JP2009301618A - 光源駆動装置、その光源駆動装置が搭載された光ピックアップ装置、その光ピックアップ装置が搭載された光ディスクドライブ装置、およびその光ディスクドライブ装置が搭載された情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】個体差や環境変化・経時変化を有する光源に対していかなる時においても、バッテリーの電圧から最低限必要な昇圧変換を行うことにより駆動電圧を供給し、光源および駆動部における無駄な電力消費を低減させ、バッテリーの省消費電力化を図る。
【解決手段】光源７１を駆動する電池２０６からの供給電圧をＬＤ駆動部１１６への供給電圧に変換する電圧変換部１５４において、ＬＤ駆動部１１６への供給電圧を、あらかじめ設定された初期電圧から、光源を所定の光量で駆動可能な電流範囲において光源駆動部１１６のトランジスタの電力損失が最低となる電圧を下限とする一定範囲内に設定された電圧と光源の駆動電圧とを加算した電圧へと制御するようにした。
【選択図】図１０

Description

本発明は、主にリチウムイオンバッテリーなどの携帯可能なバッテリーにより駆動する光源駆動装置、その光源駆動装置が搭載された光ピックアップ、その光ピックアップが搭載された光ディスクドライブ、およびその光ディスクドライブが搭載された携帯情報機器に関するものである。

光ディスクはコンパクトディスク（以下「ＣＤ」と略す）の再生・記録に始まり、映像の再生・記録が可能なＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、より高精細な映像の再生・記録が可能なブルーレイディスク（以下「ＢＤ」と略す）等へと、高密度化が進んできた。

これらのディスクを再生・記録する従来の光ディスクドライブには、通常はパーソナルコンピュータその他情報処理装置の内部電源やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の外部バスに接続され、５Ｖあるいは１２Ｖの一定の電圧で電源が供給される。一定電圧での電源供給が可能なのは、パーソナルコンピュータその他情報処理装置自体がＡＣアウトレットより電源供給を受けることが通常で、電源として半永久的であり、光ディスクドライブ等の接続デバイスに対する電源仕様に従い、電圧変換を行っているためである。加えて、その消費電力について、大きな制限を受けないためでもある。

また、もしそれらの装置がリチウムイオンバッテリーなどの携帯可能なバッテリーにより動作可能な構成になっていて、その消費電力にある程度制限を受けるとしても、それらに使用されるバッテリーの供給電圧は通常１０Ｖ〜２４Ｖ程度であり、容量も大きく、電圧変換による接続デバイスへの電源供給にも比較的余裕がある。

図１７は従来の技術を示すブロック図であり、携帯可能なバッテリーにより動作可能な構成を持つ光ディスクドライブにおける光ディスクの再生・記録を行うためのレーザダイオード（ＬＤ）等の光源３０１と、その光源３０１を駆動するために主にトランジスタからなるＬＤドライバ等の駆動部３０２、およびこれらの光源３０１や駆動部３０２をはじめとする光ディスクドライブに対し電源供給を行うための、ＤＣ／ＤＣ変換器等の電圧変換（電源）部３０３との関係を示す図である。図示していないが、電圧変換部３０３はバッテリーまたはＡＣ電源に接続されたＡＣアダプタからの電力供給を受けている。通常、光源３０１は温度や電圧により光量が変動するため、光量モニタ部３０４で光源の光量を監視し、光量に変動があれば、光量制御部３０５で駆動部３０２を制御し、所定の光量となるように、光源３０１への印加電圧をフィードバック制御する（特許文献１参照）。

図１７に示す光ディスクの再生・記録に用いられる光源３０１の駆動電圧は個体差があり、さらに１つの個体においてもその周辺温度や経時変化により、駆動電圧は変化する。その駆動電圧は、ＣＤ／ＤＶＤの再生・記録に用いられる赤外や赤色レーザダイオードの場合で通常２．３Ｖ〜２．６Ｖ程度、最大３Ｖ以下であり、ＢＤ等に用いられる青色レーザダイオードの場合で３．２Ｖ〜６．８Ｖ程度、最大７Ｖ以下である。このため、このような携帯可能なバッテリーにより動作可能な情報処理装置においては、電圧変換部３０３から光源３０１および駆動部３０２への供給電圧を、電圧変換部３０３内の図示しないＤＣ／ＤＣ変換器等の電圧変換手段により、レーザダイオードが駆動可能な程度の一定電圧にまで降圧あるいは昇圧して使用していた。
特開２００４−１４６０５０号公報

しかしながら、従来よりもさらに小型の光ディスクが登場し、それに伴いその光ディスクを再生・記録可能な光ディスクドライブが小型化され、その光ディスクドライブが例えばＰＤＡ、ポータブルのＣＤ／ＤＶＤプレーヤ、携帯電話や携帯ゲーム機など、手の平サイズの携帯情報機器に搭載されると、上記の従来の構成では以下に述べる課題が出てきた。

これらの手の平サイズの携帯情報機器において使用される１セルのリチウムイオンバッテリーの供給電圧は２．７Ｖ〜４．２Ｖと低電圧である上、せいぜい１，１００ｍＡｈ〜１，８００ｍＡｈと容量も小さい。光ディスクの再生・記録に用いられる光源が赤外や赤色レーザダイオードの場合、レーザダイオードの駆動電圧とリチウムイオンバッテリーの供給電圧が上下しても、実際の駆動時間においてはレーザダイオードの駆動電圧よりバッテリーの供給電圧が高い。そのため、電圧変換手段として、降圧型ＤＣ／ＤＣ変換器により一定電圧に降圧して、駆動電圧を供給する方法が一般的であった。しかしながら、光源が青色レーザダイオードの場合、実際の駆動時間において、リチウムイオンバッテリーの供給電圧とレーザダイオードの駆動電圧の上下関係が入れ替わることが生じる。従って、このような手の平サイズの携帯情報機器において、光ディスクドライブの光源として青色レーザダイオードを駆動させる場合、リチウムイオンバッテリーからの供給電圧を昇圧型ＤＣ／ＤＣ変換器によりレーザダイオードの最大駆動電圧以上の一定電圧に昇圧させる方法が採用されている。一般的に、昇圧型ＤＣ／ＤＣ変換器の変換効率は降圧型ＤＣ／ＤＣ変換器の変換効率よりも約１０％以上も低く、電気的な条件面から、赤外や赤色レーザダイオードと比較すると、青色レーザダイオードを長時間安定的に駆動させることが厳しいと言える。

ここで従来のように、青色レーザダイオードを駆動させる場合、光源および駆動部に印加する電圧を終始一定電圧に昇圧してしまうと、以下に述べるように無駄が発生してしまう。すなわち、前述の通り、光源の駆動電圧は光源の個体差により変化し、さらに１つの個体においてもその周辺温度や経時変化により変化する。これらの変化に対応するためには、光源が有する仕様上の最大駆動電圧を考慮して光源および駆動部への供給電圧を決定し、終始一定電圧の昇圧を行うことが考えられる。しかしながら、レーザダイオードドライバ（駆動部）の実際の使用において、最大駆動電圧となることは極希なことであり、ほとんどの場合、実際の駆動電圧と最大駆動電圧との差分が生じ、その差分が駆動部における余剰電力は熱として消費されることになる。このことはリチウムイオンバッテリーの電力を無駄に消費してしまうことを意味するものであり、青色レーザダイオードを長時間安定的に駆動させることの妨げとなり、結果、携帯情報機器自体の動作可能時間を短縮させることになる。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、個体差や環境変化・経時変化を有する光源に対していかなる時においても、携帯情報機器に搭載されたリチウムイオンバッテリー等のバッテリー電圧から最低限必要な昇圧変換を行うことにより駆動電圧を供給し、光源および駆動部における無駄な電力消費を低減させ、リチウムイオンバッテリー等のバッテリーの省消費電力化を実現し、その光源および駆動部が搭載された光ピックアップ、光ディスクドライブ、および携帯情報機器の動作可能時間をできるだけ長く確保することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、光源を駆動するバッテリーからの供給電圧を光源駆動部への供給電圧に変換する電圧変換部において、光源駆動部への供給電圧を、あらかじめ設定された初期電圧から、光源を所定の光量で駆動可能な電流範囲において光源駆動部の光源駆動半導体素子の電力損失が最低となる電圧を下限とする一定範囲内に設定された電圧と光源の駆動電圧とを加算した電圧へと制御するようにしたものである。この構成により、光源の駆動電流の範囲内において光源駆動半導体素子を電力損失が最低となる電圧よりも少し高い能動領域で使用できる。

本発明によれば、電圧変換部において、光源駆動部への供給電圧を、あらかじめ設定された初期電圧から、光源を所定の光量で駆動可能な電流範囲において光源駆動部の光源駆動半導体素子の電力損失が最低となる電圧を下限とする一定範囲内に設定された電圧と光源の駆動電圧とを加算した電圧へと制御するようにしたことにより、個体差や環境変化・経時変化を有する光源に対していかなる時においても、携帯バッテリー電圧からの最低限必要な電圧変換を行うことができ、光源および駆動部における無駄な電力消費を低減し、バッテリーの電力を無駄に消費せず、その光源および駆動部が搭載された光ピックアップ、光ディスクドライブ、および携帯情報機器の動作可能時間をできるだけ長く確保することができる。

本発明は、個体差や環境変化・経時変化を有する光源に対していかなる時においても、携帯情報機器に搭載されたリチウムイオンバッテリー等のバッテリー電圧から最低限必要な昇圧変換を行うことにより駆動電圧を供給し、光源および駆動部における無駄な電力消費を低減させ、リチウムイオンバッテリー等のバッテリーの省消費電力化を実現するという目的を、電圧変換部において、光源駆動部への供給電圧を、あらかじめ設定された初期電圧から、光源を所定の光量で駆動可能な電流範囲において光源駆動部の光源駆動半導体素子の電力損失が最低となる電圧を下限とする一定範囲内に設定された電圧と光源の駆動電圧とを加算した電圧へと制御することにより実現した。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、光源と、光源の電源としてのバッテリーと、光源を所定の光量で駆動するための光源駆動半導体素子を有する光源駆動部と、バッテリーからの供給電圧を光源駆動部への供給電圧に変換する電圧変換部と、を有し、電圧変換部は、光源駆動部への供給電圧を、あらかじめ設定された初期電圧から、光源を所定の光量で駆動可能な電流範囲において光源駆動部の光源駆動半導体素子の電力損失が最低となる電圧を下限とする一定範囲内に設定された電圧と光源の駆動電圧とを加算した電圧へと制御するものである光源駆動装置としたものである。

このように、光源駆動部における電力損失を低く抑えることで、光源駆動装置の消費電力を抑えることができ、光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する各種装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びるので、それらの装置をより長い時間使用することが可能となる。

上記課題を解決するための第２の発明は、第１の発明に対し、光源より出射される光の光量を検出する光量検出部と、光量検出部の検出結果を元に、光量が目標値に一致するように光源駆動部を制御する光量制御部と、をさらに有し、電圧変換部による光源駆動部の供給電圧の制御は、光量検出部と光量制御部により光源の出射光量を確定した後の一定期間に行われるようにしたものである。

このように、あらかじめ設定された十分に高い初期電圧において光源の出射光量を安定させた後に電圧変換部から光源駆動部への電力供給電圧の設定を実施することで、光ディスクからの読み取りに必要な光量を出射させた状態で光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

上記課題を解決するための第３の発明は、第１の発明に対し、光源駆動半導体素子は、電力損失を間接的に知るための特性を有する構成としたものである。

ここで「電力損失を間接的に知るための特性」とは、光源駆動半導体素子の電力損失を推定することのできる電気単位のことであり、光源駆動半導体素子による光源駆動により光源からの出射光量がほぼ一定であれば、その際の光駆動半導体素子の両端電圧を指す。光源駆動半導体素子の電力損失を直接的に測定することなく、電力損失［電流×電圧］の一方を検知し、これを低く制御することにより結果的に光り駆動半導体素子の電力損失を低く抑えるようにしている。このように、「電力損失を間接的に知るための特性」を利用することにより直接的な計測が困難な光源駆動半導体素子の電力損失が推定可能となり、光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

上記課題を解決するための第４の発明は、第１の発明における一定範囲の上限は、光源の最大駆動電圧と最小駆動電圧との差分値と、光源を駆動可能な電流範囲において光源を駆動可能でかつ光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値とを加算した値以下に設定するようにしたものである。

ここで「電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値」とは、光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを推定することのできる電気単位のことであり、前記の「電気損失を間接的に知るための特性」が最小になる光駆動半導体素子の両端電圧を指す。光源駆動半導体素子の電力損失と同様に、電力損失の最低値を直接的に測定することなく、この特性値を用いる。これは、その光源駆動半導体素子の特性を示す仕様値（カタログ値）によって予め知ることができ、設計時にその値を使用することができる。この特性値を下限、この特性値に光源の最大駆動電圧と最小駆動電圧との差分値を加えた値を上限とした一定範囲内に目標値を設定し、その目標値に対して前記の「電気損失を間接的に知るための特性」を制限することにより、光源駆動半導体素子以外の構成素子も含めた光源駆動部における電力損失を最適化し、これにより、光源が駆動可能な範囲でかつ光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

上記課題を解決するための第５の発明は、第４の発明において、光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値が光源を駆動可能な電流範囲において略一定であることとしたものである。

これにより、光源駆動部を構成する光源駆動半導体素子の電力損失が最低となる電圧は光源の駆動電流の範囲全体において略一定に低く抑えられるので、光源の駆動電圧が変化しても光源駆動半導体素子の電力損失を最低限に抑えることができる。

上記課題を解決するための第６の発明は、第４の発明において、光源駆動半導体素子はトランジスタであって、光源駆動半導体素子の電力損失を間接的に知るための特性はトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧であり、光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値はトランジスタのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧であることとしたものである。

このようなトランジスタの特性を利用することにより、直接的な計測が困難な光源駆動半導体素子の電力損失が推定可能となり、光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

上記課題を解決するための第７の発明は、第３の発明において、光源駆動半導体素子の電力損失を間接的に知るための特性を検出し、検出された特性が前記電圧変換部の入力範囲の値に収まるように規格化するモニタ部と、モニタ部より検出される電圧があらかじめ設定された第１の目標電圧値となるよう電圧変換部から光源駆動部への電力供給電圧を制御する電圧制御部と、をさらに有し、第１の目標電圧値は電力損失を間接的に知るための特性に対してあらかじめ設定された第２の目標電圧値が電圧制御部の入力範囲に収まるよう規格化された値であり、第２の目標電圧値は光源を駆動可能な電流範囲において光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値以上であって、光源の最大駆動電圧と最小駆動電圧との差分値と光源を駆動可能な電流範囲において光源を駆動可能でかつ光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値とを加算した電圧値以下に設定されることとしたものである。

これにより、直接的な計測が困難な光源駆動半導体素子の電力損失が推定可能となり、回路を破損することなく光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

上記課題を解決するための第８の発明は、第７の発明において、光源駆動半導体素子はトランジスタであって、光源駆動半導体素子の電力損失を間接的に知るための特性はトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧であり、光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値はトランジスタのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧であることとしたものである。

これにより、直接的な計測が困難な光源駆動半導体素子の電力損失が推定可能となり、光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

上記課題を解決するための第９の発明は、第７の発明において、第１の目標電圧値は｛（電圧制御部の基準電圧値）−（第２の目標電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算であらかじめ設定される値としたものである。

これにより、基準電圧の値に対して、第２の目標値が十分に小さい場合、第１の目標値を電圧制御部の最大入力可能電圧範囲のほぼ中央値に設定するような規格化を容易に実施できる。また、αを１またはそれ以下に設定することにより、電圧制御部入力電圧範囲に対して、規格化されたモニタ値入力の上下限の余裕を持たせることが可能である。

上記課題を解決するための第１０の発明は、第７の発明において、第１の目標電圧値は｛（電圧制御部の最大入力可能電圧値）−（第２の目標電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算であらかじめ設定される値としたものである。

これにより、第２の目標値が電圧制御部の入力範囲の約１／２程度である場合、第１の目標値を電圧制御部の入力電圧範囲のほぼ中央値に設定するような規格化が可能である。また、αを１またはそれ以下に設定することにより、電圧制御部入力電圧範囲に対して、規格化されたモニタ値入力の上下限の余裕を持たせることが可能である。

上記課題を解決するための第１１の発明は、第７の発明において、第１の目標電圧値は｛（第２の目標電圧値）÷（第２の目標電圧値の最大電圧値）×（電圧制御部の最大入力可能電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算であらかじめ設定される値としたものである。

この発明では、第１の目標電圧値は、第２の目標電圧値のとり得る最大電圧値で、設定する第２の目標値を割り、その値に電圧制御部の最大入力可能電圧値を乗じて規格化を行った値である。第２の目標値が電圧制御部の最大入力可能電圧値を超える場合も、電圧制御部の最大入力可能電圧範囲に第１の目標値を設定でき、電圧が制御可能となる。また、αの設定により、電圧制御部の最大入力可能電圧に対して、規格化されたモニタ値入力の上下限の余裕を持たせることが可能である。

上記課題を解決するための第１２の発明は、第７の発明において、規格化された特性の検出電圧値はモニタ部にて｛（電圧制御部の基準電圧値）−（特性の検出電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算で得た値としたものである。

これにより、基準電圧の値に対して、第２の目標値が十分に小さく、かつ第１の目標値を電圧制御部の最大入力可能電圧範囲のほぼ中央値に設定する場合、特性の検出値を電圧制御部の最大入力可能電圧範囲の中央値付近に収束するように制御できる。また、αの設定により、電圧制御部の入力電圧範囲に対して、規格化されたモニタ値入力の上下限の余裕を持たせることが可能である。

上記課題を解決するための第１３の発明は、第７の発明において、規格化された特性の検出電圧値はモニタ部にて｛（電圧制御部の最大入力可能電圧値）−（特性の検出電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算で得た値としたものである。

これにより、第２の目標値が電圧制御部の最大入力可能電圧値の約１／２程度であって、特性の検出電圧値を第２の目標値に近づける場合、電圧制御部の入力電圧範囲のほぼ中央値を第１の目標値とし、対応する規格化されたモニタ値の誤差を押さえ込む制御が可能である。また、αの設定により、電圧制御部の入力電圧範囲に対して、規格化されたモニタ値入力の上下限の余裕を持たせることが可能である。

上記課題を解決するための第１４の発明は、第７の発明において、規格化された特性の検出電圧値はモニタ部にて｛（特性の検出電圧値）÷（特性の検出電圧の最大値）×（電圧制御部の最大入力可能電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算で得た値としたものである。

第２の目標値が電圧制御部の最大入力可能電圧値を超え、第１１の発明により規格化される場合、特性の検出電圧も第２の目標値と同様に規格化され、第１の目標値を得る必要がある。本発明により、第２目標値が電圧制御部の入力可能電圧範囲を超えても、規格化を行うことで、電圧制御可能である。また、αの設定により、電圧制御部入力可能電圧範囲に対して、規格化されたモニタ値入力の上下限の余裕を持たせることが可能である。

上記課題を解決するための第１５の発明は、第７の発明において、特性の検出と規格化演算は、オペアンプを用いて実行されることとしたものである。

このようにオペアンプを使用することで、特性のモニタと規格化という２つの機能を１つのデバイスで果たすことができる。

上記課題を解決するための第１６の発明は、第１から第１５のいずれかの光源駆動装置が搭載された光ピックアップ装置としたものである。

これにより、光源駆動装置の消費電力を抑えることで、光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する光ピックアップ装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びるので、より長い時間使用することが可能となる。

上記課題を解決するための第１７の発明は、第１６の発明の光ピックアップ装置が搭載された光ディスクドライブ装置としたものである。

これにより、光源駆動装置の消費電力を抑えることで、光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する光ピックアップ装置、光ディスクドライブ装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びるので、より長い時間使用することが可能となる。

上記課題を解決するための第１８の発明は、第１７の発明の光ディスクドライブ装置が登載された情報端末装置としたものである。

これにより、光源駆動装置の消費電力を抑えることで、光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する光ピックアップ装置、光ディスクドライブ装置および情報端末装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びるので、より長い時間使用することが可能となる。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態における情報再生装置の外観を示す斜視図である。

なお以下の説明では図中の座標空間としてｘｙｚ座標系を用いるが、ｘ軸は後に詳細に説明するように光学ユニット２１（図４参照）を構成するキャリッジ７０（図４参照）の移動方向、即ち情報記録媒体の内周から外周に向かう軸を示すものであり、その矢印方向は情報記録媒体の外周方向を示している。またｙ軸はｘ軸と直交する軸であり、その矢印方向は後述する光学ユニット２１に搭載された光源７１（図４参照）からの光の出射方向を示すものである。またｚ軸はｘ軸およびｙ軸と直交する軸であり情報記録媒体の表面に対する法線である。その矢印方向は後述するピックアップ７５（図４参照）に搭載された対物レンズ７４（図４参照）から情報記録媒体に出射される光の方向を示している。またこれらの軸の矢印方向を＋、その逆の方向を−と定義して説明する。なお、情報再生装置としての用途に適した光源としては、現時点ではレーザダイオード（ＬＤ）が挙げられるが、光量をモニタできて、電流駆動でその光量を制御できる光デバイスであれば、それも本発明の光源として使用することができる。

図１において１は情報再生装置であり、例えばカートリッジに収納され少なくとも情報が既に記録された光ディスク等（以下カートリッジに収納された光ディスク等の単体に対して説明を要する場合は“ディスク状記録媒体”と呼称する。またこのディスク状記録媒体とこれが収納されたカートリッジを一括して“情報記録媒体”と呼称する）から情報を読み取る機能を有している。２は再生機構部であり情報記録媒体に記録された情報を読取るためのメカニズム、およびこのメカニズムの制御や情報の再生のための信号処理に係る回路基板などのハードウェアから構成されている。３は樹脂によって構成された上面カバーである。ユーザは上面カバー開放レバー４を操作することで上面カバー３を開放状態とし、情報記録媒体を情報再生装置１に着脱することができる。

図２は本発明の実施の形態における情報再生装置１の上面カバー３を開放した状態を示す斜視図である。

図２において５はディスク状記録媒体であり実施の形態ではモバイル用途に適用すべく直径約３２ミリメートルの小径の光ディスクを用いている。６はディスク状記録媒体５を収納したカートリッジであり、このディスク状記録媒体５とカートリッジ６は情報記録媒体７を構成している。８は情報記録媒体格納部であり情報記録媒体７はユーザの操作によって情報記録媒体格納部８に挿入されあるいは抜去される。すなわち実施の形態の情報再生装置１おいて情報記録媒体７は情報記録媒体格納部８に対して着脱可能に構成されている。

９は上面シャーシである。

１０は格納部支持部であり、再生機構部２に対する情報記録媒体格納部８の開閉動作の回動中心をなすものである。１１はフックであり１２はフック付勢部材である。情報記録媒体格納部８が閉状態のときは上面カバー３に設けられた図示しない係止部材によってフック１１が係止され、情報記録媒体格納部８は閉状態を維持されている。一方ユーザによって上面カバー開放レバー４が方向Ｄ１に動かされると、上面カバー開放レバー４に連動してフック１１も方向Ｄ１に移動し、上面カバー３に設けられた図示しない係止部材から外れて、情報記録媒体格納部８、上面シャーシ９、上面カバー３は格納部支持部１０を支持中心として方向Ｄ２に変位し、これによって情報記録媒体格納部８が露呈して開状態となる。ユーザは露呈した情報記録媒体格納部８に情報記録媒体７を挿入し、上面カバー３を方向Ｄ２とは逆方向に押下すると、情報記録媒体格納部８は上面シャーシ９と共に方向Ｄ２に移動し情報記録媒体格納部８は図１に示す閉状態となる。

２１は情報記録媒体格納部８に格納された情報記録媒体７の情報を読み取るための光学系が搭載された光学ユニットである。更に光学ユニット２１は後に詳細に説明するように、情報記録媒体７を構成するディスク状記録媒体５の記録面に沿ってｘ軸±方向すなわちディスク状記録媒体５の中心方向と外周方向に移動可能に支持されたキャリッジ（図示せず）と、ディスク状記録媒体５の記録面に光源（図示せず）から出射された光を結像するピックアップ７５と、読み取り動作中はピックアップ７５と上記記録面が所定の位置関係を維持するように、ピックアップ７５の位置をリアルタイムにｚ軸±方向およびｘ軸±方向に制御するアクチュエータ７３などから構成されている。

図３は本発明の実施の形態における再生機構部２のメカニズムを示す斜視図であり、図２における再生機構部２をｚ軸−方向から＋方向に見たものである。

図３において２１は前述のごとく情報記録媒体７（図２参照）に記録された情報を読み取る光学ユニットである。２２は情報記録媒体７を回転駆動するための動力源となるブラシレスモータから成るスピンドルモータ、２３は光学ユニット２１をｘ軸の±方向、即ち情報記録媒体７（図示せず。図２参照）の内周、外周位置に移動させるためにねじを切られたリードスクリューシャフト、２４はリードスクリューシャフト２３より光学ユニット２１に動力を伝達するラック板ばね、２５はリードスクリューシャフト２３に固定されたリードスクリューシャフト歯車、２８はリードスクリューシャフト２３を回転させる動力源となるフィードモータ、２９はモータ２８の回転軸に取り付けられたモータ歯車、３３は光学ユニット２１の情報記録媒体の内周、外周位置への動作を規制、誘導するガイドシャフトである。

さて、フィードモータ２８を所定の方向に駆動することで、駆動力はモータ歯車２９、リードスクリューシャフト歯車２５、リードスクリューシャフト２３、ラック板ばね２４を経て伝達され、光学ユニット２１はリードスクリューシャフト２３とガイドシャフト３３にガイドされｘ軸±方向に駆動される。

３５はガラスエポキシ基板上に各種電子部品を組み込んで構成された制御部である。制御部３５に搭載されたハードウェアの構成は後に詳細に説明するが、制御部３５には少なくともＣＰＵ、ＲＡＭで構成されたワークメモリ、ＲＯＭ等で構成された不揮発性のプログラムメモリ、情報再生装置１の状態を記憶しておくＥＥＰＲＯＭ等で構成された不揮発性メモリ等（共に図示せず）が搭載されている。

図４は本発明の実施の形態における光学ユニット２１の構成を示す斜視図である。以下、図４に図２、図３を併用して実施の形態における光学ユニット２１の構成について詳細に説明する。

図４において７０は光学ユニット２１の一部をなす加工精度上有利な例えばアルミニウムダイキャスト等で構成されたキャリッジであり、再生機構部２（図３参照）においてｘ軸±方向に沿ったＬ１線上に配置されたリードスクリューシャフト２３（図３参照）およびＬ２線上に配置されたガイドシャフト３３（図３参照）によって支持されている。キャリッジ７０はｘ軸±方向であるＬ１線上およびＬ２線上、およびこれらの延長線上をリードスクリューシャフト２３（図３参照）の回転に伴ってｘ軸±方向に移動し、情報記録媒体７（図２参照）の内周から外周にかけての所望の位置に光学ユニット２１を搬送する。

７１は例えば波長λ＝４０５ｎｍの青紫色レーザダイオードよりなる光源であり、実施の形態では出力＝５ｍＷの高出力タイプを採用している。短波長の青紫色レーザを用いることによって、記録密度の高い情報記録媒体７（図２参照）の再生に対応することが可能となる。７２は“田”の字型に区分けされた４つの受光面を有するいわゆる４分割センサからなる受光センサであり、情報記録媒体７（図２参照）を構成するディスク状記録媒体５（図２参照）の記録面から反射された光を検出し、情報記録媒体７に記録されたピットよりなるＯＮ／ＯＦＦ情報を出力するとともに、後述するピックアップ７５（より正確には対物レンズ７４）と情報記録媒体７（図２参照）のｘ軸±方向の微小変位エラー（トラッキングエラー）と同ｚ軸±方向の微小変位エラー（フォーカスエラー）情報を出力する。

７３は光学ユニット２１上に配置され、少なくとも後述の対物レンズ７４とこの対物レンズ７４が配置されたピックアップ７５を搭載したアクチュエータである。アクチュエータ７３は磁気回路の一部を構成するため、鉄あるいはニッケルなど所定の透磁率を有する金属あるいはその合金で構成されている。７４は樹脂製の対物レンズでありｚ軸＋方向、即ちＬ３線上に光源７１からの光を導き、かつ情報記録媒体７を構成するディスク状記録媒体５（図２参照）の記録面に光源７１の出射光を結像させ、更にその反射光を受光センサ７２に導く。７５はピックアップであり、後に詳細に説明するようにその外周部に複数のコイルが配設されており、このコイルに電流を供給することで、アクチュエータ７３に設けられた磁気回路に作用して、ピックアップ７５はｘ軸±方向およびｚ軸±方向に変位する。この制御は受光センサ７２の出力に基づき図示しない制御部３５（図３参照）によって行われ、制御部３５（図３参照）はピックアップ７５を前述のトラッキングエラーとフォーカスエラーをキャンセルする方向に変位させる。

図５は本発明の実施の形態における光学ユニット２１の光学系の詳細を示す構成図である。なお図５において情報記録媒体格納部８（図２参照）に格納された情報記録媒体７はｚ軸＋方向（紙面の表方向）に配置されている。

以下、図５を用いて実施の形態における光学ユニット２１の光学系の構成を更に詳細に説明する。

図５において７６は複数のガラス部材を貼り合わせ、その界面に偏光膜を有する偏光ビームスプリッタ、７７は直線偏光を円偏光に変換する１／４λ波長板である。１／４λ波長板７７と偏光ビームスプリッタ７６とを組み合わせることで、光源７１から出射された往路光と、情報記録媒体７から反射された復路光を分離することができる。

７８はフォトダイオード等により構成される光量モニタ、７９は光源７１の出射光を平行光に角度変換する樹脂にて形成されたコリメータレンズ、８０はコリメータレンズ７９によって平行光に角度変換された光源７１からの光をｚ軸＋方向に折り曲げて対物レンズ７４に導くミラー、８１は情報記録媒体７から反射された光を受光センサ７２に結像するシリンドリカルレンズから成るサーボレンズである。

実施の形態では偏光ビームスプリッタ７６と受光センサ７２を所定の距離だけ離間する必要性から、入射面と出射面の両面に凹形状を有するサーボレンズ８１を採用している。実施の形態では前述のごとく青紫色レーザを採用しているが、青紫色レーザは樹脂系の光学材料の劣化を加速させるため偏光ビームスプリッタ７６、１／４λ波長板７７、コリメータレンズ７９、ミラー８０、サーボレンズ８１等の光学部材には青紫色光耐性を有する材料を用いることが望ましい。

以上のように構成された光学系について、以下光路を追って詳細に説明する。

光源７１から出射された青紫色レーザ光は偏光ビームスプリッタ７６を透過し、１／４λ波長板７７に入射すると直線偏光から円偏光に変換される。１／４λ波長板７７を透過した光はコリメータレンズ７９によって平行光に角度変換された後、ミラー８０によってｚ軸＋方向に約９０°折り曲げられる。

一方光源７１から出射された光の約１０％は、偏光ビームスプリッタ７６の貼り合わせ界面で反射され光量モニタ７８に入射する。光量モニタ７８は入射光量に応じた光電流を出力する。光源７１を構成するレーザダイオードは環境温度等によって光出力が変化することが知られており、後述の図７に示すＬＤ光量制御部１５１によって光量モニタ７８が出力する光電流値が一定となるように、光源７１を駆動する駆動電流あるいは駆動電圧等の駆動条件を制御し、対物レンズ７４からの光出力として０．５ｍＷが得られるように制御している。

さて、ミラー８０によって折り曲げられた平行光は対物レンズ７４に入射し、対物レンズ７４によって収斂された結果、対物レンズ７４の光出射面から０．２２ｍｍ離間したディスク状記録媒体５の記録面に０．３μｍ（半値全幅）の光スポットが形成される。

ディスク状記録媒体５上に記録された図示しないピットの有無によってディスク状記録媒体５の反射率が異なるため、ピットの有無に応じて情報記録媒体７から反射される光の強度が変化する。

ディスク状記録媒体５から反射された光は、これまで説明してきた光路を対物レンズ７４、ミラー８０、コリメータレンズ７９、１／４λ波長板７７の順に逆に戻り、偏光ビームスプリッタ７６に入射する。偏光ビームスプリッタ７６の界面に到達した光は、所定の反射率で反射されるが、実施の形態においては、このときの反射角をθ１＝６０゜とし、この角度に基づいて偏光ビームスプリッタ７６の形状を六角形とすると共に、偏光ビームスプリッタ７６の界面における反射膜の厚みなどの最適化を図っている。

一般に偏光ビームスプリッタ７６の界面による反射角はθ１＝４５゜とする（即ち偏光ビームスプリッタ７６は正方形または長方形）ことが多いが、この場合は受光センサ７２の配置位置は偏光ビームスプリッタ７６に対してｘ軸−方向の真横になるため、光学系を小さくすることが難しくなる。実施の形態では偏光ビームスプリッタ７６の外形を六角形とし偏光ビームスプリッタ７６による反射角を４５°より大きい６０゜とすることで、光路に対して受光センサ７２と光源７１の形成する角度を大きく設けて、受光センサ７２を斜め配置し、光学系全体のｘ軸方向の幅を小さくしている。

またこのようにすることで、スピンドルモータ２２に対してより近くまで光学ユニット２１（図３参照）を近接させることができるようになる。このことは情報記録媒体７のより内周側まで光学ユニット２１がアクセス可能となることを意味し、実質的に情報記録媒体７の容量を増大することができる。

以上述べてきたように、偏光ビームスプリッタ７６の界面による反射角を４５°より大きくすることで、光学ユニット２１のサイズを小さくすることができると共に、スピンドルモータ２１との関係において、情報記録媒体７のより内周までアクセス可能であるという顕著な効果がある。

なお偏光ビームスプリッタ７６の形状については正六角形である必要はなく、光路上にない面については変形を伴っても構わないし、光路上にある面であっても光を蹴らない最小幅が確保されていればよい。偏光ビームスプリッタ７６の辺を延長した点線で示すように、偏光ビームスプリッタ７６の形状は平行四辺形、ないし五角形であってもよい。ただしスピンドルモータ２２の配置側については、図示するごとくスピンドルモータ２２の配置と干渉するため、この側はカットして面とすることが望ましい。

さて、偏光ビームスプリッタ７６の貼り合わせ界面にて反射された光は、シリンドリカルレンズによって構成されたサーボレンズ８１で光スポットの縦横比がおよそ１：１となるように角度変換され４分割センサから成る受光センサ７２に入射する。入射された光は受光センサ７２によって光電流に変換され、この変換された値に基づいてディスク状記録媒体５上に形成されたピットの有無、即ち情報記録媒体７（図２参照）に記録された記録情報を読み取ることができる。

さて、これら光学ユニット２１を構成する光学部材のうち、光源７１、偏光ビームスプリッタ７６、１／４λ波長板７７、光量モニタ７８、コリメータレンズ７９、ミラー８０、サーボレンズ８１、受光センサ７２の各部材はキャリッジ７０（図４参照）に配置され、対物レンズ７４、ピックアップ７５はアクチュエータ７３（図６参照）に配置されている。実施の形態においてこれらの光学部材はディスクリート部品を用いシンプルな構成を採用している。

図６は本発明の実施の形態におけるアクチュエータ７３の構造を示す斜視図である。以下、図６を用いてアクチュエータ７３の構造および、ピックアップ７５の位置を変位させる構成について詳細に説明する。

図６において７５は既に簡単に説明したピックアップである。ピックアップ７５は対物レンズ７４を直接的に支持するとともに、ピックアップ７５にはその外周部に４個のトラッキングコイル９０および１つのフォーカスコイル９１が配設されており、トラッキングコイル９０およびフォーカスコイル９１は、アクチュエータ７３上に配置された永久磁石８９によって形成される磁気回路の中に位置するように構成されている。

ピックアップ７５はアクチュエータ７３上に配置されたサスペンションホルダ８７に固定された４本のベリリウム銅からなる長さ８ミリメートル、太さ５０マイクロメートルのサスペンションワイヤ８８によって空中に支持されており、サスペンションワイヤ８８を介して４個のトラッキングコイル９０に電流を供給することで、対物レンズユニット８４はｘ軸±方向に沿ったＬ４方向に微小変位し、同様にフォーカスコイル９１に電流を供給することで、対物レンズユニット８４はｚ軸±方向に沿ったＬ５方向に微小変位する。

９２はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であり、制御部３５（図３参照）に接続されトラッキングコイル９０およびフォーカスコイル９１に駆動電流を供給する。

９３はピックアップ７５において対物レンズ７４の近傍に設けられ、少なくともディスク状記録媒体５（図２参照）よりも柔らかい弾性樹脂で構成された突出部であり、突出部９３はｚ軸＋方向において対物レンズ７４よりも突出するように構成されている。

以下、図６に図３、図４、図５を併用して説明を続ける。

既に図５を用いて説明した４分割センサから成る受光センサ７２は上述した記録情報の他にディスク状記録媒体５とピックアップ７５の離間距離に関する情報、およびディスク状記録媒体５上に形成された光スポットと記録されたピット列からの離間距離に関する情報を出力する。これらの情報は既に説明した制御部３５（図３参照）に伝達され図示しない処理回路によってアナログ−ディジタル変換され、ディスク状記録媒体５とピックアップ７５（図４参照）の離間距離および光スポットとピット列の離間距離を示す情報は制御部３５（図３参照）に設けられたピックアップ駆動回路（図示せず。後述する）へ送られ、ピックアップ駆動回路はこの位置関係を示す情報に基づいてディスク状記録媒体５とピックアップ７５（図４参照）の相対位置関係をリアルタイムに制御して安定した情報の読み取りが行えるようにする。

即ち受光センサ７２（図５参照）の出力に基づいて、ピックアップ駆動回路によってフォーカスコイル９１が駆動され、これによってピックアップ７５をｚ軸±方向（Ｌ５方向）に変位させ、既に述べたフォーカスエラーに対して対物レンズ７４の位置をリアルタイムに追随させる（フォーカスサーボ）。更に同様に、受光センサ７２（図５参照）の出力に基づいて、ピックアップ駆動回路によってトラッキングコイル９０が駆動され、これによってピックアップ７５をｘ軸±方向（Ｌ４方向）に変位させ、既に述べたトラッキングエラーに対しピックアップ７５の位置をリアルタイムに追随させる（トラッキングサーボ）。

このピックアップ駆動回路による制御は、ディスク状記録媒体５とピックアップ７５の相対位置関係を常に一定にするものであり、例えばディスク状記録媒体５がこれを回転駆動するスピンドルモータ（図３参照）の軸に対して傾斜して装着されてしまったような場合には、ディスク状記録媒体５の回転に伴ってディスク状記録媒体５の記録面とピックアップ７５の距離はｚ軸±方向に常時変動し、ディスク状記録媒体５の記録面に形成される光スポット形状が変化するため安定した読み取り動作が困難となる。ピックアップ駆動回路はピックアップ７５を、このｚ軸方向の距離変動に対してリアルタイムに追随させる、即ちｚ軸±方向に変位させる制御を行う。以下ピックアップ駆動回路によってピックアップ７５がｚ軸±方向に駆動される範囲を「正常な動作範囲」と呼称する。

またフォーカスコイル９１に供給する電流値に所定のオフセットを設けることで、ディスク状記録媒体５とピックアップ７５との離間距離を定常的に変位させることができる。このようにピックアップ７５に配置された対物レンズ７４の焦点位置（深さ方向）を積極的に制御することで、複数の記録層を有する情報記録媒体７の各層に記録された情報を読み取ることが可能である。

図７は本発明の実施の形態における情報再生装置１のハードウェア構成を示すブロック構成図である。図７において個々のハードウェア要素を示すブロック間を結ぶ実線は信号の流れを意味し、同破線は機構的な接続関係が存在することを意味している。

以下、図７に図３を併用して情報再生装置１の動作を詳細に説明する。

図７において１１０は制御部３５に搭載されたＣＰＵであり、情報再生装置１のハードウェアに係る制御パラメータ等の設定やメカニズムの駆動等を制御する。ＣＰＵ１１０はバス１１１を介してプログラムが格納された不揮発性メモリであるＲＯＭ１１２、ＣＰＵ１１０のワーク領域を構成するＲＡＭ１１３、情報再生装置１の状態などを保存するＥＥＰＲＯＭ１１４に接続されている。

ＣＰＵ１１０はバス１１１を介してモータ制御部１１５に接続され、ＣＰＵ１１０はモータ制御部１１５を介してスピンドルモータ２２を所定の方向に回転させ情報再生装置１に装着された情報記録媒体７（より正確には情報記録媒体７を構成するディスク状記録媒体５）を回転駆動する。同様にＣＰＵ１１０はモータ制御部１１５を介してフィードモータ２８を正逆方向に回転させ、図示しないキャリッジ７０（図４参照）を介して光学ユニット２１（図２参照）を情報記録媒体７の半径方向に沿って内周と外周のあらかじめ定められた移動範囲で駆動する。光学ユニット２１には図示しないアクチュエータ７３（図４参照）が搭載され、アクチュエータ７３（図４参照）上にはピックアップ７５が搭載されており、ＣＰＵ１１０はフィードモータ２８を駆動することで、結果的にピックアップ７５を情報記録媒体７の内外周にわたって任意の位置に搬送する。

１１６はＬＤ駆動部である。ＬＤ駆動部１１６は青紫色レーザダイオードによって構成された光源７１を発光させる。発光した光の一部は光量モニタ７８に検出され、光量の情報がＬＤ光量制御部１５１に伝えられ、あらかじめ設定されていた発光量の目標値になるようにＬＤ光量制御部１５１はＬＤ駆動部１１６に電圧制御信号１５９を送ることで、光源７１の発量を一定に制御することができる。なお、実施の形態において、光源７１にはレーザダイオード（ＬＤ）が用いられ、赤外／赤色ＬＤを用いることができるが、特に小径の光ディスクの場合には波長４０５ｎｍの青色ＬＤが用いられる。

１１７は情報記録媒体７からの反射光を処理するための処理回路である。光源７１から出射された光は図５を用いて説明した光学系を経て情報記録媒体７を構成するディスク状記録媒体５（図８等を参照）の記録面に対物レンズ７４によって結像され、この反射光が受光センサ７２によって受光される。既に図５を用いて説明した４分割センサから成る受光センサ７２は上述した記録情報の他にディスク状記録媒体５の記録面と対物レンズ７４の離間距離に関する情報、およびディスク状記録媒体５上に形成された光スポットと記録されたピット列からの離間距離に関する情報を出力する。

１１８はピックアップ駆動回路である。これらの離間距離に関する情報は処理回路１１７によってアナログ−ディジタル変換され、ディスク状記録媒体５とピックアップ７５の離間距離および光スポットとピット列の離間距離を示す情報に基づき、あらかじめ設定されていた離間距離の目標値内に収まるように、制御信号を生成する。生成された制御信号はディジタル−アナログ変換され、ピックアップ駆動回路１１８へ送られ、ピックアップ駆動回路１１８はトラッキングコイル９０とフォーカスコイル９１をリアルタイムに駆動して、安定した情報の読み取りが行えるようにする。

即ち受光センサ７２の出力に基づいてピックアップ駆動回路１１８によってフォーカスコイル９１が駆動され、これによってピックアップ７５を対物レンズ７４からの光出射方向およびこれと反対の方向（ｚ軸±方向）に微小変位させ、既に述べたフォーカスエラーに対して対物レンズ７４の位置をリアルタイムに追随させる（これを「フォーカスサーボ」という。）。更に同様に、受光センサ７２の出力に基づいて、ピックアップ駆動回路１１８によってトラッキングコイル９０が駆動され、これによってピックアップ７５を情報記録媒体７の内外周方向（ｘ軸±方向）に微小変位させ、既に述べたトラッキングエラーに対しピックアップ７５の位置をリアルタイムに追随させる（これを「トラッキングサーボ」という。）。

１５１はＬＤ光量制御部である。図５の説明において述べたように、光源７１から出射された光の約１０％は光量モニタ７８に入射する。光量モニタ７８は入射光量に応じた光電流を出力するが、光源７１を構成するレーザダイオードは環境温度等によって光出力が変化し、それに伴い光量モニタ７８が出力する光電流値も変化する。情報記録媒体７に記録された情報を安定的に読み取るには、読取を開始する前にまず光源７１の光出力を所定の値に保つ必要がある。そのためにＬＤ光量制御部１５１は、光量モニタ７８が出力する光電流値が一定となるように、光源７１を駆動する駆動電流あるいは駆動電圧等の駆動条件を制御し、対物レンズ７４からの光出力として０．５ｍＷが得られるように制御している。

その他、制御部３５を構成するものとして、情報再生装置１を含む各装置を動作させるために必要な電力を供給するための電池２０６（図８以降において後述）、電源供給ライン１５５を通して供給される電池２０６の電圧をＬＤ駆動部１１６が動作に最適な電圧へと変換し、ＬＤ電源（＋）ライン１５６を通してＬＤ駆動部１１６へ供給するための電圧変換部１５４、信号ライン１５７を通してＬＤ駆動部１１６を構成する特定の素子のある特性をモニタし、モニタされた信号を規格化するためのＬＤ駆動電圧モニタ部１５２、モニタ規格化出力１５８を通してＬＤ駆動電圧モニタ部１５２からの規格化されたモニタ信号を受け取り、電圧変換部１５４の制御を行う電圧制御部１５３からなる。これらについては後述において詳細を述べる。

以上、図１〜図７を用いて説明した情報再生装置１は、例えば図８に示すような携帯情報端末装置に搭載される。

図８は本発明の実施の形態における情報再生装置１が搭載された携帯情報端末装置の例を示す外観図である。携帯情報端末装置２００は、情報再生装置１の他に、例えば図９において後述する通信回路２０１などの情報再生装置以外の各部分を動作させるための情報端末制御部２０２、情報再生装置１で再生される動画情報や情報端末制御部２０２からの各種表示情報などを表示するための表示部２０３、情報再生装置１で再生される音声情報や情報端末制御部２０２からの各種音声情報などを出力する音声出力部２０４、情報端末制御部２０２を操作するためのキーボード２０５、これらの情報再生装置１や通信回路２０１、情報端末制御部２０２、表示部２０３などを駆動させるための電池２０６などにより構成されている。本実施の形態において図８に示す携帯情報端末装置は携帯電話であるが、搭載された電池のみによる動作を通常の使用形態としていることが前提となっている装置であれば、例えばスマートホンやＰＤＡのような複数かつ高機能を有する情報端末であっても良い。

図９は本発明の実施の形態における携帯情報端末装置２００の内部概略図である。先に述べた通信回路２０１、情報端末制御部２０２、表示部２０３、音声出力部２０４、キーボード２０５、電池２０６と情報再生装置１との関係を概略的に示している。電池２０６のプラス側は電源（＋）ライン２０７を通じて通信回路２０１、情報端末制御部２０２、情報再生装置１などの各部に接続され、電池２０６のマイナス側は電源（−）ライン２０８を通じて通信回路２０１、情報端末制御部２０２、情報再生装置１などの各部に接続されている。これら電源（＋）ライン２０７および電源（−）ライン２０８により、携帯情報端末装置２００の各部、すなわち情報再生装置１を始めとして、通信回路２０１、情報端末制御部２０２などを動作させるために必要な電力供給を行う。

２０９、２１２、２１４は動画情報データの流れ、２１０、２１３、２１５は音声情報データの流れ、２１１、２１６は各種制御信号バスを示す。ただし、それらの形式や信号線数は、同じ種類のデータや制御信号バス同士であっても互いに異なる場合がある。例えば動画情報データ２０９、２１２、２１４は、動画情報データという点では同じであるが、その形式や信号線数について互いに異なる場合がある。図９においては、例えば情報再生装置１で読み出された動画情報データ２０９や音声情報データ２１０が、情報端末制御部２０２を介し、動画情報データについては２１２により表示部２０３へと渡されて動画が表示され、音声情報データについては２１３により音声出力部２０４へと渡されて音声が出力される。さらに、通信回路２０１で受信された動画情報データ２１４や音声情報データ２１５が、それぞれ表示部２０３および音声出力部２０４へと渡されて、動画表示および音声出力される場合もある。

以上の説明を背景として、本発明に係る部分の実施の形態について詳細に述べる。

図１０は、本発明の実施の形態の基本的構成を示すブロック図であり、説明を容易にするために、情報記録媒体７に記録された情報を読み取るために必要な光源７１と、図７に関する説明の最後において述べた電池２０６、電池２０６から供給される電源供給ライン１５５の電圧をＬＤ駆動部１１６が動作するのに最適な電圧へと変換しＬＤ電源（＋）ライン１５６を用いて供給するための電圧変換部１５４、ＬＤ駆動部１１６を構成する特定の素子のある特性をモニタ・規格化（図７の１５７）するためのＬＤ駆動電圧モニタ部１５２、ＬＤ駆動電圧モニタ部１５２からの規格化されたモニタ出力（図７の１５８）をあらかじめ設定された目標値になるように電圧変換部１５４の制御（図７の１５９）するための電圧制御部１５３、光源７１から出射された光の約１０％をモニタする光量モニタ７８、光量モニタ７８が出力する光電流値があらかじめ設定された目標値に一定となるように、光源７１を駆動する駆動電流あるいは駆動電圧等の駆動条件を制御するＬＤ光量制御部１５１を抽出し、併せて記載したものである。なお、説明を簡略化するために、偏光ビームスプリッタ７６は図１０において省略している。

本実施の形態の光源７１の動作可能電圧は、ＢＤ等に用いられる青色レーザダイオードの場合で３．２Ｖ〜６．８Ｖ程度、最大７Ｖ以下である。それに対して電池２０６の供給電圧は２．７Ｖ〜４．２Ｖであり、その電圧は使用や充放電により変動する。つまり、電圧変換部１５４は、電池２０６の供給電圧よりも高い電圧に変換する可能性が高い。

以上のような図１０の構成において、図２に示すディスク状記録媒体（光ディスク）５より情報の読み取りを開始する際、最初に図１０の電池２０６からの供給電力が供給ライン１５５を介して電圧変換部１５４へ供給され、その電池２０６からの印加電圧が電圧変換部１５４により光源７１の動作可能電圧よりも十分に高い値（本実施の形態においては電圧変換部１５４の最大出力電圧である７．７４２Ｖ）となるよう変換され、ＬＤ電源（＋）ライン１５６を介してＬＤ駆動部１１６へ供給された後、ＬＤ光量フィードバックループ１６０が実行される。すなわち、図５および図７においても述べたように、光源７１から出射された光の約１０％が光量モニタ７８に入射し、光量モニタ７８が入射光量に応じた光電流を出力し、光量モニタ７８から出力される光電流値を一定に保持するようにＬＤ光量制御部１５１がＬＤ駆動部１１６を制御し、図７等に示す対物レンズ７４からの光出力として０．５ｍＷが得られるよう、図１０等に示す光源７１の駆動電流を制御する。

ＬＤ光量フィードバックループ１６０により光源７１から光量モニタ７８への入射光量を一定に安定させた後、次にＬＤ電源フィードバックループ１６１が実行され、ＬＤ電源（＋）ライン１５６の電圧が段階的に下げられ、最終的には光源７１が動作可能な必要最小限の電圧に設定される。本実施の形態ではＬＤ駆動電圧モニタ部１５２が信号ライン１５７によりＬＤ駆動部１１６における電力損失を間接的に知るための特性をモニタしてシフト／規格化し、そのモニタ規格化出力１５８が電圧制御部１５３に入力される。こうして電圧制御部１５３は、モニタ規格化出力１５８とあらかじめ設定される目標値によりＬＤ駆動部１１６での電力損失を推定することができる。その推定された電力損失に対応する電圧制御信号１５９は電圧変換部１５４に入力され、電圧変換部１５４ではＬＤ駆動部１１６で損失される電力が小さくなるように制御し、ＬＤ電源（＋）ライン１５６に対する供給電圧を段階的に更新して行き、最終的には光源７１およびＬＤ駆動部１１６が動作可能な必要最小限の供給電圧へと制御する。これによりＬＤ駆動部１１６における電力損失を低く抑えることができるので、本発明の光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する各種装置の消費電力を抑えることができる。その結果、それらの装置を動作させる電池２０６の電力供給可能な時間が延びて、それらの装置をより長い時間使用することが可能となる。

図１１は本発明の実施の形態における電圧変換部１５４の構成例を示す回路図である。電圧変換部１５４は主に電圧変換ＩＣ１６２とその周辺回路からなるＤＣ／ＤＣ変換器により実現することができる。本実施の形態において、電圧変換ＩＣ１６２にはＬＭ２７３１３Ｘを採用している。電圧変換ＩＣ１６２は、電源供給ライン１５５を介して電池２０６からの電力供給をＶＩＮ端子より受け、その電池２０６からの印加電圧を光源７１が十分動作可能な電圧へと変換し、ＬＤ電源（＋）ライン１５６を介してＬＤ駆動部１１６に対して電力供給する。その供給電圧は、電圧制御部１５３からの電圧制御信号１５９を用いて、電圧変換ＩＣ１６２のＦＢ端子に接続されるＲ１とＲ２を含むインピーダンス値の比を変更することにより決定されるようになっている。この電圧制御信号１５９はモニタ規格化出力１５８を後に述べるあらかじめ設定された第１の目標電圧値１７３（図１４参照）に近づくように制御することで得られる信号であり、ＬＤ電源（＋）ライン１５６を通して電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６および光源７１への供給電圧は、ＬＤ駆動部１１６での電力損失が小さくなる方向へと制御されることになり、最終的には光源７１およびＬＤ駆動部１１６が動作可能な必要最小限の供給電圧まで降下される。

ここで、ＤＣ／ＤＣ変換器による電圧変換部１５４の出力電圧は下記により求まる。

Ｖｏｕｔ＝｛（ΔＲ×Ｖｆｂ）−（Ｒ１×Ｒ２×Ｅ）｝／（Ｒ２×Ｒ３）
但し、ΔＲ＝（Ｒ１×Ｒ２）＋（Ｒ２×Ｒ３）＋（Ｒ３×Ｒ１）、
Ｖｆｂ＝１．２３Ｖ
通常、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧はＲ１とＲ２の固定値により、固定値を出力するが、本実施の形態ではＲ３を加え、電圧制御部１５３（図７および図１０参照）からの電圧制御信号１５９により、Ｒ１／Ｒ２／Ｒ３のインピーダンス比を変更することで、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を可変させる。

図１２は、本発明の実施の形態におけるＬＤ駆動部１１６およびＬＤ駆動電圧モニタ部１５２の構成例を示す回路図である。ＬＤ駆動部１１６を構成する光源駆動半導体素子は、本実施の形態においてはＰＮＰトランジスタ１６３（型名：２ＳＢ１７３３ＴＬ）であり、ＬＤ駆動電圧モニタ部１５２が検出するのはＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ間電圧１８３である。このコレクタ・エミッタ間電圧１８３の目標電圧値を電圧制御部１５３に入力可能な電圧へシフト／規格化するために、ＬＤ駆動電圧モニタ部１５２はオペアンプ１６４とその周辺回路から構成され、その正入力１６５および負入力１６６がそれぞれ、ＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ１６７およびエミッタ１６８に接続されている。

ここで、図１０において前述した「光源７１およびＬＤ駆動部１１６（すなわち光源駆動部）が動作可能な必要最小限の供給電圧」は、例えば、光源７１の仕様上の最大駆動電圧と、ＬＤ駆動部１１６を構成する光源駆動半導体素子、すなわち本実施の形態におけるＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ間飽和電圧の他に、ＬＤ駆動部１１６を構成するその他の素子・回路が持つインピーダンスによる電圧降下を考慮して決定される。

図１３は、本発明の実施の形態におけるＬＤ駆動部１１６を構成する光源駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ間飽和電圧とコレクタ電流特性との関係を示す図である。本実施の形態において、光源駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ間電圧１８３（図１２参照）は、ＰＮＰトランジスタ１６３における電力損失を間接的に知るための特性であり、またコレクタ・エミッタ間飽和電圧は、ＰＮＰトランジスタ１６３における電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値である。そこで、ＰＮＰトランジスタ１６３のＶｃｅ間電圧をＶｃｅ飽和電圧以上に制御すれば、不飽和領域で動作させることが可能である。後に詳しく記述するように、ＰＮＰトランジスタ１６３における電力損失を直接的に測定することは困難であるため、電力損失を間接的に知るための特性としてコレクタ・エミッタ間の電圧を利用することにより、直接的な計測が困難なＰＮＰトランジスタ１６３（光源駆動半導体素子）の電力損失が推定可能となり、光源駆動部における電力損失を低く抑えることができる。

本実施の形態で用いられる光源７１の駆動電流の範囲、すなわちＩｃ＝０．１Ａ以下について図１３に示す特性を見ると、ＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ飽和電圧、すなわちＰＮＰトランジスタ１６３における電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値は同じ増幅率（Ｉｃ／Ｉｂ）について略一定（Ｉｃ／Ｉｂ＝５０／１でも０．０５Ｖの以下）であることがわかる。もしこの特性値が略一定でなく、ある程度以上大きな傾きを有するものであった場合は、光源７１が動作可能な必要最小限の供給電圧も、その傾きの上限に設定せざるを得なくなり、その特性値の傾きの下限においてはＬＤ駆動部１１６における電力損失を低く抑えることが難しくなる。光源７１の駆動電流の範囲におけるコレクタ・エミッタ飽和電圧が同じ増幅率について略一定であるため、ＬＤ駆動部１１６（光源駆動部）を構成する光源駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタ１６３のＶｃｅをコレクタ・エミッタ飽和電圧＋βの一定値に制御すれば、必要最小限の電圧でＰＮＰトランジスタ１６３を不飽和領域において動作させることができ、供給電圧の電力損失を最小に押さえつつ、光源７１の駆動に必要な電力供給が行える。

図１４は、本発明の実施の形態における電圧制御部１５３の構成例を示す回路図である。電圧制御部１５３は、ＬＤ駆動電圧モニタ部１５２より出力されたモニタ規格化出力１５８が図１１の説明における第１の目標電圧値１７３に近づくよう、図１５の電圧変換部１５４へ出力される電圧制御信号１５９を制御する。すなわち、ＬＤ駆動電圧モニタ部１５２より出力されたモニタ規格化出力１５８がＡ／Ｄ変換器１７１によりディジタル信号に変換され、減算器１７２により、ＬＤ電源（＋）ライン１５６による電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６および光源７１への供給電圧を「光源７１およびＬＤ駆動部１１６が動作可能な必要最小限の供給電圧」に近づけるための第１の目標電圧値１７３との差分１７４が計算され、その差分１７４に制御ゲイン１７５を乗じて、必要に応じて、加算器１７７、遅延項１７８、遅延項係数１７９からなるローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いて、加算出力１８０を得る。加算出力１８０をＤ／Ａ変換器１７６によりアナログ信号に変換し、電圧変換部１５４に対し電圧制御信号１５９が出力される。

ここで第１の目標電圧値１７３は、例えば以下のように設定される。図７のＬＤ駆動部１１６を構成する光源駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタ１６３（図１２および図１５参照）のコレクタ・エミッタ飽和電圧は、図１３に示す通りである。図１３を見れば、本実施の形態で用いるＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ飽和電圧の最大値は０．０５Ｖ程度であることがわかる。ＰＮＰトランジスタ１６３（図１２および図１５参照）のＯＮ状態におけるコレクタ・エミッタ電圧は図１３に示すコレクタ・エミッタ飽和電圧以上とし、不飽和状態とすれば良いが、あまり大きいとコレクタ・エミッタ飽和電圧との差分に相当する電力が熱となって無駄に消費される。これが今までにも述べている電力損失である。従って、このコレクタ・エミッタ飽和電圧に図１５の光源７１の最大動作電圧を加えた値が図７の駆動部１１６のＬＤ電源（＋）ライン１５６に印加されれば、ＬＤ駆動部１１６は原理的に無駄な電力損失を発生させることなく動作することになる。

しかしながら実際には図１２や図１５等に示すように、図７のＬＤ駆動部１１６には光源駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタ１６３以外の素子や基板内信号線のインピーダンスがあり、それらによる電圧降下等も考慮して決定する必要がある。本実施の形態においては、ＰＮＰトランジスタ１６３の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値であるコレクタ・エミッタ飽和電圧の最大値０．０５Ｖよりも若干余裕を持たせた値０．１５Ｖを第２の目標電圧値とし、この第２の目標電圧値にＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ・エミッタ電圧が近づくよう、図７の電圧制御部１５３は電圧変換部１５４を制御する。言い換えれば、この第２の目標電圧値に図１５の光源７１の最大動作電圧を加えた値が図７のＬＤ駆動部１１６のＬＤ電源（＋）ライン１５６に印加されるよう、図７の電圧制御部１５３は電圧変換部１５４を制御する。

本実施の形態における第１の目標電圧値１７３は、図７のＬＤ駆動部１１６を構成する駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタ１６３（図１２および図１５参照）の電力損失を間接的に知るための特性すなわちコレクタ・エミッタ電圧に対して、あらかじめ設定された第２の目標電圧値すなわちＰＮＰトランジスタ１６３の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値であるコレクタ・エミッタ飽和電圧の最大値０．０５Ｖよりも若干余裕を持たせた値０．１５Ｖが前記電圧制御部１５３の入力範囲に収まるよう、ＬＤ駆動電圧モニタ部１５２において規格化された値である。

このような規格化（すなわち第２の目標電圧値が電圧制御部１５３の入力範囲に収まるよう設定すること）により決定される第１の目標電圧値１７３（Ｖ１）は、例えば図１２に示す電圧制御部１５３の基準電圧ＶＨＡＬＦ（＝１．６５Ｖ）から第２の目標電圧値（Ｖ２）を減算することにより行われる。ここでは、ＶＣＥＭＯＮＩの最大入力可能電圧（Ｖｉｎｍａｘ）が３．３Ｖであることより、その入力可能電圧範囲の中央値付近に第１の目標電圧値１７３を設定するため、基準電圧ＶＨＡＬＦから第２の目標電圧値を減算したものとした（第１例）。これにより、基準電圧の値に対して、第２の目標値が十分に小さい場合、第１の目標値を電圧制御部１５３の最大入力可能電圧範囲のほぼ中央値に設定するような規格化を容易に実施できる。

別の例としては、図１４に示す本実施の形態における電圧制御部１５３のＶＣＥＭＯＮＩ端子１５８の最大入力可能電圧が３．３Ｖとなっているので、この最大入力可能電圧３．３Ｖから先ほど設定したＰＮＰトランジスタ１６３（図１２および図１５参照）のコレクタ・エミッタ電圧の第２の目標電圧値を減算した値を第１の目標電圧値１７３としても良い（第２例）。これにより、第２の目標値が電圧制御部１５３の入力範囲の約１／２程度である場合、第１の目標値を電圧制御部１５３の入力電圧範囲のほぼ中央値に設定するような規格化が可能である。

この規格化のための電圧設定は、以上の減算による方法（第１例、第２例）のほか、所定の電圧にα（０より大きく１．０以下）を乗じる方法もある。すなわち、
（１）｛（電圧制御部１５３の基準電圧値）−（第２の目標の電圧値）｝×α・・・（第３例）
具体的には｛（ＶＨＡＬＦ）−（Ｖ２）｝×α
αを１またはそれ以下（α＝１のときは、前掲の第１例と同じになる）に設定することにより、第１例に比べ、規格化された特性の検出電圧値が電圧制御部１５３の入力電圧範囲の上下限に対して、余裕を持つことが可能である。
（２）｛（電圧制御部１５３の最大入力可能電圧値）−（第２の目標の電圧値）｝×α・・・（第４例）
具体的には｛（Ｖｉｎｍａｘ）−（Ｖ２）｝×α
αを１またはそれ以下（α＝１のときは、前掲の第２例と同じになる）に設定することにより、第２例に比べ、規格化された特性の検出電圧値が電圧制御部１５３の入力電圧範囲の上下限に対して、余裕を持つことが可能である。
（３）｛（第２の目標の電圧値）÷（第２の目標電圧値の最大電圧値）×（電圧制御部１５３の最大入力可能電圧値）｝×α・・・（第５例）
具体的には｛（Ｖ２）÷（Ｖ２ｍａｘ）×（Ｖｉｎｍａｘ）｝×α・・・（第５例）
この例では、第２の目標値Ｖ２が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧値Ｖｉｎｍａｘを超える場合も、電圧制御部１５３の最大入力可能電圧範囲に第１の目標値Ｖ１を設定でき、電圧が制御可能となる。また、αの設定により、規格化された特性の検出電圧値が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧範囲の上下限に対して、余裕を持つことが可能である。
（４）｛（電圧制御部１５３の基準電圧値）−（特性の検出電圧値）｝×α・・・（第６例）
具体的には｛（ＶＨＡＬＦ）−（Ｖｃｅ）｝×α
この例では、第２の目標値Ｖ２が電圧制御部１５３の基準電圧値ＶＨＡＬＦより十分に小さい値であり、第３例の方法により第２の目標値が規格化され第１の目標値を得て、特性の検出電圧値Ｖｃｅを第２の目標値Ｖ２に近づける場合、対応する検出電圧値も第６例に従うことで規格化を行い、電圧制御部１５３の入力可能電圧範囲のほぼ中央値に設定された第１の目標値に、規格化された特性の検出電圧値を収束させる制御が可能である。また、αの設定により、規格化された特性の検出電圧値が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧範囲の上下限に対して、余裕を持つことが可能である。
（５）｛（電圧制御部１５３の最大入力可能電圧値）−（特性の検出電圧値）｝×α・・・（第７例）
具体的には｛（Ｖｉｎｍａｘ）−（Ｖｃｅ）｝×α
この例では、第２の目標値Ｖ２が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧値の約１／２程度であり、第４例の方法により第２の目標値が規格化され第１の目標値を得て、特性の検出電圧値Ｖｃｅを第２の目標値Ｖ２に近づける場合、電圧制御部１５３の入力可能電圧範囲のほぼ中央値に設定された第１の目標値に、規格化された特性の検出電圧値を収束させる制御が可能である。また、αの設定により、規格化された特性の検出電圧値が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧範囲の上下限に対して、余裕を持つことが可能である。
（６）｛（特性の検出電圧値）÷（特性の検出電圧の最大値）×（電圧制御部１５３の最大入力電圧値）｝×α・・・（第８例）
具体的には｛（Ｖｃｅ）÷（Ｖｃｅｍａｘ）×（Ｖｉｎｍａｘ）｝×α・・・（第８例）
この例では、第２の目標値が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧値を超え、第５例の方法により規格化される場合、特性の検出電圧も第８例に従い、第２の目標値と同様に規格化され、第１の目標値を得る。本方法により、第２目標値が電圧制御部１５３の入力可能電圧範囲を超えても、規格化を行うことで、電圧制御可能である。また、αの設定により、規格化された特性の検出電圧値が電圧制御部１５３の最大入力可能電圧範囲の上下限に対して、余裕を持つことが可能である。

いずれにしても、これらのように第２の目標電圧値が電圧制御部１５３の入力範囲に収まるよう設定することで、電圧制御部１５３の規格化を容易に実施できる。

以上に述べた本発明の実施の形態における各部の動作を、図１５および図１６を用いて時系列的によりわかりやすく説明する。図１５は図１０に示す構成をより詳細に説明した図、図１６は本発明の動作を実施した場合に図１５の各部において発生する電圧の時間変化を示すオシロスコープの図である。図１６の各電圧はいずれもグランドに対する電圧であり、それぞれの変化グラフの左側に示す符号は、図１５の同じ符号で示される部位の電圧変化であることを示している。具体的には、図１５における光源７１のアノード部であってかつＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ１６７の電圧変化が図１６におけるＶｃであり、図１６におけるＰＮＰトランジスタ１６３のエミッタ１６８の電圧変化が図１６におけるＶｅであり、図１５におけるＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ１６７とエミッタ１６８との間の電圧１８３の変化が図１６におけるＶｃｅであり、図１２および図１５におけるオペアンプ１６４からの出力１５８の電圧変化が図１６におけるＶＣＥＭＯＮＩであり、図１５におけるＬＤ７１の光量をモニタする前光モニタ７２の電流値を電流電圧変換した電圧変化が図１６におけるＦＰＳＤ−ＯＵＴである。なお、図１５におけるオペアンプ１８５およびＬＤ光量設定電圧１８４は、図７におけるＬＤ光量制御部１５１に相当する。また、図１５におけるオペアンプ１６４は、図１２に示すＬＤ駆動電圧モニタ部１５２の構成を簡略化して示しており、実際は規格化の処理を行っている。また、図１６のＶＣＥＭＯＮＩは、図１５においてＬＤ駆動電圧モニタ部１５２より出力されたモニタ規格化出力１５８の電圧が図１４におけるあらかじめ設定された第１の目標電圧値１７３に近づくよう、図１５の電圧制御部１５３より出力される電圧変換部１５４の電圧制御信号１５９の電圧変化である。

まず図１６の時刻Ｔ１において、図１０および図１５の電池２０６からの供給電力が供給ライン１５５を介して電圧変換部１５４へ供給され、その電池２０６からの印加電圧が電圧変換部１５４により光源７１の動作可能電圧よりも十分に高い値（本実施の形態においては７．７４２Ｖ）となるよう変換され、ＬＤ電源（＋）ライン１５６を介してＬＤ駆動部１１６へ供給される。このとき、図１６では図示されていないが、図１５における電圧制御部１５３から電圧変換部１５４に対して、電圧変換ＩＣ１６２のＯＮ／ＯＦＦ制御信号１８７がＯＮ状態となっている。ＦＢ端子への制御信号１５９の電圧は、ＬＤ電源（＋）ライン１５６が光源７１の最大動作可能電圧よりもあらかじめ十分に高く設定された電圧（本実施の形態においては７．７４２Ｖ）となるよう設定される。図１６におけるＦＰＳＤ−ＯＵＴがほぼ０Ｖであるので、図１５のＰＮＰトランジスタ１６３はＯＦＦ状態（すなわちＬＤ７１は消灯状態）にある。Ｖｃ１６７は若干の電圧が生じるが駆動電圧に達していないため、ＬＤ点灯には至っていない。従って、図１６におけるＶｃｅは、図１５におけるＬＤ電源（＋）ライン１５６の電圧（本実施の形態においては７．７４２Ｖ）から光源７１のコレクタ１６７の電圧、すなわち図１６におけるＶｃを引いた値であり、また図１２に示すようにオペアンプ１６４が単電源で使用されているため、図１６においてマイナス値となったＶＣＥＭＯＮＩは０Ｖを出力している。

次に図１６に示す時刻Ｔ２において、図１０および図１５のＬＤ駆動部１１６を構成する光源駆動半導体素子、すなわちＰＮＰトランジスタ１６３を駆動させるためにスイッチ１８１がＯＮされ、図１０に前述のＬＤ光量フィードバックループ１６０が実行され、光源７１から光量モニタ７８への入射光量が安定した後、つまり、ＦＳＰＤ−ＯＵＴ１８２が一定値になった後、同じく図１０に前述のＬＤ電源フィードバックループ１６１が実行される。

図１６における電圧Ｖｃは図１５の光源７１の動作電圧であり、個体差、経時変化、周囲の環境温度などにより異なる。しかしながら、図１６における時刻Ｔ２〜Ｔ６（Ｔ２−Ｔ３／Ｔ３−Ｔ４／Ｔ４−Ｔ５／Ｔ５−Ｔ６：全て１００ｍｓ）程度の短時間においてＶｃはほぼ一定とみなして良い。

この期間Ｔ２〜Ｔ６においては、ＦＳＰＤ−ＯＵＴ１８２に示されるように、図１５の光源７１の出射光量は一定に保たれる。このように、ＬＤ電源（＋）ライン１５６をあらかじめ設定された十分に高い初期電圧（本実施の形態においては７．７４２Ｖ）に設定しておいて光源７１の出射光量を安定させた後に、電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６（すなわち光源駆動部）への電力供給電圧の制御を実施することで、光ディスク７からの読み取り時のＬＤ駆動部１１６（すなわち光源駆動部）における電力損失を低く抑えることができる。

ここで、電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６（光源駆動部）への初期電圧の供給開始を、ＬＤ光量フィードバックループ１６０により光源７１からの光量が出射される以前に行われるようにしたのは、次の理由による。すなわち、電圧の供給開始が、光源７１から光が点灯される以前に行われないと、光源７１が点灯できず、また初期電圧の供給開始時に、電圧変換部１５４からの出力電圧に大きなヒゲが載り、場合によっては、光源７１に過大電流が流れ、過大発光等の悪影響が生じるおそれがあることによる。

さらに図１６に示す時刻Ｔ３においては、時刻Ｔ２におけるＶＣＥＭＯＮＩを入力した図１５の電圧制御部１５３が図１４におけるあらかじめ設定された第１の目標電圧値１７３との差分１７４を計算し、図１５のＬＤ駆動電圧モニタ部１５２より出力されたモニタ規格化出力１５８の電圧が図１４における第１の目標電圧値１７３に近づく方向に電圧変換部１５４の電圧制御信号１５９を変更する。その結果、電圧変換部１５４からのＬＤ電源（＋）ライン１５６の出力電圧が下がる。前述したように光源７１の動作電圧と抵抗１８６における電圧降下はほぼ一定であるので、ＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ１６７とエミッタ１６８との間の電圧１８３、すなわち図１６におけるＶｃｅは図１５におけるＬＤ電源（＋）ライン１５６の出力電圧の低下に比例して下がる。図１６におけるＶｃｅが下がることで第２の目標電圧値により近づくので、ＶＣＥＭＯＮＩが時刻Ｔ２のそれよりも上がり、図１４における第１の目標電圧値１７３により近づく。

以下、図１６の時刻Ｔ３と同様にして、時刻Ｔ４からＴ６まで、図１０および図１５のＬＤ電源（＋）ライン１５６の電圧が段階的に下げられ、図１６におけるＶｃｅが下がり第２の目標電圧値により近づくので、図１６における当該時刻のＶＣＥＭＯＮＩがその一つ前の時刻のそれよりも上がり、図１４における第１の目標電圧値１７３により近い値となり、最終的には第１の目標電圧値１７３との差がある一定範囲内に収まる。その結果、図１０および図１５のＬＤ電源（＋）ライン１５６の電圧が、図１５の光源７１が動作可能な必要最小限の電圧に設定される。本実施の形態の場合、ＬＤ電源（＋）ライン１５６の電圧は、図１６における時刻Ｔ１時の７．１２Ｖから、最終的に時刻Ｔ６においては４．４２Ｖまで引き下げることができた。

以上のようにして、光源７１の出射光量が安定した後に電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６（すなわち光源駆動部）への電力供給電圧の設定を実施することで、光ディスク７からの読み取り時と同じ条件下でＬＤ駆動部１１６（すなわち光源駆動部）における電力損失を低く抑えることができる。

なお、電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６への駆動電圧の供給終了は、ＬＤ光量制御部１５１によってＬＤ駆動部１１６が光源７１を消灯する以後に行われるようにする。駆動電圧の供給終了は次の２手順が考えられる。その１つは、ディスク２の再生を通常停止させることにより光源オフするという手順であり、他の１つは、例えば本実施の形態の図２において、上面カバー３、上面シャーシ９および情報記録媒体格納部８が方向Ｄ２に移動し開状態となったことを検出し光源オフする、という手順である。ここで開状態か否かについては、例えば格納部開閉検出センサ１４を用いて、上面カバー３の側部に設けられた折曲部Ｐ１の接近、離隔によって検出することができる。このような格納部の開閉を検出する機構を総称して、「ドアスイッチ」と呼ぶ。前者の手順の場合、ＬＤ電源フィードバックループ１６１のオフから電圧変換部１５４の終了という手順が望ましい。後者の手順の場合、ＬＤ電源フィードバックループ１６１がオンのまま、電圧変換部１５４からの電圧供給をオフすると、光源７１のオフは可能となる。但し、ドアスイッチを閉じて再度光源７１をオンする際、電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６（光源駆動部）への初期電圧の供給開始は、一旦、ＬＤ光量フィードバックループ１６０をＯＦＦした後、光源７１からの光量が出射される以前に行うことが必要である。

上述した電圧変換部１５４の供給開始時の電圧としては、次の２通りが考えられる。１つは、電圧変換部１５４の最大出力電圧であり、他の１つは、以前に点灯した際の消灯時の電圧＋βである。前者の最大出力電圧は、光源７１であるＬＤのＶｏｐ最大電圧（バラツキ／経時変化／温度変化を考慮）と、部品／線路のインピーダンスを考慮して決定する。電圧制御部１５３をマイクロコンピュータで構成する場合は、後者の、前回点灯／消灯時の出力電圧を記憶しておき、次回の再点灯時にそれを用いることができる。再点灯される場合の電圧値を、記憶された値＋βとする。βは、０以上最大電圧との差分以下が考えられる。

電圧制御部１５３による電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６への電圧更新の開始は、光量制御部１５１によるＬＤ駆動部１１６の電流制御が開始され、光源７１より出射される光量が一定になった後に行うようにする。すなわち、ＬＤ電源フィードバックループ１６１がオンとなった後、ＬＤ駆動部１１６であるＰＮＰトランジスタ１６３のＶｃｅ電圧が確定した後、電圧の更新を開始する。それは、Ｖｃｅ未確定での電圧変換の更新はＬＤ（光源７１）点灯の電圧不足の可能性が生じるからである。

また、電圧制御部１５３による電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６への電圧更新の終了は、光量制御部１５１によるＬＤ駆動部１１６の電流制御が終了し、光源７１より出射される光量が無くなった後に行う。その理由は、制御回路の電源ＯＦＦになり、また、ＬＤへの電流供給が不足する可能性がある状態で、ＬＤ点灯の電流制御が不具合を起こし、ＬＤを含む周辺回路への損傷を防ぐためである。

電圧制御部１５３による電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６への供給電圧の更新速度は、ＬＤ光量制御部１５１によるＬＤ駆動部１１６の電流制御の更新速度以上とする。すなわち、電圧変換部１５４の電圧更新速度は、ＬＤ光量フィードバックループ１６０による電流制御より高速であることが必要である。万一、電圧変換部１５４の更新のタイミングがＬＤ光量フィードバックループ１６０による電流制御の更新のタイミングより遅れるとＬＤ駆動部１１６を構成するＰＮＰトランジスタ１６３が不飽和領域から飽和領域になり、ＬＤ駆動に必要な電力供給に遅れが生じ、ＬＤを所望の発光量で点灯できない可能性があるからである。因みに、実施の形態では、電圧制御部１５３での更新速度は、マイクロコンピュータ制御により１００ｍｓとしており、実測で約１Ｈｚのサーボ帯域を確保している。一方、ＬＤ光量フィードバックループ１６０による電流制御は、速くても数１０ｓ〜数ｍｉｎの速度で更新しており、ＬＤの電流変化は非常に遅く、更新量も小さい。

電圧制御部１５３による電圧変換部１５４からＬＤ駆動部１１６への供給電圧の更新速度は、供給電圧の更新量に応じて可変できるようにすることができる。すなわち、供給電圧の更新量が大きいとき（変化が大きいとき）は更新速度を速く、更新量が小さいときは更新速度を遅くすることで、電圧変化に即応させることができる。

電圧制御部１５３は図１４に示したディスクリート回路で実現するほか、ＡＤ／ＤＡ変換とマイクロコンピュータによる演算によって実現することができる。すなわち、Ｖｃｅモニタ用のオペアンプ１６４からの規格化されたモニタ規格化出力１５８をＡＤ変換し、マイクロコンピュータ内での制御演算、すなわちあらかじめ設定された目標値とモニタ値の差分にゲインを乗じる。この時に得られる演算結果が上限と下限で桁あふれしないように、上限と下限でクリップさせる等の処理を行って演算処理する。これを行わないと、電圧制御信号１５９が上下動し、結果、電圧変換部１５４から出力される電圧も合わせて上下動することになる。この演算出力（デジタル値）をＤＡ変換し、アナログ出力としての電圧制御信号１５９を出力する。この電圧制御信号１５９により、電圧変換部１５４の出力電圧を制御する。このようにマイクロコンピュータによる処理を行うと、目標値、ゲイン、更新時間をプログラマブルに変更でき、ＬＤ構成回路に柔軟に対応できる。また、例えば前回、光源７１を点灯しその後消灯した時の電圧制御信号１５９を記憶し、再利用することが可能となる。さらに、図１４のようなディスクリート回路で構成するより部品点数が少なく、実装面積を削減できる。

最後に、図７に示す電池２０６として１８００ｍＡｈの容量を有するリチウムイオン電池を使用した情報再生装置１において、本発明による図１５の電圧変換部１５４の制御を行い図１６の時刻Ｔ６の状態にした後にディスク７の連続読み取り動作を行った場合と、本発明による制御は行わず図１６における時刻Ｔ２の状態のままで連続読み取り動作を行った場合とで、それぞれ使用時間の計測を行った。ちなみに後者は、本明細書に従来例として取り上げた図１７に相当すると考えてよい。その結果、本実施の形態においては前者の場合で約４時間１０分、後者の場合で約３時間３０分の連続読み取り動作が行われ、前者が後者に比べて約４０分長く使用できることが判明した。

これは前述したように、図１５のＰＮＰトランジスタ１６３のコレクタ１６７とエミッタ１６８との間の電圧、すなわち図１６におけるＶｃｅと、図１３に示すコレクタ・エミッタ飽和電圧との差分が前者よりも後者でより大きく、その差分に相当する電力が熱となって無駄に消費されたためである。

なお、本実施の形態の光源７１の動作電圧は典型的には４．４Ｖであるが、最大動作電圧である６．７６Ｖであったとしても、本発明による図１５の電圧変換部１５４の制御を行わない場合のＬＤ電源（＋）ライン１５６の電圧７．１２Ｖより低い電圧にまで制御することができ、そのため、本発明による図１５の電圧変換部１５４の制御を行わない場合よりも長い時間使用可能であることには違いない。

以上のように本発明によれば、光源駆動装置の消費電力を抑えることができ、光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する各種装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びて、それらの装置をより長い時間使用することが可能となる。

なお、本実施の形態においてはＬＤ駆動部１１６を構成する主な光源駆動半導体素子をＰＮＰトランジスタ１６３としたが、本発明のＬＤ駆動部を構成する主な光源駆動半導体素子はそれに限らない。ＬＤ駆動部１１６における電力損失を低く抑えることができ、本発明の光源駆動装置の消費電力を抑えることができ、光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する各種装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びて、それらの装置をより長い時間使用することが可能となるよう構成できるのであれば、例えばＮＰＮトランジスタやＦＥＴであっても構わない。その場合、ＬＤ駆動部１１６に用いられている駆動素子は、そのＬＤ駆動部１１６における電力損失の程度を間接的に知るための特性（Ｖｃｅ）が光源７１の駆動可能な電流範囲において略一定となることが望ましい。これにより、光源７１が動作可能な必要最小限の供給電圧をできるだけ低く抑えられるので、本発明の光源駆動装置およびその光源駆動装置を搭載する各種装置の消費電力を抑えることができ、それらの装置を動作させる電池の電力供給可能な時間が延びて、それらの装置をより長い時間使用することが可能となる。

本発明に係る光源駆動装置は、光源および駆動部における無駄な電力消費を低減し、バッテリーの電力を無駄に消費せず、その光源および駆動部が搭載された光ピックアップ、光ディスクドライブ、および携帯情報機器の動作可能時間をできるだけ長く確保することができるところから、例えば光ディスクの光ピックアップ、光ディスクドライブ、それが搭載された携帯情報機器などへの利用が可能である。

本発明の実施の形態における情報再生装置の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態における情報再生装置の上面カバーを開放した状態を示す斜視図 本発明の実施の形態における再生機構部のメカニズムを示す斜視図 本発明の実施の形態における光学ユニットの構成を示す斜視図 本発明の実施の形態における光学ユニットの光学系の詳細を示す構成図 本発明の実施の形態におけるアクチュエータの構造を示す斜視図 本発明の実施の形態における情報再生装置のハードウェア構成を示すブロック構成図 本発明の実施の形態における情報再生装置が搭載された携帯情報端末装置の例を示す外観図 本発明の実施の形態における携帯情報端末装置の内部概略図 本発明の実施の形態の基本的構成を示すブロック図 本発明の実施の形態における電圧変換部の構成例を示す回路図 本発明の実施の形態におけるＬＤ駆動部およびＬＤ駆動電圧モニタ部の構成例を示す回路図 本発明の実施の形態における光源駆動半導体素子であるＰＮＰトランジスタのコレクタ・エミッタ間飽和電圧とコレクタ電流特性との関係を示す図 本発明の実施の形態における電圧制御部の構成例を示す回路図 図１０に示す本発明の構成をより詳細に説明した図 図１５の各部において発生する電圧の時間変化を示すオシロスコープの図 従来の技術を示すブロック図

符号の説明

１ 情報再生装置
２ 再生機構部
３ 上面カバー
４ 上面カバー開放レバー
５ ディスク状記録媒体
６ カートリッジ
７ 情報記録媒体
８ 情報記録媒体格納部
９ 上面シャーシ
１４ 格納部開閉検出センサ
２１ 光学ユニット
２２ スピンドルモータ
２３ リードスクリューシャフト
２８ フィードモータ
３１ フォトインタラプタ
３２ スリット板
３５ 制御部
７０ キャリッジ
７１ 光源
７２ 受光センサ
７３ アクチュエータ
７４ 対物レンズ
７５ ピックアップ
８４ 対物レンズユニット
８７ サスペンションホルダ
８８ サスペンションワイヤ
９０ トラッキングコイル
９１ フォーカスコイル
９３ 突出部
１１０ ＣＰＵ
１１１ バス
１１２ ＲＯＭ
１１３ ＲＡＭ
１１４ ＥＥＰＲＯＭ
１１５ モータ制御部
１１６ ＬＤ駆動部
１１７ 処理回路
１１８ ピックアップ駆動回路
１５１ ＬＤ光量制御部
１５２ ＬＤ駆動電圧モニタ部
１５３ 電圧制御部
１５４ 電圧変換部
１５５ 電源供給ライン
１５６ ＬＤ電源（＋）ライン
１５７ 信号ライン
１５８ モニタ規格化出力
１５９ 電圧制御信号
１６０ ＬＤ光量フィードバックループ
１６１ ＬＤ電源フィードバックループ
１６２ 電圧変換ＩＣ
１６３ ＰＮＰトランジスタ
１６４ オペアンプ
１６５ 正入力
１６６ 負入力
１６７ コレクタ
１６８ エミッタ
１７１ Ａ／Ｄ変換器
１７２ 減算器
１７３ 第１の目標電圧値
１７４ 差分
１７５ 制御ゲイン
１７６ Ｄ／Ａ変換器
１７７ 加算器
１７８ 遅延項
１７９ 遅延項係数
１８０ 加算出力
１８１ スイッチ
１８２ ＦＳＰＤ−ＯＵＴ
１８３ コレクタ・エミッタ間電圧
１８４ ＬＤ光量設定電圧
１８５ オペアンプ
１８６ 抵抗
１８７ ＯＮ／ＯＦＦ制御信号
２００ 携帯情報端末装置
２０１ 通信回路
２０２ 情報端末制御部
２０３ 表示部
２０４ 音声出力部
２０５ キーボード
２０６ 電池
２０７ 電源（＋）ライン
２０８ 電源（−）ライン
２０９ 動画情報データの流れ
２１０ 音声情報データの流れ
２１１ 制御信号バス
２１２ 動画情報データの流れ
２１３ 音声情報データの流れ
２１４ 動画情報データの流れ
２１５ 音声情報データの流れ
２１６ 制御信号バス

Claims (18)

1. 光源と、
   前記光源の電源としてのバッテリーと、
   前記光源を所定の光量で駆動するための光源駆動半導体素子を有する光源駆動部と、
   前記バッテリーからの供給電圧を前記光源駆動部への供給電圧に変換する電圧変換部と、
   を有し、
   前記電圧変換部は、前記光源駆動部への供給電圧を、あらかじめ設定された初期電圧から、前記光源を所定の光量で駆動可能な電流範囲において前記光源駆動部の前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となる電圧を下限とする一定範囲内に設定された電圧と前記光源の駆動電圧とを加算した電圧へと制御するものである光源駆動装置。
2. 前記光源より出射される光の光量を検出する光量検出部と、
   前記光量検出部の検出結果を元に、光量が目標値に一致するように前記光源駆動部を制御する光量制御部と、
   をさらに有し、
   前記電圧変換部による前記光源駆動部の供給電圧の制御は、前記光量検出部と前記光量制御部により前記光源の出射光量を確定した後の一定期間に行われる
   請求項１に記載の光源駆動装置。
3. 前記光源駆動半導体素子は、電力損失を間接的に知るための特性を有する
   請求項１に記載の光源駆動装置。
4. 前記一定範囲の上限は、前記光源の最大駆動電圧と最小駆動電圧との差分値と、前記光源を駆動可能な電流範囲において前記光源を駆動可能でかつ前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値とを加算した値以下に設定される
   請求項１に記載の光源駆動装置。
5. 前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値が前記光源を駆動可能な電流範囲において略一定である請求項４に記載の光源駆動装置。
6. 前記光源駆動半導体素子はトランジスタであって、前記光源駆動半導体素子の電力損失を間接的に知るための特性は前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧であり、前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値は前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧である
   請求項４に記載の光源駆動装置。
7. 前記光源駆動半導体素子の電力損失を間接的に知るための特性を検出し、前記検出された特性が前記電圧変換部の入力範囲の値に収まるように規格化するモニタ部と、
   前記モニタ部より検出される電圧があらかじめ設定された第１の目標電圧値となるよう前記電圧変換部から前記光源駆動部への電力供給電圧を制御する電圧制御部と、
   をさらに有し、
   前記第１の目標電圧値は前記電力損失を間接的に知るための特性に対してあらかじめ設定された第２の目標電圧値が前記電圧制御部の入力範囲に収まるよう規格化された値であり、
   前記第２の目標電圧値は前記光源を駆動可能な電流範囲において前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値以上であって、前記光源の最大駆動電圧と最小駆動電圧との差分値と前記光源を駆動可能な電流範囲において前記光源を駆動可能でかつ前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値とを加算した電圧値以下に設定される
   請求項３に記載の光源駆動装置。
8. 前記光源駆動半導体素子はトランジスタであって、前記光源駆動半導体素子の電力損失を間接的に知るための特性は前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧であり、前記光源駆動半導体素子の電力損失が最低となることを間接的に示唆する特性値は前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧である
   請求項７に記載の光源駆動装置。
9. 前記第１の目標電圧値は｛（前記電圧制御部の基準電圧値）−（前記第２の目標電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算（但し、「基準電圧値」は、前記電圧制御部の最大入力可能電圧値のほぼ中間値）であらかじめ設定される値とする請求項７に記載の光源駆動装置。
10. 前記第１の目標電圧値は｛（前記電圧制御部の最大入力可能電圧値）−（前記第２の目標電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算であらかじめ設定される値とする請求項７に記載の光源駆動装置。
11. 前記第１の目標電圧値は｛（前記第２の目標電圧値）÷（前記第２の目標電圧値の最大電圧値）×（前記電圧制御部の最大入力可能電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算であらかじめ設定される値とする請求項７に記載の光源駆動装置。
12. 前記規格化された特性の検出電圧値は前記モニタ部にて｛（前記電圧制御部の基準電圧値）−（前記特性の検出電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算で得た値とする請求項７に記載の光源駆動装置。
13. 前記規格化された特性の検出電圧値は前記モニタ部にて｛（前記電圧制御部の最大入力可能電圧値）−（前記特性の検出電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算で得た値とする請求項７に記載の光源駆動装置。
14. 前記規格化された特性の検出電圧値は前記モニタ部にて｛（前記特性の検出電圧値）÷（前記特性の検出電圧の最大値）×（前記電圧制御部の最大入力可能電圧値）｝×α（但し、αは０より大きく１以下の数値）の演算で得た値とする請求項７に記載の光源駆動装置。
15. 前記特性の検出と前記規格化演算は、オペアンプを用いて実行される請求項７に記載の光源駆動装置。
16. 請求項１から１５のいずれかの項に記載の光源駆動装置が搭載された光ピックアップ装置。
17. 請求項１６に記載の光ピックアップ装置が搭載された光ディスクドライブ装置。
18. 請求項１７に記載の光ディスクドライブ装置が搭載された情報端末装置。

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