【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ等を光源とする光スポットを用いて情報の記録再生を行う光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スパイラル状もしくは同心円状に形成されたトラック上に情報が記録された光ディスクに対して、光ピックアップ光学系を介して照射された光スポットによってトラックを走査しながら、情報を再生または記録する光ディスク装置が知られている。

【０００３】このような光ディスク装置において情報の記録再生が正確に行われるためには、トラック上に光ビームを正しく集束させる必要がある。 このために、一般に、光ビームの焦点をトラック上に合わせるためのフォーカシング制御と、トラック上に結像された光スポットをトラックに正しく追随させるためのトラッキング制御とが行われている。

【０００４】トラッキング制御において光スポットを光ディスクの半径方向に微小変位させる手段として、図５
に示すように、反射面が回動可能に取り付けられたガルバノミラー２１を用いる方法がある。 レーザ光の断面方向の強度分布がガウス分布となるガウスビームＰは、ガルバノミラー２１で反射され、対物レンズ２２を介して図示しない光ディスクに集光される。 このとき、光ディスク表面に対するガルバノミラー２１の反射面の傾きを角度θ _aとすれば、光スポットｆ _aが光ディスク上に集光される。 一方、ガルバノミラーの反射面の傾きがθ _b
になるように、ガルバノミラー２１を回動させると、光スポットｆ _bが光スポットｆ _aと異なる位置に集光される。

【０００５】このように、ガルバノミラーの回動によってその反射面を角度変位させ、ガウスビームＰの反射角を変化させることにより、光スポットの集光位置を変位させるトラッキング制御を実施することができる。

【０００６】一方、光スポットｆ _a・ｆ _bの光源である半導体レーザは温度特性が非常に悪いため、半導体レーザ出射光を安定化させる自動出射光強度制御(APC : Aut
o P-ower Control) が実施されている。

【０００７】ＡＰＣ回路の従来例について図６を用いて説明する。 半導体レーザ３１の出射光Ｌ ₁₁を光検出器３
２が受光すると、検出電流ｂ ₁₁が流れる。 検出電流ｂ ₁₁
は、電流電圧変換回路３３で電圧ｃ ₁₁に変換される。 反転入力端子に基準電圧ｄ ₁₁が印加された増幅器３４は、
非反転入力端子に電圧ｃ ₁₁を入力し、電圧ｃ ₁₁に応じて変化する出力をｐｎｐ型トランジスタ３５のベースに供給する。 ｐｎｐ型トランジスタ３５は、エミッタ−ベース間の電位差に応じて、半導体レーザ駆動電流ａ ₁₁の大きさを変える。

【０００８】つまり、ＡＰＣ回路は、半導体レーザ３１
の出射光Ｌ ₁₁をモニタし、電圧ｃ ₁₁を負帰還信号として用いることによって、出射光Ｌ ₁₁の強度が所定値を超えると半導体レーザ駆動電流ａ ₁₁を小さくし、出射光Ｌ ₁₁
の強度が所定値を下回ると半導体レーザ駆動電流ａ ₁₁を大きくするように制御している。 ここで基準電圧ｄ
₁₁は、出射光Ｌ ₁₁の強度が所定値となるように調整される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のようにガルバノミラー２１によってトラッキング制御を行う場合、レーザ出射光強度が一定であっても、ガルバノミラー２１の角度変位によって、対物レンズ２２におけるケラレが変動するため、光ディスク上に集光する光スポットｆ _a・ｆ _bの強度が変動するという問題が生じる。

【００１０】すなわち、図５において、光ディスク表面に対するガルバノミラー２１の反射面の傾きが角度θ _a
のとき、光スポットｆ _aの光強度は、対物レンズ２２の有効径に応じて、ガウスビームＰの実線斜線で示される面積ｅ _Aに相当している。 また、ガルバノミラー２１の反射面の傾きが角度θ _bのとき、光スポットｆ _bの光強度は、ガウスビームＰの破線斜線で示される面積ｅ _Bに相当している。

【００１１】したがって、レーザ出射光強度がＡＰＣ回路によって安定化されていても、トラッキング制御動作によるガルバノミラー２１の角度変位によって光ディスク上に集光する光スポットｆ _a・ｆ _bの強度が変化し、
その結果、最適な情報の記録・再生を行うことができないという重大な問題が生じる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ディスク装置は、上記の課題を解決するために、光ディスクに集光された光スポットのトラッキング制御にガルバノミラーを用いる光ディスク装置において、(1) 上記光ディスク上に上記光スポットを形成するレーザ光ビームを出射するレーザ光源（例えば、半導体レーザ）と、(2) 上記レーザ光源に上記レーザ光ビームを出射させる駆動電流を供給するレーザ光源駆動手段（例えば、ｐｎｐ型トランジスタ）と、(3) 上記ガルバノミラーの回動による角度変位を検出し、角度変位量に応じた検出信号を出力する角度変位検出手段（例えば、ＬＥＤおよび光検出器）
と、(4) 上記検出信号に基づいて、上記駆動電流を変化させ上記光スポットの光強度をほぼ一定に制御する制御信号（例えば、負帰還信号）を生成し、上記レーザ光源駆動手段に上記制御信号を供給する光強度制御手段（例えば、除算回路を具備する制御信号調整部）とを備えていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】上記の構成により、光強度制御手段は、角度変位検出手段が出力する検出信号に基づいて、ガルバノミラーの回動による角度変位量に応じて駆動電流を変化させる制御信号を生成する。 例えば、ガルバノミラーの角度変位量が増大したことによって、光ディスクに集光された光スポットの強度が減少した場合、上記光強度制御手段は、レーザ光源に供給される駆動電流を増大させる制御信号をレーザ光源駆動手段に供給する。 これにより、光ディスクに集光された光スポットの強度は、ガルバノミラーの角度変位によらず、ほぼ一定に保たれ安定化される。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００１５】図２（ａ）に示すガルバノミラー１１は、
その光反射面が回動可能に取り付けられ、光反射面の回動によって、光ディスク（図示せず）上に形成された光スポットをトラッキングのために光ディスクの半径方向に移動させることができる。 図２（ａ）は、光ディスク上での光スポットの微小変位量を知るために、ガルバノミラー１１の光反射面の光ディスク表面に対する角度変位を検出する手段の一例を示している。

【００１６】ガルバノミラー１１の光反射面と反対側の面には、発光素子であるＬＥＤ１２が取り付けられ、光検出器１３がＬＥＤ１２に対向して設けられている。 光検出器１３の出力は、電流電圧変換回路１４に接続されている。 これにより、光検出器１３上におけるＬＥＤ光Ｌ _Dの受光位置は、ガルバノミラー１１の角度変位にあわせて、図２（ａ）中に矢印で示すように、Ｘ−Ｘ'方向に移動する。

【００１７】光検出器１３の受光面は、その受光検出領域１３ａが受光面の長手方向に沿って受光面の中心から対称的に二等辺三角形状に広がるように、図２（ｂ）に斜線で示すような遮光がなされている。

【００１８】次に、本発明のレーザ出射光強度制御部の構成を説明する。 図１に示すように、レーザ出射光強度制御部は、出射光強度モニタ部１０、制御信号調整部２
０、、および自動出射光強度制御回路（以下、ＡＰＣ回路と称する）３０とを備えている。

【００１９】ＡＰＣ回路３０は、主として非反転増幅器９と、非反転増幅器９の出力が抵抗を介してベースに接続されたｐｎｐ型トランジスタ５とから成っている。 ｐ
ｎｐ型トランジスタ５のコレクタは、レーザ光源である半導体レーザ１のアノードに接続されている。 ｐｎｐ型トランジスタ５を介して半導体レーザ１に供給される半導体レーザ駆動電流ａ ₁は、非反転増幅器９の非反転入力端子の入力電圧が減少すると増大する。 さらに、非反転増幅器９の反転入力端子に供給される基準電圧ｄ
₁は、非反転入力端子の入力電圧がｖ％減少すると、半導体レーザ１の出射光強度がｖ％増大するように設定されている。

【００２０】出射光強度モニタ部１０では、例えばフォトダイオードのような光検出器２が、半導体レーザ１の出射光Ｌ ₁の強度をモニタしている。 光検出器２には電流電圧変換回路３が接続され、光検出器２が出射光Ｌ ₁
を受光すると流れる検出電流ｂ ₁は、電流電圧変換回路３で電圧に変換され、モニタ信号ｃ ₁になる。

【００２１】制御信号調整部２０は、分母入力端子Ｘおよび分子入力端子Ｙを有する除算回路８と、上記の電流電圧変換回路１４の出力に対して、後述のゲイン調整およびオフセット調整を行った後、分母入力端子Ｘに供給するゲイン調整回路７およびオフセット調整回路６とを備えている。 除算回路８の分子入力端子Ｙには、電流電圧変換回路３の出力が接続されている。

【００２２】除算回路８は、“Ｚ＝Ｙ／Ｘ”の演算を実行し、出力Ｚを出射光Ｌ ₁の強度を制御する負帰還信号ｊとして、上記非反転増幅器９の非反転入力端子に供給する。 なお、除算回路８として、例えば、集積回路「Ｎ
ＪＭ４２００（新日本無線製造）」を用いることができる。

【００２３】上記の構成において、ガルバノミラー１１
の光反射面が角度変位すると、光ディスク上に集光される光スポットの強度は、例えば図３に示す曲線Ｉ ₁のように山なりに変化する。 図３のグラフの横軸は、ガルバノミラー１１の回動による光反射面の角度変位を、光ディスク上での光スポットの移動量によって表しており、
光スポット強度が最大（すなわち、縦軸の１００％）になるときの光スポットの移動量を０としている。

【００２４】ここで、光スポットの強度変化と光スポットの移動量とはリニアな関係に無いが、本実施例では構成を簡素化するために、曲線Ｉ ₁を図中の破線で示す直線Ｉ ₂で近似して、光スポット強度の補正を行っている。

【００２５】一方、光スポットの移動量が０のとき、Ｌ
ＥＤ光Ｌ _Dが光検出器１３の受光面の中心付近に照射されるように、光検出器１３とガルバノミラー１１との位置関係が決められている。 したがって、トラッキング制御によってガルバノミラー１１の角度変位が増大する程、ＬＥＤ光Ｌ _Dは光検出器１３の受光面の中心付近から外れて受光されるので、光検出器１３の受光量が増大する。 この結果、電流電圧変換回路１４から出力される角度変位検出信号Ｖ _GMは、図２（ｃ）に示すように、Ｌ
ＥＤ光Ｌ _Dが光検出器１３の受光面の中心付近に照射されるときに最小となり、ＬＥＤ光Ｌ _Dの受光位置が受光面の中心から離れるにしたがってリニアに増大するＶ字形を示す。

【００２６】角度変位検出信号Ｖ _GMを最小とする受光位置Ｘａのポイントは、図３に基づいて説明した光ディスク上に集光する光スポットの強度が最大（１００％）となるポイントに合致している。

【００２７】以下に、レーザ出射光強度制御部の動作について説明する。

【００２８】角度変位検出信号Ｖ _GMは、ゲイン調整回路７・オフセット調整回路６を経て角度変位検出調整信号ｉとなり、除算回路８の分母入力端子Ｘに入力される。

【００２９】ここで、角度変位検出信号Ｖ _GMに対するゲイン調整およびオフセット調整は、角度変位検出調整信号ｉの値と、図３の補正すべき光スポット強度変化を近似した直線Ｉ ₂の値との関係が、図４のごとくなるように調整されている。 つまり、ガルバノミラー１１の角度変位によって光ディスク上の光スポット移動量がｔ〔μ
ｍ〕となり、直線Ｉ ₂によって近似された光スポット強度がｖ％減少したときに、角度変位検出調整信号ｉの値がｖ％増加するように調整されている。

【００３０】いま、トラッキング制御によって光ディスク上の光スポットをｔ〔μｍ〕移動させるために、ガルバノミラー１１がθ _t傾くと、上記のように除算回路８
の分母入力端子Ｘに入力される角度変位検出調整信号ｉ
がｖ％増加するので、負帰還信号ｊがｖ％減少する。 すると、ＡＰＣ回路３０は、半導体レーザ駆動電流ａ ₁を増大させ、半導体レーザ１の出射光Ｌ ₁の強度をｖ％増加させる。 この結果、光ディスク上に集光された光スポットの強度が、ガルバノミラー１１が角度変位することによってｖ％減少することが補正され、安定した光スポット強度が得られる。

【００３１】なお、本実施例ではガルバノミラー１１の角度変位検出手段として、図２に示すＬＥＤ１２と受光面の一部が遮光された光検出器１３とを用いたが、例えば、位置検出素子ＰＳＤ（Position Sensitive Detecto
rs) や分割光検出器、あるいは機械的な位置検出器の出力信号から、電気回路によって図２（ｃ）のような角度変位検出信号Ｖ _GMを生成する方法を用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る光ディスク装置は、以上のように、光ディスク上に光スポットを形成するレーザ光ビームを出射するレーザ光源と、上記レーザ光源に上記レーザ光ビームを出射させる駆動電流を供給するレーザ光源駆動手段と、ガルバノミラーの回動による角度変位を検出し、角度変位量に応じた検出信号を出力する角度変位検出手段と、上記検出信号に基づいて、上記駆動電流を変化させ上記光スポットの光強度をほぼ一定に制御する制御信号を生成し、上記レーザ光源駆動手段に上記制御信号を供給する光強度制御手段とを備えている構成である。

【００３３】それゆえ、トラッキング制御動作におけるガルバノミラーの角度変位によって、光ディスク上に集光される光スポットの強度が変動することを、簡単な構成で補正して安定化させることができ、最適な情報の記録・再生が可能な光ディスク装置を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスク装置の要部の一構成例を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は角度変位検出手段の一構成例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す光検出器の受光面の構成を示す説明図、（ｃ）は角度変位検出手段が生成する角度変位検出信号の出力電圧とＬＥＤ光の受光位置との関係を示すグラフである。

【図３】ガルバノミラーの角度変位による光スポットの強度変化を示すグラフである。

【図４】近似された光スポットの強度変化と、光強度制御手段が出力する角度変位検出調整信号との関係を示すグラフである。

【図５】従来の構成による光スポットの強度変化の原理を概念的に示す説明図である。

【図６】従来の自動出射光強度制御回路の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ（レーザ光源） ５ トランジスタ（レーザ光源駆動手段） ８ 割り算回路 １１ ガルバノミラー １２ ＬＥＤ（角度変位検出手段） １３ 光検出器（角度変位検出手段） ２０ 制御信号調整部（光強度制御手段）