(57)【要約】【課題】レーザパワーの制御において、光学部品や電子部品の温度特性に対する補正を行い、記録再生特性をより安定化させること。【解決手段】ピックアップ３の発生するレーザ光の記録パワーを検出するパワー検出器２６と、ピックアップ内の温度を検出する温度検出器２７と、所定の周期で記録パワーの最適化工程（Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣ）の実施を指示する周期検出部６３を有する。演算部６は、検出した温度に応じてレーザ光の記録パワーの補正量を算出するとともに、記録パワーの最適化工程において、記録したデータの品質を評価して記録パワーの補正量を算出する。記録パワー制御部６２は、算出した各補正量に基づきレーザ光の記録パワーを新たに設定する。【選択図】図６
2008117488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録する光ディスク装置において、
レーザ光を発生し上記光ディスクに照射するピックアップと、
該ピックアップの発生するレーザ光の記録パワーを検出するパワー検出器と、
該ピックアップ内の温度を検出する温度検出器と、
記録するデータを所定の形式の信号に変換し上記ピックアップに供給する記録信号処理部と、
所定の周期で記録パワーの最適化工程の実施を指示する周期検出部と、
上記検出した温度に応じて上記ピックアップにて発生するレーザ光の記録パワーの補正量を算出するとともに、上記記録パワーの最適化工程において、記録したデータの品質を評価して記録パワーの補正量を算出する演算部と、
該演算部にて算出した各補正量に基づき上記ピックアップの発生するレーザ光の記録パワーを新たに設定する記録パワー制御部と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
前記演算部は、前記記録パワーの最適化工程において、予め前記光ディスクの記録位置毎に品質の目標値を保持しておき、前記記録したデータの品質を該目標値と比較して記録パワーの補正量を算出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
前記周期検出部は、前記光ディスクにおける記録パワーの許容幅の大小に応じて、前記記録パワーの最適化工程を実施する周期を設定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクにデータを記録する際のレーザパワー制御方法であって、
光ディスクにレーザ光を照射するピックアップ内の温度を検出し、
該ピックアップの発生するレーザ光の記録パワーを検出し、
上記検出した温度に応じて検出した記録パワーの補正量を算出するとともに、
記録パワーの最適化工程として、記録動作を一旦停止して記録したデータを再生し、
再生したデータの品質を目標の品質と比較して記録パワーの補正量を算出し、
上記算出した各補正量に基づき上記レーザ光の記録パワーを新たに設定することを特徴とするレーザパワー制御方法。
【請求項５】
請求項４記載のレーザパワー制御方法であって、
前記最適化工程を実施した場合、その直後において、前記新たに設定した記録パワーで記録したデータについて、再度最適化工程を実施することを特徴とするレーザパワー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに照射するレーザパワーを高精度に制御する光ディスク装置およびレーザパワー制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置では、記録・再生時に光ディスクにレーザ光を照射する際、記録再生品質を安定化させるため、レーザ光のパワーが一定の値になるよう制御している。そのため、レーザ光源から出射した光のパワーを検出してその強度が一定になるようなフィードバック制御（ＡＰＣ＝Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が用いられている。
【０００３】
また特許文献１では、モニタ信号（パワー検出信号）の増幅回路の特性が周囲温度により変動する対策が述べられている。すなわち、発光パワーの目標値と実際の発光パワーを検出したモニタ信号とに基づいて、レーザ光源の発光パワーを制御する発光パワー制御装置において、モニタ信号を増幅する増幅回路と、増幅回路の近傍の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段による温度検出信号に基づいて増幅回路に対してそのオフセット成分を除去する信号を付与する手段とを備える構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２８４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録密度の高密度化に伴い、記録再生時のレーザパワーの最適マージンは狭くなってきており、その記録再生品質を確保するためには、照射パワーの制御をより高精度に行わなければならない。
【０００６】
そのためには、光ピックアップを構成する光学部品や電子部品の温度特性を考慮し、周囲温度変動に対して的確な補正を施すことが必要である。例えば、対物レンズの透過率は周囲温度により変化し、パワー検出器であるフロントモニタディテクタ（ＦＭＤ）の検出感度も温度特性を有している。その結果、ＡＰＣ制御が正常に動作しても、周囲温度が変化すると実際に光ディスク面に照射されるパワーは最適値からずれることもあり得る。しかしながらこの問題については、上記特許文献１はじめ従来技術では考慮されていなかった。
【０００７】
本発明の目的は、レーザパワーの制御において、光学部品や電子部品の温度特性に対する補正を行い、記録再生特性をより安定化させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光ディスク装置は、レーザ光を発生し光ディスクに照射するピックアップと、ピックアップの発生するレーザ光の記録パワーを検出するパワー検出器と、ピックアップ内の温度を検出する温度検出器と、記録するデータを所定の形式の信号に変換しピックアップに供給する記録信号処理部と、所定の周期で記録パワーの最適化工程の実施を指示する周期検出部と、検出した温度に応じてピックアップにて発生するレーザ光の記録パワーの補正量を算出するとともに、記録パワーの最適化工程において、記録したデータの品質を評価して記録パワーの補正量を算出する演算部と、演算部にて算出した各補正量に基づきピックアップの発生するレーザ光の記録パワーを新たに設定する記録パワー制御部とを備える。
【０００９】
ここに前記演算部は、記録パワーの最適化工程において、予め光ディスクの記録位置毎に品質の目標値を保持しておき、記録したデータの品質を目標値と比較して記録パワーの補正量を算出する。また前記周期検出部は、光ディスクにおける記録パワーの許容幅の大小に応じて、記録パワーの最適化工程を実施する周期を設定する。
【００１０】
本発明のレーザパワー制御方法は、光ディスクにレーザ光を照射するピックアップ内の温度を検出し、ピックアップの発生するレーザ光の記録パワーを検出し、検出した温度に応じて検出した記録パワーの補正量を算出するとともに、記録パワーの最適化工程として、記録動作を一旦停止して記録したデータを再生し、再生したデータの品質を目標の品質と比較して記録パワーの補正量を算出し、算出した各補正量に基づきレーザ光の記録パワーを新たに設定する。
【００１１】
ここに前記最適化工程を実施した場合、その直後において、新たに設定した記録パワーで記録したデータについて、再度最適化工程を実施する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周囲温度が変化しても、安定して良好な記録再生特性が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、装着した光ディスク１をスピンドルモータ２にて回転し、ピックアップ３は、半導体レーザで発生したレーザ光を光ディスク１の記録面に照射し、データを記録または再生する。ピックアップ３は、図示しないスレッド機構により、光ディスク上の所望のトラック位置に移動する。モータドライバ４はスピンドルモータ２に回転駆動信号を供給する。
【００１５】
レーザダイオード駆動部（ＬＤＤ）５は、ピックアップ３に対しレーザ発光の駆動信号を供給する。ピックアップ３は、発生したレーザ光のパワーを検出して、システム制御マイコン６に送る。またピックアップ３内の温度を検出して、システム制御マイコン６に送る。システム制御マイコン（演算部）６は、ピックアップ３内の温度に応じてピックアップ３の発生するレーザパワーの記録／再生用目標値を算出する。自動パワー制御（ＡＰＣ）回路７は、システム制御マイコン６から受けたパワー目標値と、ピックアップ３で検出したパワー検出値を比較し、ピックアップ３の発生するレーザ光のパワーが目標値となるようＬＤＤ５に対して制御信号を送る。
【００１６】
再生信号処理回路８は、光ディスク１から読み出した信号を処理して、データを再生する。再生したデータは、システム制御マイコン６にて処理し、インタフェース１０を介してＰＣ等のホスト装置１１へ転送する。一方ホスト装置１１から転送された記録データは、所定の記録信号に変換し、ＡＰＣ回路７にて設定されたパワーにて光ディスク１に記録される。サーボコントローラ９は再生信号を基に、モータ回転、トラッキング、フォーカシング等の制御を行う。
【００１７】
図２は、上記ピックアップ３の内部構成の一例を示す図である。記録／再生時にレーザダイオード（ＬＤ）２１から発生した光ビームは、コリメータレンズ２２にて平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２３にて、偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光光（ｐ偏光、ｓ偏光）に分離される。ｐ偏光光は直進し、対物レンズ２４によりディスク面に集光する。一方ディスクから読み出された反射光はＰＢＳ２３にて反射し、光電子集積回路（ＯＥＩＣ）２５に入射して電気信号に変換される。
【００１８】
ピックアップ３は、さらにパワー検出器であるフロントモニタディテクタ（ＦＭＤ）２６を備え、ＬＤ２１にて発生した記録／再生用光ビームが、ＰＢＳ２３から対物レンズ２４に向かう段階でのレーザパワーを検出する。また温度センサ（温度検出器）２７は、ピックアップ内に設置して周囲温度を検出する。本実施例の装置では、ピックアップ内の対物レンズ２４とＦＭＤ２６の特性が周囲温度により変動する場合に、これを補正する機能を備えるものである。
【００１９】
図３は、対物レンズ２４の温度特性とそれに対する補正を説明する図である。対物レンズの透過率は温度が上昇すると低下する（符号３１）。例えば、温度が２５℃から３０℃に上昇すると透過率は約５％低下する。その結果、ディスク面に照射されるレーザパワーが低下し、記録・再生性能を劣化させることになる。
【００２０】
現実のピックアップの構成では、パワーを検出するＦＭＤ２６の取り付け位置は対物レンズ２４の手前の位置にならざるを得ず、よってディスク面に照射するレーザパワーの変化を直接検出できない。そこで、ピックアップに内蔵された温度センサ２７により周囲温度を検出し、対物レンズの透過率の温度変化による変動分を補正する。具体的には、システム制御マイコン（演算部）６は、対物レンズの透過率変化に対し、レーザダイオードの発光パワーを決めるための発光パワーのダイナミックレンジを示す係数であるＰＭＡＸ値を変更する。すなわち、透過率の変化を打ち消すようにＰＭＡＸ値を補正し（符号３２）、ＡＰＣ回路７のパワー目標値（記録用目標値：ＷＲＤＡ、再生用目標値：ＲＥＤＡ）を計算して設定する。これにより、ディスク面での照射パワーを一定に保つよう制御する。
【００２１】
図４は、フロントモニタディテクタ（ＦＭＤ）２４の温度特性とそれに対する補正を説明する図である。ＦＭＤの検出感度は温度が上昇すると低下する（符号４１）。その結果、ディスク面に照射されるレーザパワーが増大し、記録・再生性能を劣化させることになる。そこで、ピックアップに内蔵された温度センサ２７により周囲温度を検出し、ＦＭＤ検出感度の温度変化による変動分を補正する。具体的には、システム制御マイコン（演算部）６はＦＭＤの検出感度の変化に対し、目標値を決定するためのＦＭＤ感度係数を変更する。この場合、ＦＭＤ検出感度の変化の方向と同じ方向にＦＭＤ感度係数を補正し（符号４２）、ＡＰＣ回路７のパワー目標値（記録用ＷＲＤＡ、再生用ＲＥＤＡ）を計算して設定する。これにより、ディスク面での照射パワーを一定に保つよう制御する。
【００２２】
上記した温度補正データ（ＰＭＡＸ値、ＦＭＤ感度係数）は、対物レンズ２４とＦＭＤ２６の温度特性に基づき予め求めて、例えばファームウェアとしてメモリに格納しておく。そこでは、各温度に対する補正データをテーブル形式で記憶し、これを参照することで、所望の温度における目標値の計算を実行する。また、周囲温度が所定幅（閾値）以上、例えば５℃以上変化した場合にＡＰＣ制御の目標値の補正を行うようにすることで、目標値補正のために記録／再生動作が中断する時間を低減することができる。なお、温度補正データを計算にて求めるための演算式をファームウェアに格納し、これを用いて全て計算にて目標値を決定することもできる。
【００２３】
また、パワー目標値（記録用ＷＲＤＡ、再生用ＲＥＤＡ）をＡＰＣ回路７に設定する場合、計算により求めた値をそのまま目標値に設定する（１００％反映する）のではなく、計算値に所定の係数（１００％未満）を掛けて目標値に設定しても良い。このようにダンピング係数を付加することで、部品のばらつきでＦＭＤ感度係数が大きいようなピックアップに対しても、オーバーシュートしないでパワー制御動作を安定化させることができる。
【００２４】
図５は、本発明によるレーザパワー制御方法の一実施例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、記録／再生開始に当たり、温度センサ２７にてピックアップ３内の初期温度Ｔ０を検出する。ステップＳ１０２では、システム制御マイコン６は、検出温度Ｔ０をマイコン内のメモリ（ＳＲＡＭ）に記憶する。そして、検出温度Ｔ０における対物レンズ２４とＦＭＤ２６の補正データ（ＰＭＡＸ値、ＦＭＤ感度係数）をファームウェアを参照して読出し、レーザパワーの目標値（記録用ＷＲＤＡ、再生用ＲＥＤＡ）を算出する。ステップＳ１０３では、算出した目標値にてＡＰＣ回路７の目標パワーを設定する。ステップＳ１０４では、データの記録／再生動作を開始する。
【００２５】
ステップＳ１０５では、記録／再生動作中のピックアップ３内の温度Ｔ１を検出する。ステップＳ１０６では、システム制御マイコン６は、初期温度Ｔ０からの温度変化｜Ｔ１−Ｔ０｜が閾値（例えば５℃）以上か否かを判定する。閾値未満であれば（Ｓ１０６でＮｏ）、そのまま記録／再生動作を継続する。
【００２６】
温度変化が閾値以上の場合は（Ｓ１０６でＹｅｓ）、ステップＳ１０７にて記録／再生動作を中断する。ステップＳ１０８では、検出温度Ｔ１に対する対物レンズ２４とＦＭＤ２６の補正データ（ＰＭＡＸ値、ＦＭＤ感度係数）をファームウェアを参照して読出し、レーザパワーの目標値（記録用ＷＲＤＡ、再生用ＲＥＤＡ）を再度算出する。ステップＳ１０９では、算出した目標値にてＡＰＣ回路７の目標パワーを再設定する。ステップＳ１１０では、データの記録／再生動作を再開する。
【００２７】
以上の制御によれば、ピックアップ３内の温度が変化しても、ディスクに照射するレーザ光のパワーを一定に保つことができ、記録再生特性は安定する。
【００２８】
本実施例では、温度変化に応じてＡＰＣ回路７のパワー目標値を変更する構成とした。他の方法として、パワー目標値は一定とし、パワー検出値を補正する構成でも良い。すなわち、温度変化に応じてＦＭＤ信号の増幅回路（図示せず）のアンプゲインを、対物レンズやＦＭＤ感度の温度特性に応じて変更する。具体的には、アンプゲインの補正として、前記図３、図４におけるＰＭＡＸ値、ＦＭＤ感度係数の補正カーブとは逆方向（逆勾配）の補正を施せばよい。
【００２９】
本実施例では、補正の対象となる温度特性を有する部品として、ピックアップ内の対物レンズとＦＭＤを取り上げたが、一方のみに温度補正を適用しても良い。また、これら以外の光学部品や電子部品でも、その温度特性によりディスクへの照射パワーに影響を与える場合には、同様に適用することができる。
【実施例２】
【００３０】
実施例１で述べた温度補正制御を記録パワーの最適化工程（以下、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣと呼ぶ）と組み合わせることにより、より高精度なパワー制御を実現することができる。以下、これについて述べる。
【００３１】
従来のＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣは、直前に記録したデータの品質を評価し次に記録するデータに対して目標の品質が得られるよう最適な記録パワーを求めて補正するものである。ここで、目標の品質が得られるための指標として、再生信号の振幅（変調度）やアシンメトリ、最短マークと最長マークの振幅の関係等を用いる。Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣでは、一定区間内は所定の記録パワーの目標値にて記録を継続する。よって、その区間内において温度変動などの要因でディスク面に照射される記録パワーが変動した場合、その補正を反映させた結果を含めてＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣによって記録パワーを設定することで、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの結果得られる最適パワーの値は、真の最適値からずれないように制御可能になる。
【００３２】
図６は、本発明による光ディスク装置の他の実施例を示すブロック図である。本実施例では、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣを実施するための構成要素として、図１の構成図に、記録信号処理回路６１、記録パワー制御回路６２、周期検出回路６３を新たに追加している。図１と同一の番号は同一の構成要素を示し、ここでは記録動作に関連する要素のみを示す。
【００３３】
光ディスク１に照射するレーザ光は、再生時よりも記録時の方が記録パワーが高いため、レーザ発光に伴うピックアップ３の温度上昇が大きい。そして、温度上昇に伴いレンズ透過率の変化への影響が大きく、記録性能の変動（劣化）が予想される。システム制御マイコン（演算部）６は、ピックアップ３からのパワー検出信号及び温度検出信号を用いて、温度変化に対応する記録パワー（目標値）の補正量を算出する。また、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣにおいて再生データの品質を評価して、品質目標値と比較して記録パワーの補正量を算出する。そして、これらの補正量を記録パワー制御回路６２に伝える。記録パワー制御回路６２は、システム制御マイコン６から受けた補正量に基づき、ＬＤＤ５に対して新たな記録パワーを設定するように制御する。また、記録信号処理回路６１では、ホスト装置１１からインタフェース１０を介して入力された記録データを所定の形式の信号に変換し、ＬＤＤ５を介してピックアップ３に供給する。周期検出回路６３は、所定の周期（タイミング）でＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施を指示する。
【００３４】
Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの指示があると、システム制御マイコン６は記録動作を一旦停止させ、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣによる記録パワーの確認を実施する。Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣでは、ピックアップ３により直前に記録したデータを再生する。そして再生したデータの品質が、目標とする品質からずれている場合には、そのずれ分を補正するための記録パワーの補正量を記録パワー制御回路６２へ伝える。記録パワー制御回路６２は、次に記録するデータに対する新たな記録パワーを設定して、ＬＤＤ５へ指示する。そして、新たな記録パワーにて次のデータの記録を再開する。
【００３５】
図７は、記録したデータの品質を評価する際の基準となる目標値の一例を示す図である。ここでは変調度を品質の指標とし、ディスクの半径位置に応じて目標値を曲線７１のように変化させて設定する場合を示す。目標値の情報は、予めシステム制御マイコン６に保存しておき、ディスク上の半径位置に応じて目標値を参照して記録パワーを確認するようにする。または、図７に示すディスク領域を半径方向にゾーンａ〜ｅで区分し、各ゾーン毎の目標値をテーブル化して保存しておいてもよい。
【００３６】
図８は、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施タイミングの一例を示す図である。ここでは、光ディスクの内周から外周に向かってデータの記録を行う場合を示す。矢印８１，８３，８５は連続で記録している動作を示し、○印８２，８４はＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣのタイミングを示している。例えば、ゾーンａから記録を開始して（矢印８１）、ゾーンｂとの境界で記録を一旦停止して、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣ（○印８２）を実施する。このとき、記録パワーを補正したとする。Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣ（○印８２）での補正結果を確認するために、補正した記録パワーでデータを短時間記録し（矢印８３）、その直後において、再度Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣ（○印８４）を実施する。これにより、補正した記録パワーを確認することで、記録パワー補正の精度を向上させることができる。
【００３７】
Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施周期は、図６の周期検出回路６３で任意に設定することができる。その際、実施周期を光ディスクの特性や温度変化の状況に対応させて適宜設定することで、より適正な記録パワーで記録することができる。例えば、多層ディスクにおいて、各層毎に記録パワーに対するマージン（許容幅）が異なる場合がある。仮に、１層目が記録パワーの変動による影響が少なく（マージン大）、２層目が記録パワーの変動による影響が大きい（マージン小）場合には、１層目に対するＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施周期を長く、２層目に対するＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施周期を短く設定する。これにより、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施回数を削減しながら記録パワーの補正を効率的に行い、各層において記録パワーが許容幅から外れることを防止することができる。
【００３８】
また、Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施周期を、温度変化が所定の範囲（許容幅）を超えた場合に実施するようにしてもよい。例えば上記した多層ディスクのように各層毎に記録パワーに対するマージンが異なる場合には、１層目の温度変化の許容幅を大きくし、２層目の温度変化の許容幅を小さくする。これにより、各層毎に記録パワーの補正を効率的に行い、記録パワーが許容幅から外れることを防止することができる。
【００３９】
このように、実施例１の温度補正制御と記録パワーの最適化工程（Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣ）による制御とを組み合わせることにより、記録中の温度変化によるディスクに照射するパワー変動を抑えることができるだけでなく、さらにＷａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの結果、最適の記録パワーに補正して設定することができる。その結果、記録パワーの値をより高精度に制御することで、記録データの品質をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】ピックアップ３の内部構成の一例を示す図。
【図３】対物レンズ２４の温度特性とそれに対する補正を説明する図。
【図４】フロントモニタディテクタ（ＦＭＤ）２４の温度特性とそれに対する補正を説明する図。
【図５】本発明によるレーザパワー制御方法の一実施例を示すフローチャート。
【図６】本発明による光ディスク装置の他の実施例を示すブロック図。
【図７】記録したデータの品質を評価する際の目標値の一例を示す図。
【図８】Ｗａｌｋｉｎｇ−ＯＰＣの実施タイミングの一例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…ピックアップ、４…モータドライバ、５…レーザドライバ駆動回路（ＬＤＤ）、６…システム制御マイコン（演算部）、７…自動パワー制御（ＡＰＣ）回路、８…再生信号処理回路、９…サーボコントローラ、１０…インタフェース、１１…ホスト装置、２１…レーザダイオード（ＬＤ）、２４…対物レンズ、２５…光電子集積回路（ＯＥＩＣ）、２６…フロントモニタディテクタ（ＦＭＤ）、２７…温度センサ、６１…記録信号処理回路、６２…記録パワー制御回路、６３…周期検出回路。
【図１】
2008117488.tif 000003
【図２】
2008117488.tif 000004
【図３】
2008117488.tif 000005
【図４】
2008117488.tif 000006
【図５】
2008117488.tif 000007
【図６】
2008117488.tif 000008
【図７】
2008117488.tif 000009
【図８】
2008117488.tif 000010