
が記録されない部分である。このような位置に光学ヘッ
ド４を初期移動することにより、何等かの原因でレーザ
光が異常発光したような場合でも、既記録データを破壊
することのないようになっている次いで、制御回路３か
らフォーカスオンオフ信号Ｓ３を出力することによりア
ナログスイッチ２１をオフにする。これにより、フォー
カスサーボループが切断され、対物レンズ８はフォー力
ッシング制御から開放される。次いで、制御回路３から
、レンズアクチエータ１５を強制的に移動させるための
信号（図示しない）がドライバ２２を介してレンズアク
チエータ１５に供給される。これにより対物レンズ８は
強制的に第３図中点線で示す位置に強制的に移動されて
デフォーカス状態が作り出される。このデフォーカス状
態で、光出力制御回路１４に電力が供給されることによ
り半導体レーザ発振器５がオンにされてレーザビームの
出力が開始される。これにより半導体レーザ発振器５か
ら発生されるモニタ光は、光検出器１３で光出力に応じ
た電流に変換されて光出力モニタ信号Ｓ５として出力さ
れる。電流電圧変換回路２５は、この光出力モニタ信号
Ｓ５を電圧信号Ｓ６に変換し、誤差増幅器２６に供給す
る。誤差増幅器２６では、予め設定されている基準電圧
Ｖｓと電圧信号Ｓ６とを比較し、その誤差分を誤差信号
として出力する。この誤差信号は、「電圧信号Ｓ６＞基
準信号ＶｓＪであれば半導体レーザ発振器５の光出力を
小さくし、［電圧信号Ｓ６＜基準信号ＶｓＪであれば半
導体レーザ発振器５の光出力を大きくする信号である。

この誤差信号をドライバ２８に供給することによりフィ
ードバックループが形成されて基準電圧Ｖｓと電圧信号
Ｓ６とが等しくなるように制御され、これにより半導体
レーザ発振器５の光出力が一定に保たれる。

次に、制御回路３はドライバ２２を介してアクチエータ
１５を駆動することにより対物レンズ８を合焦点位置方
向へ移動させる。そして、合焦点位置に至ったことが判
断された際、アナログスイッチ２１をオンにしてフォー
カスサーボループを接続し、初期動作を完了する。以降
は、フォーカスサーボループによる自動フォーカス制御
が行なわれ、光ディスク１からの情報の読出し、書込み
等の通常の動作が行なわれる。

このような状態において、記録動作は次のように行われ
る。すなわち、図示しないホスト装置から送られてきた
記録データは制御回路３に供給され、これにより制御回
路３からパルス状の記録データ５１０が出力される。こ
の記録データＳＩＯは波形整形回路３２に供給され、さ
らにドライバ２８に供給される。これにより半導体レー
ザ発振器５は記録データＳＩＯに応じた断続的な高光出
力のレーザ光を発光する。このレーザ光はコリメータレ
ンズ６によって平行光束に変換されて偏光ビームスブリ
ッタフに導かれる。この偏光ビームスブリッタフに導か
れたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ７を透過して対
物レンズ８に入射され、この対物レンズ８によって光デ
ィスク１の記録膜１ａに向けて集束されるこれにより記
録膜１ａ上に情報記録が行われる。

一方、再生動作は次のように行われる。すなわち、図示
しないサンプルホールド回路に保持された電圧がドライ
バ２８に供給されることにより、半導体レーザ発振器５
は一定レベルの低光出力のレーザ光を発光する。このレ
ーザ光はコリメータレンズ６によって平行光束に変換さ
れて偏光ビームスプリッタ７に導かれる。この偏光ビー
ムスブリッタフに導かれたレーザ光は、偏光ビームスプ
リッタ７を透過して対物レンズ８に入射され、この対物
レンズ８によって光ディスク１の記録膜１ａに向けて集
束される。そして、光ディスク１の記録膜１ａから反射
された発散性のレーザ光は、対物レンズ８によって平行
光束に変換され、再び偏光ビームスブリッタフに戻され
る。そして、この偏光ビームスプリッタ７で反射されて
シリンドリカルレンズ９と凸レンズ１０とから成る非点
収差光学系１１によって４分割光検出器１２上に結像さ
れる。この４分割光検出器１２で光電変換された信号は
、それぞれ増幅器１７及び１８に供給される。そして、
増幅器１７及び１８で増幅された信号の一方は誤差増幅
器１９以下のフォーカスサーボ回路１６に供給され、フ
ォー力ッシング制御に使用される。また、増幅器１７及
び１８で増幅された信号の他方は加算器２３に供給され
て加算が行われた後、二値化回路２４に供給される。

二値化回路２４は、上記加算器２３からの信号と所定の
スレッショルドレベルＴｈとを比較することにより、二
値化された反射光信号Ｓ４を出力する。そして、この反
射光信号Ｓ４は制御回路３に供給される。そして、この
制御回路３を介して図示しないホスト装置に送られ、表
示や印刷等が行われる。

以上のように、半導体レーザ発振器５の一方側の端子を
接地し、他方側の端子をトランジスタＴｒｉで駆動して
再生光を発光させることにより再生を行うとともに、上
記他方側の端子をトランジスタＴｒ２で駆動して上記ト
ランジスタＴｒｉの駆動信号に重畳させて記録光を発光
させることにより記録を行うようにしたので、光学ヘッ
ド４と半導体レーザ発振器５との間を絶縁部材により絶
縁する必要がなく、したがって、半導体レーザ発振器５
と光学ヘッド４との間に環境変化によるずれが生じるこ
ともなく、精密なレーザ光の照射制御ができるものとな
っている。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、半導体レーザ発振
器のパッケージを接地することにより半導体レーザ発振
器と光学ヘッドとの間を絶縁する必要がなく、したがっ
て半導体レーザ発振器と光学ヘッドとの間にずれが生じ
ることがなく、精密なレーザ光の照射制御ができる光デ
ィスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は半導体レーザ発振器の駆動部の構成を示す第１実
施例の回路図、第２図は半導体レーザ発振器の駆動部の
構成を示す第２実施例の回路図、第３図は光ディスク装
置の概略構成を示すブロック図であり、第４図及び第５
図は従来の半導体レーザ発振器の駆動部を説明するため
のもので、第４図は回路構成を示す図、第５図は半導体
レーザ発振器の実装状態を説明するための図である。 １・・・光ディスク、３・・・制御回路、４・・・光学
ヘッド、５・・・半導体レーザ発振器（光出力手段）、
１２・・・４分割光検出器、１３・・・光検出器、２４
・・・二値化回路、３２・・・波形整形回路、Ｔｒｉ・
・・トランジスタ（第１の駆動手段）　、Ｔｒ２・・・
トランジスタ（第２の駆動手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビームを放射する光出力手段と、 この光出力手段の一方側を接地し、他方側を駆動して再
   生光を発光させる第１の駆動手段と、前記光出力手段の
   前記他方側を駆動して記録光を発光させる第２の駆動手
   段と を具備したことを特徴とする光ディスク装置。