(57)【要約】【課題】マルチパルスにおいて最適なライトパワーを得ることができるパワー制御方法およびパワー制御装置を提供する。【解決手段】ピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーで定義されるマルチパルスにおいて、設定された目標値を維持するように記録パルスを制御するレーザダイオードの制御方法であって、情報の記録を行なう前に実行される最適ライトパワー決定過程での最適ライトパワーにおける計測値を目標値とし、前記目標値とパワー制御において実際に計測された出力レベルを比較して、期待値の近傍となるように制御することにより、記録スペース時におけるイレーズパワーが制御される条件下で記録する際に、ボトムパワーに対するピークパワーを最適ライトパワーに補正することができるライトパワー制御方法。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーで定義されるマルチパルスにおいて、設定された目標値を維持するように記録パルスを制御するレーザダイオードの制御方法であって、
イレーズパワーはマルチパルス出力されていないときのイレーズパワーを使って、このイレーズパワーに対する目標値の近傍となるように制御をし、
情報の記録を行なう前に実行される最適ライトパワー決定過程での最適ライトパワーにおける計測値を目標値とし、
前記目標値とパワー制御において実際に計測された出力レベルを比較して、
前記イレーズパワーを期待値の近傍となるように制御すること、
を特徴とするライトパワー制御方法。
【請求項２】
ピークパワー、ボトムパワーおよびストラテジにより決定される比率による平均値がイレーズパワー近傍である場合は、平均値をサンプリングするときのマルチパルスの比率を変更することを特徴とする請求項１記載のライトパワー制御方法。
【請求項３】
イレーズパワー制御の動作中で、イレーズパワーが目標値に対して許容される範囲にあるときに、最適ライトパワー決定過程で計測された目標値に対して情報記録時に計測された平均値が大きい場合は、イレーズパワーからピークパワーへの加算値およびボトムパワーからイレーズパワーへの加算量を増加させ、最適ライトパワー決定過程で計測された目標値に対して情報記録時に計測された平均値が小さい場合は、イレーズパワーからピークパワーへの加算値およびボトムパワーからイレーズパワーへの加算量を減少させる補正をすることができることを特徴とする請求項１または２記載のライトパワー制御方法。
【請求項４】
最適ライトパワー決定過程において計測された目標値と情報記録中に計測された平均値との差分が許容値以内になったときのボトムパワーからイレーズパワーへの加算分を保持して、ＬＤに対する電流とパワーの効率（微分効率）を求めて、次にライトパワーを設定するときの初期値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のライトパワー制御方法。
【請求項５】
ピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーで定義されるマルチパルスにおいて、設定された目標値を維持するように記録パルスを制御する光ディスク装置でのレーザダイオード制御装置であって、イレーズパワーはマルチパルス出力されていないときのイレーズパワーを使って、このイレーズパワーに対する目標値の近傍となるように制御をしている系において、
情報の記録を行なう前に実行されるＯＰＣでの最適ライトパワーにおける計測値を目標値とする目標値設定手段と、
前記目標値とパワー制御において実際に計測された出力レベルを比較する比較手段と、
期待値の近傍となるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするライトパワー制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ等の光ディスクに対して情報を記録するドライブ技術における、ライトパワー制御方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
追記型および書き換え可能型の光ディスクでは、例えば相変化型の色素系記録材料等を塗布して、グルーブに追従してレーザ光を照射して記録マークを形成し、前に記録された記録マークを消去する目的でイレーズパワー（イレーズパワー）を照射することにより情報を記録する。記録マークおよび記録スペースを光ディスクに一定条件で安定して形成するには、情報に応じて常に一定のレーザパワーが得られるようにＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）の駆動電流を制御する必要がある。
この改良方法として、光ディスク記録におけるパワー制御方法としては、光出力パルスの、ピーク値およびボトム値をそれぞれホールドすると共に、これらのホールドされたピーク値およびボトム値と予め設定されたピーク値およびボトム値に対する記録ベース値のレベル比率とに基づいて記録ベース値を算出し、これらのピーク値、ボトム値および記録ベース値がそれぞれ目標値に近づくように光出力パルスを制御する方法（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０２７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これは、単パルスについては有効であったが、マルチパルスについては適用することができなかった。レーザ光による記録波形は、信号レベルをピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーで、記録品質が最良になるように予め決定されたスイッチングタイミングで定義されたマルチパルス波形となるが、マルチパルスは計測が困難なため常に最適なライトパワーになるように制御することができないのである。
そこで、本発明は、マルチパルスにおいて最適なライトパワーを得ることができるパワー制御方法およびパワー制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のライトパワー制御方法は、ピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーで定義されるマルチパルスにおいて、設定された目標値を維持するように記録パルスを制御するレーザダイオードの制御方法であって、イレーズパワーはマルチパルス出力されていないときのイレーズパワーを使って、このイレーズパワーに対する目標値の近傍となるように制御をし、情報の記録を行なう前に実行される最適ライトパワー決定過程（以下、ＯＰＣと称する。）での最適ライトパワーにおける計測値を目標値とし、前記目標値とパワー制御において実際に計測された出力レベルを比較して、期待値の近傍となるように制御することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明は、記録を行なう前にマルチパルス発光時において、ピークパワーおよびボトムパワーの信号レベルの期待値と記録品質が最良になるように予め決定されたスイッチングタイミングとボトムパワーからイレーズパワーまでの加算分とイレーズパワーからピークパワーまでの加算分の比率を使って実行される最適ライトパワー決定過程での最適ライトパワーに対するマルチパルスにおける平均的な信号レベルを計測して、これを目標値として、情報記録時のマルチパルス発光時に計測された出力レベルと比較して、ピークパワーおよびボトムパワーの信号レベルを補正するものである。
【０００７】
請求項２記載のライトパワー制御方法は、ピークパワー、ボトムパワーおよびストラテジにより決定される比率による平均値がイレーズパワー近傍である場合は、平均値をサンプリングするときのマルチパルスの比率を変更することを特徴とするものである。
【０００８】
ボトムパワーからイレーズパワーまでの加算値は、イレーズパワーと平均値の差分をストラテジとボトムパワーとピークパワーのイレーズパワーからの加算量とボトムパワーからのイレーズパワーまでの加算量の比率で決まる係数で割り算することで定義される。この係数が０の場合、言い換えればピークパワー、ボトムパワーおよびストラテジにより決定される比率による計算による均値がイレーズパワー近傍である場合は、差分を使ってボトムパワーからイレーズパワーへの加算分を定義できなくなってしまう。本発明は、この特異点であっても補正ができること目的とし、ピークパワー、ボトムパワーおよびストラテジにより決定される比率から計算できまる平均値がイレーズパワー近傍である場合は、マルチパルス発光時の平均値をサンプリングするタイミングで、係数が０にならない、予め決められた比率に変更して、補正を行なうものである
【０００９】
請求項３記載のライトパワー制御方法は、イレーズパワー制御の動作中で、イレーズパワーが目標値に対して許容される範囲にあるときに、ＯＰＣで計測された目標値に対して情報記録時に計測された平均値が大きい場合は、イレーズパワーからピークパワーへの加算値およびボトムパワーからイレーズパワーへの加算量を増加させ、ＯＰＣで計測された目標値に対して情報記録時に計測された平均値が小さい場合は、イレーズパワーからピークパワーへの加算値およびボトムパワーからイレーズパワーへの加算量を減少させる補正をすることができることを特徴とするものである。
【００１０】
マルチパルス発光時における平均値は、イレーズパワーからの差分で定義されるが、本発明は、イレーズパワーが変動することがあっても、制御系が安定になるようにするため、イレーズパワーの制御において、イレーズパワーが目標値に制御される過渡的な状態では補正は行なわず、イレーズパワーの制御が定常状態になった場合に補正を行なうものである。
【００１１】
請求項４記載のライトパワー制御方法は、ＯＰＣにおいて計測された目標値と情報記録中に計測された平均値との差分が許容値以内になったときのボトムパワーからイレーズパワーへの加算分を保持して、ＬＤに対する電流とパワーの効率（微分効率）を求めて、次にライトパワーを設定するときの初期値とすることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明は、環境変化によってＬＤの微分効率が変動した場合であっても速やかに設定した記録パワーを出力することを目的とし、補正動作の過渡的な変動がなくなり、定常状態になった場合のボトムパワーからイレーズパワーまでの加算分と、目標であるボトムパワーとイレーズパワーの発光パワーからＬＤの微分効率を算出して保持して、この微分効率から次回の記録パワー設定における初期値を算出するものである。
【００１３】
請求項５記載のライトパワー制御方法は、ピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーで定義されるマルチパルスにおいて、設定された目標値を維持するように記録パルスを制御する光ディスク装置でのレーザダイオード制御装置であって、イレーズパワーはマルチパルス出力されていないときのイレーズパワーを使って、このイレーズパワーに対する目標値の近傍となるように制御をしている系において、情報の記録を行なう前に実行されるＯＰＣでの最適ライトパワーにおける計測値を目標値とする目標値設定手段と、前記目標値とパワー制御において実際に計測された出力レベルを比較する比較手段と、期待値の近傍となるように制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、請求項１と同様に、記録を行なう前にマルチパルス発光時において、ピークパワーおよびボトムパワーの信号レベルの期待値と記録品質が最良になるように予め決定されたスイッチングタイミングとボトムパワーからイレーズパワーまでの加算分とイレーズパワーからピークパワーまでの加算分の比率を使って実行される最適ライトパワー決定過程での最適ライトパワーに対するマルチパルスにおける平均的な信号レベルを計測して、これを目標値として、情報記録時のマルチパルス発光時に計測された出力レベルと比較して、ピークパワーおよびボトムパワーの信号レベルを補正するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の光ディスク記録装置におけるライトパワー制御装置のブロック図である。追記型および書き換え可能型の光ディスク１では、例えば相変化型の色素系記録材料等を塗布して、グルーブに追従して移動するピックアップ上のレーザダイオード２からレーザ光を照射して記録マークを形成し、前に記録された記録マークを消去する目的でイレーズパワー（イレーズパワー）を照射することにより情報を記録する。記録波形は、ライト中のリードレベルとなるボトムパワー（Ｐｂ）と消去レベルとなるイレーズパワー（Ｐｍ）および記録マーク生成レベルとなるピークパワー（Ｐｐ）で定義され、それぞれの値はＬＤによって決まる電流から出力光の効率（微分効率）を介して、電流駆動される。
【００１６】
この駆動電流は、ＬＤドライバ３でＶ−Ｉ変換されることによって生成されるため、中央処理装置４は、ＬＤドライバ３に対する駆動電圧をＤ／Ａ変換器５を介してコントロールすることで、発光量を増減することができる。このとき、ＬＤが光り始めるまでの電流をＩａｐｃ、ＩａｐｃからＰｂに発光するまでの電流をＩｒｅａｄとし、ＰｂからＰｍに発光するための電流をＩｐ２、およびＰｍからＰｐに発光するための電流をＩｐ３とする。図２に各信号によるＩＬ曲線を示した。
【００１７】
中央処理装置は、所定タイミングの生成可能なタイミング生成器９を使ってスイッチ１０をＯｎ／Ｏｆｆする制御を行い、ＬＤを駆動する電流を変えることでライトパルスを生成する。
また、中央処理装置は、ＬＤからのレーザ光の一部をＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）６によって検出して、Ｉ−Ｖ変換器７で変換した後の信号をＡ／Ｄ変換器８により取得できる。
【００１８】
以下、本発明の制御動作について説明する。
記録すべきデータは、記録マークと記録スペースを組み合わせて行われ、記録スペースにおける出力光の一部を選択的に取得することによって、マルチパルスにおけるイレーズパワーの出力レベルを目標値に維持できる制御系を持つ光ディスク装置において、ある長さのマークを生成するためのマルチパルス発光時、つまり記録マーク発光時のＰＤからの出力を、十分帯域を落したローパスフィルタ（ＬＰＦ）を通過させて、周波数成分を除去した平均値に変換する。
図３にＬＰＦを通過したＰＤ信号の例を示した図である。
【００１９】
次に、図６および図７に本発明の動作フローを示した。
光ディスクドライブは、ディスクをマウントするとディスクのメーカをディスク情報から認識し、予め記録後のジッタが最良になるように決められ、メモリ内に保持された発光パルスのストラテジを選択する。ある長さのマークにおけるマルチパルスのＰｂからＰｍに発光するための電流（Ｉｐ２）とＰｍからＰｐに発光するための電流（Ｉｐ３）の比率をα、およびマルチパルスにおけるＰｂとＰｂのタイミング切り替え比率をβとして、これらを求める。
【００２０】
ここで求められた比率から、マルチパルスにおける平均値Ｐａｖを、メディアの記録エリアへのライトの前に実行されるＯＰＣにおいて、ライトパワーを変えながらライトするときのＬＰＦ後の平均値を計測して、ＯＰＣにおいて最良となったライトパワーにおける平均値をパワー制御における目標値する。
【００２１】
あるマーク長のときのサンプリングされた平均値が目標値となるように、Ｉｐ２とＩｒｅａｄを変更する。ここで、Ｉｒｅａｄはボトムパワーに相当し、Ｉｐ２はイレーズパワーとリードパワーの差分に相当するので、微分効率が一定であるなら、それぞれの目標値での比率（γ）が適用できる。つまり、Ｉｐ２が決まればＩｒｅａｄも決めることができる。
【００２２】
ここで、Ｉｐ２＝γＩｒｅａｄとすると、
【００２３】
【数１】
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【００２４】
となり、Ｐｍを目標値にする制御とＰａｖを目標値にする制御とが同時に成り立つ場合は、それぞれの目標値に対して、上記の連立方程式を解く操作に他ならない。ただし、
【００２５】
（γ＋１）＝（（１＋α）βγ＋１）
【００２６】
となるときは解が存在しなくなってしまうため、サンプリング時のみにストラテジを一時的に変更して、つまり、（１＋α）β＝１とならないようなαとβを選択して連立方程式を成立させるようにする。この比率でライトパワーをＯＰＣで決定されたライトパワーにしてライトさせて、このときのＰｍを計測して目標とする。
【００２７】
制御系は、２値制御となるので、一方の過渡的な状態が他方に影響しないように、Ｐｍに対するＩａｐｃの制御系が静定したことを条件として、Ｐａｖに対するＩｒｅａｄの制御系を動作させる。Ｉｒｅａｄを変更したことによって、Ｐｍが変るので、これをＩａｐｃによって反映させる。この操作を繰り返すことによって、ＰｍとＰａｖが同時に静定する状態を待つ。
【００２８】
図４に、環境変化によって、ＬＤが光り始めるまでの電流が変化した場合について示した。ＰｍおよびＰａｖが変化するので、初めにＰｍの変化に応じてＩａｐｃが増加減する。この場合は、微分効率の変化がないので、Ｐｍが静定するとＰａｖも目標値の近傍にいるのでＰａｖの補正は働かない。
【００２９】
また、図５に、環境変化によって、微分効率が変化した場合について示した。初めはＰｍがずれているので、Ｐｍを目標値にするようにＩａｐｃが増減してＰｍが目標値近傍になり、Ｐｍが静定する。このときのＩｒｅａｄ、Ｉｐ２、Ｉｐ３は従来の微分効率での量であるから、期待する値とずれており、サンプリングによるＰａｖは目標値とずれている。次に、計算による目標値とサンプリングによるＰａｖを比較してＩｒｅａｄ、Ｉｐ２およびＩｐ３を増減させ、Ｐｍの静定を介して、Ｐａｖが目標値となるようにＩｒｅａｄ（およびＩｐ２、Ｉｐ３）を増減する。
【００３０】
この状態でのＩｒｅａｄによるパワーは、その時点でのリードパワーの目標値と一致しているので、リードパワーとＩｒｅａｄから微分効率を計算して、次回のパワー設定における制御の初期値を計算して、上記の制御における収束時間を短縮することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１および５記載の発明により、記録スペース時におけるイレーズパワーが制御される条件下で記録される際、ボトムパワーに対するピークパワーを最適ライトパワーに補正することができる。
【００３２】
請求項２記載の発明により、比率が特異解となる場合であってもピークパワー、イレーズパワーおよびボトムパワーを設定値に合わせることができる。
【００３３】
請求項３記載の発明により、イレーズパワーの制御における過渡的な変動に対して応答することがないため、系を安定にすることができる。
【００３４】
請求項４記載の発明により、環境変化によって変動した微分効率に対して常に最新の効率が取得できるため、記録パワー設定からの収束時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク記録装置におけるライトパワー制御装置のブロック図である。
【図２】ＩＬ曲線とマルチパルス定義について示した図である。
【図３】ＬＰＦを通過したＰＤ信号が平均値化されたことを示した図である。
【図４】ＬＤの発効開始電流の変化について示した図である。
【図５】環境変化によって、ＬＤの微分効率が変化することを示した図である。
【図６】本発明のマウント設定を行なう際の動作フローを示した図である。
【図７】本発明のパワー設定を行なう際の動作フローを示した図である。
【符号の説明】
１　光ディスク
２　レーザダイオード
３　ＬＤドライバ
４　中央処理装置
５　Ｄ／Ａ変換器
６　フォトディレクター
７　Ｉ／Ｖ変換器
８　Ａ／Ｄ変換器
９　タイミング生成器
１０　スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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