JP4385982B2 - 光デバイス - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対する記録または再生を行う光ピックアップ装置を構成する光デバイスであって、複数の規格の情報記録媒体に対応する機能を有する光デバイスに関する。

従来、情報記録媒体として種々の光ディスクが提案されている。このような光ディスクとして、「ＣＤ」（Compact Disc）規格の光ディスクの約７倍の記録容量を有する「ＤＶＤ」（Digital Versatile Disc）規格の光ディスクは、近年急速に普及している。

さらに、いわゆる「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ」、「ＤＶＤ−ＲＷ」、「＋Ｒ」、「＋ＲＷ」など、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格も、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）用の記録媒体やビデオレコーダ用の記録媒体として、急速に普及しつつある。

一方、「ＣＤ」規格の光ディスクに関しても、いわゆる「ＣＤ−Ｒ」など、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格が広く普及している。また、高精細な映像信号に対応した「ＢＤ」（Blu-ray Disc）では、提案の当初より、ユーザが情報信号を記録することが可能な光ディスクの規格として提案されている。

このように、情報記録媒体としては、「ＤＶＤ」規格である６５０ｎｍ波長帯の光束を用いる光ディスクや、「ＣＤ」規格である７８０ｎｍ波長帯の光束を用いる光ディスクや、さらに他の波長帯の光束を用いる光ディスクのいずれについても、ユーザが情報信号を記録することが可能な機能が要求されるようになっている。

そして、光ディスクに対して情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置においては、光ディスクが記録可能であることを前提として、情報の記録に対応した高出力の半導体レーザ光源を備えた光デバイスが用いられ、さらに、記録再生の高速化を実現するため、半導体レーザ光源のさらなる高出力化や、受光素子からの出力信号を処理する回路の広帯域化が求められている。

また、このような光デバイスにおいては、複数の規格の光ディスクに対応し、各々の規格の光ディスクに対する記録再生動作において良好な特性を維持することが求められている。さらに、光ディスクの用途の多様化に伴って、可搬性の高い光ディスク装置が求められ、光ピックアップ装置やこの光学ピックアップ装置を構成する光デバイスについて、高い性能を維持しつつ、小型軽量化、構成の簡素化、低価格化が求められている。

このような小型軽量化、簡素化及び低価格化の要求に応えつつ、信頼性を確保するという観点から、光ピックアップ装置を構成する光デバイスとしては、増幅や演算を行う回路部を内蔵した受光素子である「ＰＤＩＣ」と半導体レーザ光源とを一体化し、さらに、この「ＰＤＩＣ」に、光路変換ミラーなどの光路変換素子、光路分岐素子及びレンズ機能を備えたホログラム素子等を一体的に集積化した光デバイスが提案されている。

例えば、特許文献１には、本件出願人が先に提案した光デバイスが記載されている。この光デバイスは、例えば、「ＣＤ」規格及び「ＤＶＤ」規格の複数の規格の光ディスクに対応した光デバイスであり、図６に示すように、入射する光をホログラム素子１０１により回折させることにより、「ＣＤ」規格の７８０ｎｍ帯域の光と「ＤＶＤ」規格の６５０ｎｍ帯域の光とのいずれについても、同一の受光素子基板１０２に配置された複数の受光素子１０３によって受光し、信号検出を行うことが可能となっている。複数の受光素子１０３は、光ディスクからのメインビームの戻り光を受光する複数の受光部と、光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する複数の受光部とからなっている。なお、ホログラム素子１０１は、中央において、互いに回折方向の異なる２つの領域１０１Ｌ，１０１Ｒに分割されており、入射光を互いに異なる方向に回折させて、各受光部に導くようになっている。

また、この光デバイスは、発光機能として、受光素子基板１０２上に、「ＣＤ」規格の７８０ｎｍ帯域の光を発する半導体レーザ光源１０４を備えている。この半導体レーザ光源１０４から発せられた光は、受光素子基板１０２上に配置された光路変換ミラー１０５によって反射されて、ホログラム素子１０１を介して、光ディスク側に出射される。この光路変換ミラー１０５においては、半導体レーザ光源１０４から出射された光の一部が透過する。この光路変換ミラー１０５を透過した光は、出射光量の制御のため、フロントモニタ用受光素子１０６によって受光される。このフロントモニタ用受光素子１０６も、受光素子基板１０２上に配置されている。

この光デバイスにおいては、信号検出を行うための複数の受光素子１０３は、「ＣＤ」規格の光ディスクからの戻り光を受光する素子と、「ＤＶＤ」規格の光ディスクからの戻り光を受光する素子とは、共通の素子となっている。

また、本件出願人は、この光デバイスを改良したものとして、図７に示すように、複数の受光素子基板１０２を受光面をさらに分割した光デバイスを提案している。すなわち、この光デバイスにおいては、「ＤＶＤ」の２層ディスクを使用する場合などに不要光の照射によってオフセット等の影響を受けやすいサブビーム用受光部１０７を、それぞれ「ＤＶＤ」再生時のサブビームの戻り光を受光する受光部１０７ａと、「ＣＤ」再生時のサブビームの戻り光を受光する受光部１０７ｂとに分割している。そして、不要光成分を相殺するために、分割され隣接する各受光部１０７ａ，１０７ｂの出力について、複数の減算器１０８からなる回路部において差動演算を行っている。不要光は、それぞれの受光部１０７ａ，１０７ｂに略同光量が照射されるので、この差動演算により相殺される。

すなわち、「ＤＶＤ」再生時には、サブビームの戻り光を受光している受光部１０７ａからの出力について第１の減算器１０８ａにおける減算により、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）を生成するとともに、サブビームの戻り光を受光していない受光部１０７ｂからの出力について第２の減算器１０８ｂにおける減算により、キャンセル信号（Cancel Signal）を生成する。そして、第３の減算器１０８ｃにより、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）からキャンセル信号（Cancel Signal）を減ずることにより、オフセットが除去されたサブプッシュプル（OC-SubPP）信号が生成される。

そして、「ＣＤ」再生時には、サブビームの戻り光を受光している受光部１０７ｂからの出力について第２の減算器１０８ｂにおける減算により、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）を生成するとともに、サブビームの戻り光を受光していない受光部１０７ａからの出力について第１の減算器１０８ａにおける減算により、キャンセル信号（Cancel Signal）を生成する。そして、第３の減算器１０８ｃにより、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）からキャンセル信号（Cancel Signal）を減ずることにより、オフセットが除去されたサブプッシュプル（OC-SubPP）信号が生成される。

この光デバイスにおいては、「ＤＶＤ」再生時と「ＣＤ」再生時とで、第３の減算器１０８ｃにおける減算の極性を切替えることにより、いずれの場合でもオフセットが除去されたサブプッシュプル（OC-SubPP）信号を得ることができる。したがって、「ＤＶＤ」を再生しているか「ＣＤ」を再生しているかを判別する信号があれば、この信号に基づいて、第３の減算器１０８ｃにおける減算の極性を自動的に切替えることが可能である。

また、特許文献２にも、本件出願人が先に提案した光デバイスが記載されている。この光デバイスは、図８に示すように、「ＤＶＤ」用及び「ＣＤ」用の２個の半導体レーザ光源１０４ａ，１０４ｂを受光素子基板１０２上に有して構成されている。

この光デバイスにおいては、各半導体レーザ光源１０４ａ，１０４ｂからの出射光をそれぞれ対物レンズ１０９に入射させるために、光路変換ミラーとして傾動ミラー１０５ａを備えている。この傾動ミラー１０５ａは、「ＤＶＤ」再生時と「ＣＤ」再生時とで、各々の状態に適する方向に駆動されるようになっている。すなわち、「ＤＶＤ」再生時には、「ＤＶＤ」用の半導体レーザ光源１０４ａのみが駆動され、この「ＤＶＤ」用の半導体レーザ光源１０４ａからの出射光が、傾動ミラー１０５ａにより反射されて、対物レンズ１０９に入射される。そして、「ＣＤ」再生時には、「ＣＤ」用の半導体レーザ光源１０４ｂのみが駆動され、この「ＣＤ」用の半導体レーザ光源１０４ｂからの出射光が、傾動ミラー１０５ａにより反射されて、対物レンズ１０９に入射される。

この傾動ミラー１０５ａの駆動は、各半導体レーザ光源１０４ａ，１０４ｂの駆動電流もしくは電圧を利用して行われ、外部から切替駆動信号を別途供給する必要がないようになっている。

国際公開第ＷＯ２００４／００３９０１号パンフレット 特開２００４−８６９５４公報

ところで、前述した従来の光デバイスにおいて、図６に示したように、「ＤＶＤ」再生時のサブビームの戻り光と「ＣＤ」再生時のサブビームの戻り光とを同一の受光素子によって受光するようにした場合には、これら波長の異なる戻り光は、ホログラム素子１０１において異なる角度に回折されるため、これら双方の戻り光を受光するために、受光素子の受光面積を十分に大きくする必要がある。受光素子の受光面積を大きくすると、「２層ＤＶＤ」や２波長に対応した対物レンズにおいて発生するフレア等の不要光の受光量が相対的に増加することとなる。すると、サブビームの戻り光に基づいて生成されるトラッキングエラー信号のオフセット（トラッキングオフセット：ＴＥoffset）等が増加し、サーボ動作の精度の劣化や、回路部のダイナミックレンジの減少が招来されることとなる。

そして、図７に示したように、「ＤＶＤ」再生時のサブビームの戻り光を受光する受光素子と「ＣＤ」再生時のサブビームの戻り光を受光する受光素子とを分割した場合には、前述のような、不要光の受光量の相対的な増加という問題は回避できる。しかし、この光デバイスにおいては、使用する光ディスクの規格に応じて、回路部における減算の極性を切替えることが必要であり、このような極性切替のための所定の制御信号を外部から供給することが必要となる。すると、この光デバイスは、光デバイスとしての汎用性を失ってしまい、また、この光デバイスと外部装置との間の配線本数が増加してしまうため、装置構成の小型化が困難となってしまう。

ここで、特許文献２に記載されているように、半導体レーザ光源の駆動電圧を切替え信号として利用することが考えられる。しかし、特に、記録及び再生用の光デバイスにおける半導体レーザ光源の駆動については、記録時には、ストラテジと称する複雑な駆動波形を用い、再生時には、高周波重量を用いるなど、非直流の高周波成分を多く含む波形の駆動電圧を使用するため、このようなレーザ駆動系と高Ｓ／Ｎ比が要求される回路部とを接続すると、回路部の安定な動作を確保しにくくなるという問題がある。

さらに、「ＣＤ」及び「ＤＶＤ」の両規格に対応した光デバイスにおいては、「ＣＤ」規格の光ディスクに対する記録再生時に使用される回路と、「ＤＶＤ」規格の光ディスクに対する記録再生時に使用される回路とを少なくとも一部において分離することが考えられる。この場合、一方の規格に対応した回路部は、他方の規格の光ディスクに対する記録再生時には使用されないので、常に双方の回路部に電源供給すると、消費電流が過剰になってしまう。特に、省電力化が要求される携帯用機器（モバイル機器）においては、消費電流が過剰となることにより、バッテリーによる稼動時間の短縮化という問題を生ずる。

また、このような場合に、外部から供給される制御信号により、回路部の一部への電源供給を絶つようにすること（いわゆるスリープ機能）が考えられる。しかし、このように、外部から制御信号を供給するようにすると、この光デバイスと外部装置との間の配線本数が増加してしまうため、装置構成の小型化が困難となってしまう。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、複数の規格の情報記録媒体に対応する機能を有する光デバイスにおいて、「２層ＤＶＤ」や２波長に対応した対物レンズにおいて発生するフレア等の不要光により生ずるトラッキングエラー信号のオフセットが抑えられて、サーボ動作の高精度化が図られるとともに高ダイナミックレンジが確保され、また、回路部の動作の切替えやスリープ動作の実行のために外部から制御信号を供給することが不要となされて、光デバイスとしての汎用性が確保されるとともに外部装置との間の配線本数が増加しないことにより装置構成の小型化が可能となされ、さらに、レーザ駆動系と回路部とが電気的に直接接続されることを防止して、回路部の動作の安定化及び高Ｓ／Ｎ比が保たれるようになされた光デバイスを提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る光デバイスは、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
受発光機能を有し情報記録媒体の記録または再生に用いられる光デバイスにおいて、第１の波長の光を発する半導体レーザ光源と、半導体レーザ光源からの出射光量を検出するモニタ用受光素子と、情報記録媒体から入射する第１の波長の光を受光する第１の領域と第１の波長と異なる第２の波長の光を受光する第２の領域とを有する信号検出用受光素子と、モニタ用受光素子からの出力に基づいて半導体レーザ光源の駆動の有無を判別する判定手段と、信号検出用受光素子からの出力信号について、第１の領域からの出力信号と第２の領域からの出力信号とを相殺する演算を行い、この演算における各出力信号の極性について判定手段による判定結果に基づいて切替えることにより、情報記録媒体に対する記録または再生に用いている一方の波長の光に対応する出力信号から情報記録媒体に対する記録または再生に用いていない他方の波長の光に対応する出力信号を差し引く演算を行う回路部とを備え、半導体レーザ光源、モニタ用受光素子、信号検出用受光素子、回路部及び判定手段は、一体的に集積して配設されていることを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する光デバイスにおいて、モニタ用受光素子、信号検出用受光素子、回路部及び判定手段のうちの少なくとも二以上は、同一の受光素子基板に設けられていることを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する光デバイスにおいて、半導体レーザ光源からの前方出射光の一部を反射して光路変換を行うとともに該前方出射光の残部を透過させる反射面を有する光路変換ミラーを備え、モニタ用受光素子は、半導体レーザ光源からの前方出射光のうち、光路変換ミラーの反射面を透過した光を受光することを特徴とするものである。

〔構成４〕
構成１、または、構成２を有する光デバイスにおいて、モニタ用受光素子は、半導体レーザ光源からの後方出射光を受光することを特徴とするものである。

〔構成５〕
構成１乃至構成４のいずれか一を有する光デバイスにおいて、回路部は、判定手段による判定結果に基づき、第１の波長または第２の波長のうちの一方の波長の光により情報記録媒体に対する記録または再生を行っているときと、各波長のうちの他方の波長の光により情報記録媒体に対する記録または再生を行っているときとで、信号検出用受光素子からの出力信号についての増幅率を切替えることを特徴とするものである。

本発明に係る光デバイスにおいては、半導体レーザ光源、モニタ用受光素子、信号検出用受光素子、回路部及び判定手段は、一体的に集積して配設されており、回路部は、判定手段による半導体レーザ光源の駆動の有無の判別結果により、動作を切替えるので、例えば、「ＤＶＤ」再生時のサブビームの戻り光を受光する受光素子と「ＣＤ」再生時のサブビームの戻り光を受光する受光素子とを分割し、不要光の受光量の相対的な増加という問題を回避することができ、そして、回路部における減算の極性を切替えるための制御信号を外部から供給する必要がない。

したがって、この光デバイスは、光デバイスとして汎用性を有し、また、この光デバイスと外部装置との間の配線本数が増加することがないため、装置構成の小型化が可能である。

また、この光デバイスにおいては、レーザ駆動系と回路部とが電気的に直接接続されることがないので、回路部の動作の安定及び高Ｓ／Ｎ比を保つことができる。

すなわち、本発明は、複数の規格の情報記録媒体に対応する機能を有する光デバイスにおいて、「２層ＤＶＤ」や２波長に対応した対物レンズにおいて発生するフレア等の不要光により生ずるトラッキングエラー信号のオフセットが抑えられて、サーボ動作の高精度化が図られるとともに高ダイナミックレンジが確保され、また、回路部の動作の切替えやスリープ動作の実行のために外部から制御信号を供給することが不要となされて、光デバイスとしての汎用性が確保されるとともに外部装置との間の配線本数が増加しないことにより装置構成の小型化が可能となされ、さらに、レーザ駆動系と回路部とが電気的に直接接続されることを防止して、回路部の動作の安定化及び高Ｓ／Ｎ比が保たれるようになされた光デバイスを提供することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

〔第１の実施の形態〕
この実施の形態は、本発明に係る光デバイスを、例えば、「ＣＤ」規格及び「ＤＶＤ」規格の複数の規格の光ディスクに対応した光学ピックアップ装置の要部として用いたものである。

図１は、本発明の第１の実施の形態における光デバイスを用いた光学ピックアップ装置の要部の構成を示す斜視図である。

この光デバイスは、図１に示すように、入射する光をホログラム素子１により回折させることにより、第１の波長である「ＣＤ」規格の７８０ｎｍ帯域の光と、第２の波長である「ＤＶＤ」規格の６５０ｎｍ帯域の光とのいずれについても、同一の受光素子基板２に配置された複数の受光素子３によって受光し、信号検出を行うことが可能となっている。複数の受光素子３は、光ディスクからのメインビームの戻り光を受光する複数の受光部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する複数の受光部３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈとからなっている。

なお、ホログラム素子１０１は、中央において、互いに回折方向の異なる２つの領域１Ｌ，１Ｒに分割されており、入射光を分割して互いに異なる方向に回折させ、一側側の各受光部３ａ，３ｂ，３ｅ，３ｆ及び他側側の各受光部３ｃ，３ｄ，３ｇ，３ｈにそれぞれ導くようになっている。

また、この光デバイスは、発光機能として、受光素子基板２上に、第１の波長である「ＣＤ」規格用の７８０ｎｍ帯域の光を発する半導体レーザ光源４を備えている。この半導体レーザ光源４は、受光素子基板２上に、サブマウント４ａを介して配置されている。この半導体レーザ光源４から発せられた光は、受光素子基板２上に配置された光路変換ミラー素子５によって反射されて、グレーティング素子７及びホログラム素子１を介して、光ディスク側に出射される。この光デバイスにおいては、出射光は、グレーティング素子７によって、メインビーム及び一対のサブビームに分割される。この出射光は、図示しない光ピックアップ装置光学系により、光ディスクの情報記録面に集光して照射される。

なお、第２の波長である「ＤＶＤ」規格の６５０ｎｍ帯域の光は、この光デバイスの外部に設置された図示しない半導体レーザ光源から発せられ、光ピックアップ装置光学系により、光ディスクの情報記録面に集光して照射される。

光路変換ミラー素子５は、一端側の斜面部が反射面となされた角柱状のプリズムである。この光路変換ミラー素子５においては、半導体レーザ光源４から出射された光の一部が斜面部を透過して、この光路変換ミラー素子５内に入射する。この光路変換ミラー５内に入射した光は、出射光量の制御のため、モニタ用受光素子であるフロントモニタ用受光素子６によって受光される。このフロントモニタ用受光素子６も、受光素子基板２上に配置されている。

半導体レーザ光源４の駆動においては、発光光量を常時モニタし、発光光量を一定の光量に制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）が必須である。フロントモニタ用受光素子６は、このＡＰＣを行うために使用される。

また、フロントモニタ用受光素子６からの光検出出力は、「ＣＤ」規格用の半導体レーザ光源４が発光している場合にのみ得られ、外部の「ＤＶＤ」規格用の半導体レーザ光源が発光し「ＣＤ」規格用の半導体レーザ光源４が消灯している場合には得られない。「ＤＶＤ」規格用の半導体レーザ光源からの出射光は、フロントモニタ用受光素子６に到達することはないためである。したがって、このフロントモニタ用受光素子６からの光検出出力の有無は、「ＣＤ」規格及び「ＤＶＤ」規格のいずれの光ディスクが使用されている状態であるかを判別する指標となる。

そして、光ディスクの情報記録面により反射された第１の波長及び第２の波長の戻り光は、この光デバイスに対して、半導体レーザ光源４から発せられ光路変換ミラー素子５を経た出射光に対して逆方向に入射し、前述したように、ホログラム素子１によって分岐され、レンズ作用を受け、受光素子基板２上の複数の受光素子３によって受光される。

メインビームの光ディスクからの戻り光は、信号検出を行うための複数の受光素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって受光される。これら複数の受光素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、「ＣＤ」規格の光ディスクからのメインビームの戻り光と、「ＤＶＤ」規格の光ディスクからのメインビームの戻り光との両方を受光する。これらメインビームの戻り光を受光する複数の受光素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれが複数の受光領域に分割されており、各領域から、独立した光検出出力が得られるようになっている。これら光検出出力は、後述する回路部１０に送られる。

そして、この光デバイスにおいて、サブビームの光ディスクからの戻り光は、トラッキングエラー信号の検出を行うための複数の受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈによって受光される。これら複数の受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈは、それぞれが、「ＣＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域と、「ＤＶＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域とに分割されている。これら分割された各領域からは、独立した光検出出力が得られるようになっている。これら光検出出力は、後述する回路部１０に送られる。

なお、この光デバイスは、金属からなる配線基板であるリードフレームと樹脂筐体からなるパッケージ８内に、複数の受光素子３が形成され回路部１０を内蔵した受光素子基板２である「ＰＤＩＣ」が搭載されて構成されている。リードフレームとしては、絶縁体、または、絶縁加工を施した金属板の表面に複数の電極をパターニングした平面基板、あるいは、金属平板を打ち抜き加工によって電気的に分離された複数の部分に分割して構成したものをも用いることができる。そして、パッケージ８からは、リードフレーム上の電極に接続された複数の端子ピン９が突設されている。

受光素子基板２には、回路部１０が形成されている。この回路部１０は、各受光素子３から出力される光検出出力を増幅して演算し、再生信号や各種エラー信号を生成する。この再生信号を用いることにより光ディスクからの信号再生が可能となり、各種エラー信号を用いることにより各種のサーボ動作が可能となる。

図２は、本発明に係る光デバイスの第１の実施の形態における受光素子と回路部との関係を示すブロック図である。

この光デバイスにおいては、図２に示すように、フロントモニタ用受光素子６からの光検出出力Ｓ１は、回路部１０を構成する判定手段となる判定回路１１に入力される。この判定回路１１においては、光検出出力Ｓ１を、「ＣＤ」規格の光ディスク再生時の半導体レーザ光源４からの平均出射光量に相当するレベルの概ね半値を閥値としてコンパレートし、２値化信号Ｓ２を出力する。この２値化信号Ｓ２は、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す信号となっている。この２値化信号Ｓ２は、回路部１０を構成するオフセットキャンセル回路１２に送られる。

サブビームの光ディスクからの戻り光を受光する複数の受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈのそれぞれにおいては、「ＣＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域１３と、「ＤＶＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域１４とのいずれか一方のみが、排他的に、光ディスクからの戻り光を受光する。これら各領域１３，１４は、電気的に分離されており、それぞれが独立的に光検出出力を生成する。

「ＣＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域１３からの出力Ｓ３は、Ｉ−Ｖコンバータ１５を経て、電圧出力Ｖ１となり、オフセットキャンセル回路１２に送られる。また、「ＤＶＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域１４からの出力Ｓ４は、Ｉ−Ｖコンバータ１６を経て、電圧出力Ｖ２となり、オフセットキャンセル回路１２に送られる。

図３は、この光デバイスにおけるオフセットキャンセル回路の構成を示すブロック図である。

オフセットキャンセル回路１２は、図３に示すように、不要光成分を相殺するために、分割され隣接する各領域１３，１４からの出力について、複数の減算器１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって差動演算を行う。不要光は、それぞれの領域１３，１４に略同光量が照射されるので、この差動演算により相殺される。

すなわち、図３中（ａ）で示す「ＣＤ」再生時には、サブビームの戻り光を受光している各受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈの領域１３からの出力について第１の減算器１２ａにおける減算により、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）を生成するとともに、サブビームの戻り光を受光していない各受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈの領域１４からの出力について第２の減算器１２ｂにおける減算により、キャンセル信号（Cancel Signal）を生成する。そして、第３の減算器１２ｃにより、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）からキャンセル信号（Cancel Signal）を減ずることにより、オフセットが除去されたサブプッシュプル（OC-SubPP）信号Ｓ５を生成する。

そして、図３中（ｂ）で示す「ＤＶＤ」再生時には、サブビームの戻り光を受光している各受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈの領域１４からの出力について第２の減算器１２ｂにおける減算により、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）を生成するとともに、サブビームの戻り光を受光していない各受光素子３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈの領域１３からの出力について第１の減算器１２ａにおける減算により、キャンセル信号（Cancel Signal）を生成する。そして、第３の減算器１２ｃにより、ノーマルサブプッシュプル信号（Normal SubPP）からキャンセル信号（Cancel Signal）を減ずることにより、オフセットが除去されたサブプッシュプル（OC-SubPP）信号Ｓ５を生成する。

この回路部１０においては、「ＣＤ」再生時と「ＤＶＤ」再生時とで、第３の減算器１２ｃにおける減算の極性を切替えることにより、いずれの場合でもオフセットが除去されたサブプッシュプル（OC-SubPP）信号Ｓ５を得ることができる。そして、このオフセットキャンセル回路１２においては、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す２値化信号Ｓ２に基づいて、第３の減算器１２ｃにおける減算の極性を自動的に切替えるようになっている。

このように、この光デバイスにおいては、第３の減算器１２ｃにおける減算の極性を切替えるための制御信号を外部から供給することが不要であり、汎用部品として好ましい機能を備えている。

なお、この光デバイスは、再生専用の光ピックアップ装置にも適用可能であり、また、半導体レーザ光源４を十分に高出力のものとして光出力を変調動作させることにより、記録動作も実行することができ、さらに、半導体レーザ光源４をさらに高出力化し回路部を広帯域化することにより、高倍速にも対応可能である。

〔第２の実施の形態〕
この実施の形態は、前述の光デバイスにおいて、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す２値化信号Ｓ２に基づいて、スリープモード動作の切替を行うようにしたものである。

図４は、本発明に係る光デバイスの第２の実施の形態における受光素子と回路部との関係を示すブロック図である。

この光デバイスの回路部１０においては、図４に示すように、フロントモニタ用受光素子６からの光検出出力Ｓ１は、回路部１０を構成する判定回路１１に入力される。この判定回路１１においては、光検出出力Ｓ１を、「ＣＤ」規格の光ディスク再生時の半導体レーザ光源４からの平均出射光量に相当するレベルの概ね半値を閥値としてコンパレートし、２値化信号Ｓ２を出力する。この２値化信号Ｓ２は、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す信号となっている。この２値化信号Ｓ２は、回路部１０を構成する「ＣＤ」記録再生時専用回路１７、「ＤＶＤ」記録再生時専用回路１８及び信号出力段回路１９に送られる。

「ＣＤ」記録再生時専用回路１７は、「ＣＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域１３からの出力Ｓ３が送られ、電流電圧変換及び増幅を行う。この「ＣＤ」記録再生時専用回路１７は、「ＣＤ」規格の光ディスクの記録再生時のみに作動することが必要である。

「ＤＶＤ」記録再生時専用回路１８は、「ＤＶＤ」規格の光ディスクからのサブビームの戻り光を受光する領域１４からの出力Ｓ４が送られ、電流電圧変換及び増幅を行う。この「ＤＶＤ」記録再生時専用回路１８は、「ＤＶＤ」規格の光ディスクの記録再生時のみに作動することが必要である。

したがって、「ＣＤ」及び「ＤＶＤ」のいずれか一方の光ディスクについて記録または再生を行っているときには、他方の光ディスクに対応する回路に対する電源供給を絶ち、いわゆるスリープモードとすることが、省電力化を図るうえで望ましい。

この回路部１０においては、「ＣＤ」記録再生時専用回路１７は、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す２値化信号Ｓ２に基づいて、「ＣＤ」規格の光ディスクの記録再生時のみに電源供給がなされるように、内部の電源スイッチ回路を制御するように構成されている。また、「ＤＶＤ」記録再生時専用回路１８も、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す２値化信号Ｓ２に基づいて、「ＤＶＤ」規格の光ディスクの記録再生時のみに電源供給がなされるように、内部の電源スイッチ回路を制御するように構成されている。

さらに、この回路部１０においては、信号出力段回路１９も、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す２値化信号Ｓ２に基づいて、内部における信号経路の切り替え等を行う。

また、この信号出力段回路１９においては、半導体レーザ光源４の駆動の有無を表す２値化信号Ｓ２に基づいて、「ＣＤ」規格の光ディスクの記録再生時と「ＤＶＤ」規格の光ディスクの記録再生時とで、内部定数を切替えることにより、増幅ゲインを切替えるようにしてもよい。

〔第３の実施の形態〕
本発明に係る光デバイスは、前述した各実施の形態におけるように、モニタ用受光素子としてフロントモニタ用受光素子６を用いる構成に限定されず、半導体レーザ光源４の後方に出射される光束を受光するモニタ用受光素子を用いて構成してもよい。

図５は、本発明の第３の実施の形態における光デバイスを用いた光学ピックアップ装置の要部の構成を示す斜視図である。

この光デバイスにおいては、図５に示すように、モニタ用受光素子として、フロントモニタ用受光素子６に代えて、半導体レーザ光源４の後方に出射される光束を受光するモニタ用受光素子２０を備えている。このモニタ用受光素子２０は、半導体レーザ光源４が取付けられているサブマウント４ａ上に配置されている。

このモニタ用受光素子２０からの出力信号は、ワイヤポンデイングを介して、受光素子基板１２上の回路部１０に接続される。この場合には、回路部１０は、受光素子基板２上において、サブマウント４ａの近傍に配置することが望ましい。

この光デバイスにおいても、前述のフロントモニタ用受光素子６がモニタ用受光素子２０に代わっていることを除いて、図２乃至図４に示したと同様の回路構成を有しており、回路部１０おける演算の極性を切替えるため、または、スリープモード動作の切替を行うため、あるいは、増幅ゲインを切替えるための制御信号を外部から供給することが不要であり、汎用部品として好ましい機能を備えている。

なお、本発明に係る光デバイスは、「ＣＤ」規格の光ディスク及び「ＤＶＤ」規格の光ディスクの互換的な再生、または、記録を行う光ピックアップ装置に限定されず、同一の装置において複数の波長の光源を使用する情報記録再生装置に対して適用可能である。また、情報記録再生のみならず、複数の波長を用いる通信、情報処理等の受発光装置にも適用することができる。

本発明の第１の実施の形態における光デバイスを用いた光学ピックアップ装置の要部の構成を示す斜視図である。 本発明に係る光デバイスの第１の実施の形態における受光素子と回路部との関係を示すブロック図である。 前記光デバイスにおけるオフセットキャンセル回路の構成を示すブロック図である。 本発明に係る光デバイスの第２の実施の形態における受光素子と回路部との関係を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における光デバイスを用いた光学ピックアップ装置の要部の構成を示す斜視図である。 従来の光デバイスを用いた光学ピックアップ装置の要部の構成を示す斜視図である。 従来の光デバイスにおける受光素子と回路部との関係を示すブロック図である。 従来の光デバイスを用いた光学ピックアップ装置の要部の構成の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ メインビーム用受光素子
３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ サブビーム用受光素子
４ 半導体レーザ光源
５ 光路変換ミラー素子
６ フロントモニタ用受光素子
１０ 回路部
１１ 判定回路
１２ 受光素子基板
２０ モニタ用受光素子
Ｓ２ ２値化信号

Claims (5)

1. 受発光機能を有し情報記録媒体の記録または再生に用いられる光デバイスにおいて、
   第１の波長の光を発する半導体レーザ光源と、
   前記半導体レーザ光源からの出射光量を検出するモニタ用受光素子と、
   前記情報記録媒体から入射する前記第１の波長の光を受光する第１の領域と前記第１の波長と異なる第２の波長の光を受光する第２の領域とを有する信号検出用受光素子と、
   前記モニタ用受光素子からの出力に基づいて前記半導体レーザ光源の駆動の有無を判別する判定手段と、
   前記信号検出用受光素子からの出力信号について、前記第１の領域からの出力信号と前記第２の領域からの出力信号とを相殺する演算を行い、この演算における前記各出力信号の極性について前記判定手段による判定結果に基づいて切替えることにより、前記情報記録媒体に対する記録または再生に用いている一方の波長の光に対応する出力信号から前記情報記録媒体に対する記録または再生に用いていない他方の波長の光に対応する出力信号を差し引く演算を行う回路部と、
   を備え、
   前記半導体レーザ光源、前記モニタ用受光素子、前記信号検出用受光素子、前記回路部及び前記判定手段は、一体的に集積して配設されている
   ことを特徴とする光デバイス。
2. 前記モニタ用受光素子、前記信号検出用受光素子、前記回路部及び前記判定手段のうちの少なくとも二以上は、同一の受光素子基板に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
3. 前記半導体レーザ光源からの前方出射光の一部を反射して光路変換を行うとともに、該前方出射光の残部を透過させる反射面を有する光路変換ミラーを備え、
   前記モニタ用受光素子は、前記半導体レーザ光源からの前方出射光のうち、前記光路変換ミラーの反射面を透過した光を受光する
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の光デバイス。
4. 前記モニタ用受光素子は、前記半導体レーザ光源からの後方出射光を受光する
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の光デバイス。
5. 前記回路部は、前記判定手段による判定結果に基づき、前記第１の波長または前記第２の波長のうちの一方の波長の光により前記情報記録媒体に対する記録または再生を行っているときと、前記各波長のうちの他方の波長の光により前記情報記録媒体に対する記録または再生を行っているときとで、前記信号検出用受光素子からの出力信号についての増幅率を切替える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の光デバイス。

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