(57)【要約】【課題】ローパスフィルタを構成するコンデンサに大きなコンデンサを必要としないで省スペースとコスト低減が実現可能なレーザパワー制御装置および方法を提供する。【解決手段】レーザダイオード１３のレーザ光をモニタダイオード１４で検出して得た電圧を、基準電圧と比較し、その誤差信号を増幅しローパスフィルタ（２０，２１）を通してレーザダイオードに供給して誤差信号が０となるようにレーザダイオードの駆動電流を制御するサーボおよび方法と、前記基準電圧を複数段階で増加させ、レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザパワーを前記複数段階で増加させて実使用パワーにする手段（２４，２３）および方法。【選択図】  図１
2004227613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を、基準電圧と比較し、その誤差信号を増幅しローパスフィルタを通して前記レーザダイオードに供給して前記誤差信号が０となるように前記レーザダイオードの駆動電流を制御するサーボループと、前記基準電圧を複数段階で増加させ、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを前記複数段階で増加させて実使用パワーにする手段を備えたことを特徴とするレーザパワー制御装置。
【請求項２】
レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を、基準電圧と比較し、その誤差信号を増幅しローパスフィルタを通して前記レーザダイオードに供給して前記誤差信号が０となるように前記レーザダイオードの駆動電流を制御する方法であって、前記基準電圧を複数段階で増加させ、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを前記複数段階で増加させて実使用パワーにすることを特徴とするレーザパワー制御方法。
【請求項３】
レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を基に、前記レーザダイオードの駆動電流を制御するサーボと、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにする手段を備えたことを特徴とするレーザパワー制御装置。
【請求項４】
レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を基に、前記レーザダイオードの駆動電流を制御する方法であって、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにすることを特徴とするレーザパワー制御方法。
【請求項５】
レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにする手段を備えたことを特徴とするレーザパワー制御装置。
【請求項６】
レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーに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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザパワー制御装置、特に光ディスク媒体の再生に用いるレーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを制御するレーザパワー制御装置およびレーザパワー制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク媒体に記録された情報を再生するために、レーザダイオードを用い、レーザダイオードを点灯してレーザ光を放射し、そのレーザ光を光ディスク媒体の記録膜に照射し、該記録膜からの反射光からその光量変化を検出し、信号再生回路に供給して、光ディスク媒体に記録された情報を再生する。
【０００３】
しかしながら、レーザダイオードは温度依存が大きいため、レーザパワーを一定に保つために、レーザパワーに対してモニタダイオードを組み込み、レーザダイオードのレーザ光を検出して光電変換して得た電流または電圧を、基準電流源または基準電圧源からの電流または電圧と比較して、その誤差信号を増幅しＬＰＦ（ローパスフィルタ）を通してレーザダイオードに供給して誤差信号が０となるようにレーザダイオードの駆動電流を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）のサーボループを採用している。
【０００４】
最近、光ディスク媒体の高速再生及び反射率の低いＣＤ−ＲＷディスク媒体の普及により、再生時のレーザパワーを定格パワー近傍の実使用パワーで使用する機会が多くなり、レーザ寿命への影響を考慮したレーザ駆動が必要である。
【０００５】
また、レーザダイオードを駆動した際、応答を高速にするには、上記ＬＰＦ（ローパスフィルタ）の伝達特性のカットオフ周波数を高くする必要があるが、同時にそのときの応答波形に注意する必要があり、応答波形にオーバーシュートがあると、瞬間的に定格パワーをオーバーし、レーザダイオードを破壊する心配があるため、オーバーシュートを生じないようにすることが大切である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
図４は、従来のレーザパワー制御装置を示す構成図である。本装置は、上記ＡＰＣのサーボループの採用とオーバーシュートの対策が講じられている。
【０００７】
図４に示す従来のレーザパワー制御装置は、抵抗１１とトランジスタ１２のコレクターエミッタ間を通して流れる駆動電流により点灯しレーザ光を放射するレーザダイオード１３と、該レーザダイオード１３のレーザ光を検出するモニタダイオード１４と、該モニタダイオード１４のアノード側に接続されたモニタ抵抗１５にて検出した電圧と、スイッチ１６の切り替えによるＣＤ用電圧源１７またはＤＶＤ用電圧源１８からの設定電圧との差を増幅する増幅器１９と、該増幅器１９の出力電圧をフィルタする抵抗２０およびコンデンサ２１からなるＬＰＦ（ローパスフィルタ）と、抵抗２０とトランジスタ１２のベース間のスイッチ２２からなるＡＰＣのサーボループ、および、スイッチ１６とスイッチ２２に指令をだすマイコン２３から構成されている。ここで、上記コンデンサ２１は大容量コンデンサで、４７μＦである。
【０００８】
レーザダイオード１３を点灯する準備として、マイコン２３の指令によりＣＤ用電圧源１７かＤＶＤ用電圧源１８を選択設定する。
【０００９】
次に、マイコン２３の指令によりスイッチ２２をオンして上記ＡＰＣのサーボループを閉じてレーザダイオード１３を点灯する。ＡＰＣのサーボループは、増幅器１９での誤差信号が０となるように動作して、レーザダイオード１３にはＣＤ用電圧源１７かＤＶＤ用電圧源１８の電圧まで上昇するが、コンデンサ２１は大容量コンデンサなので、オーバーシュートを起こすことなく徐々に上昇し、定常状態においては、レーザダイオード１３は定格パワー３１に近い実使用パワー３２となり、図示していない光ディスク媒体に向かって放射する。
【００１０】
図３は、レーザダイオード１３が図示しない光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーの、レーザダイオード１３の点灯開始からの時間との関係を示した図である。
【００１１】
図３において、３１がレーザダイオード１３の定格パワー、３２が定格パワーに近い実使用パワー、３３が上記で説明の図２の従来構成による点灯から実使用パワー３２に至るまでの曲線である。
【００１２】
なお、モニタダイオード１４はレーザダイオード１３に対して図示しない光ディスク媒体と反対側に配置され、レーザダイオード１３と同じ実使用パワーまでにはならないが、光ディスク媒体が受けるレーザパワーと比例したパワーを受ける。
【００１３】
【非特許文献１】
「光記録における信号処理」、トリケップス社発行のＣＤ−Ｒライターの技術書、ｐ５１−５４
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザパワー制御装置を含む光ディスク再生装置のモバイル化が進み、装置のコンパクト化への要求が大きくなるとともに、大きなコンデンサを実装する空間的余裕の見直しが要求されている。
【００１５】
ちなみに、従来の図４において、コンデンサ２１を小容量のコンデンサである１μＦに置き換えて、レーザダイオード１３を点灯したところ、図３の曲線３４に示すように、オーバーシュートが発生し且つ該オーバーシュートが定格パワー３１を超えてしまった。
【００１６】
本発明の目的は、ローパスフィルタを構成するコンデンサに大きなコンデンサを必要としないで省スペースとコスト低減が実現可能なレーザパワー制御装置およびレーザパワー制御方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を、基準電圧と比較し、その誤差信号を増幅しローパスフィルタを通して前記レーザダイオードに供給して前記誤差信号が０となるように前記レーザダイオードの駆動電流を制御するサーボループと、前記基準電圧を複数段階で増加させ、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを前記複数段階で増加させて実使用パワーにする手段を備えたことを特徴とするレーザパワー制御装置である。
【００１８】
本発明は、レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を、基準電圧と比較し、その誤差信号を増幅しローパスフィルタを通して前記レーザダイオードに供給して前記誤差信号が０となるように前記レーザダイオードの駆動電流を制御する方法であって、前記基準電圧を複数段階で増加させ、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを前記複数段階で増加させて実使用パワーにすることを特徴とするレーザパワー制御方法である。
【００１９】
本発明は、レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を基に、前記レーザダイオードの駆動電流を制御するサーボと、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにする手段を備えたことを特徴とするレーザパワー制御装置である。
【００２０】
本発明は、レーザダイオードのレーザ光をモニタダイオードで検出して得た電圧を基に、前記レーザダイオードの駆動電流を制御する方法であって、前記レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにすることを特徴とするレーザパワー制御方法である。
【００２１】
本発明は、レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにする手段を備えたことを特徴とするレーザパワー制御装置である。
【００２２】
本発明は、レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを複数段階で増加させて実使用パワーにすることを特徴とするレーザパワー制御方法である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるレーザパワー制御装置およびレーザパワー制御方法の実施の形態を示す構成図である。図１において、図４と同一箇所には同一符号を付けた。
【００２４】
図１において、図４との相違点は図４のスイッチ１６とＣＤ用基準電圧源１７，ＤＶＤ用基準電圧源１８をＤＡＣ（デジタル・アナログ  コンバータ）２４に置き換え、マイコン２３で制御するようにした。またローパスフィルタを構成するコンデンサ２１を小容量のコンデンサの１μＦにしたことにある。
【００２５】
図２は、図１のマイコン２３によるＤＡＣ２４の設定フローチャートを示す図である。以下、図１の動作を、図２と図３を用いて説明する。
【００２６】
マイコン２３は、図示していないホストコンピュータからのリードコマンドにより、図示していない光ディスク媒体に記録された情報を読み取るため、レーザパワーの基準電圧を出力するＤＡＣ２４のレジスタの設定を行う。
【００２７】
まず、マイコン２３により、ＤＡＣ２４の出力を０．２Ｖに設定する（ステップ２０１）。次に、マイコン２３により、スイッチ２２をオンし、ＡＰＣのサーボループを閉じて、レーザダイオード１３の点灯を開始する（図３の時間ｔ０、ステップ２０２）。そして０．６秒待つ（図３の時間ｔ０からｔ１の間、ステップ２０３）。その間、レーザダイオード１３から光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーは図３において３５で示すように上昇してオーバーシュート３５１が発生するが、パワーアップが大きくないため、定格パワー３１を超えない。
【００２８】
０．６秒後のｔ１時点の３５２ではオーバーシュート３５１が落ち着き、実使用パワー３２の６６％のパワーとなる。次に、マイコン２３により、ＤＡＣ２４の出力を０．２７Ｖに設定する（ステップ２０４）。そして０．６秒待つ（図３の時間ｔ１からｔ２の間、ステップ２０５）。その間、レーザダイオード１３から光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーは図３においてｔ１時点の３５２からさらに上昇してオーバーシュート３５３が発生するが、パワーアップが小さいため、定格パワー３１を超えない。
【００２９】
０．６秒後のｔ２時点の３５４ではオーバーシュート３５３が落ち着き、実使用パワー３２の９０％のパワーとなる。次に、マイコン２３により、ＤＡＣ２４の出力を０．３Ｖに設定する（ステップ２０６）。レーザダイオード１３から光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーはパワーアップが小さく、オーバーシュート３５５がさらに小さいため、定格パワー３１を超えない。そして図３におけるｔ３時点の３５６においては実使用パワー３２となる。
【００３０】
以上のように、マイコン２３による設定値を段階的に増加することで、基準電圧を複数段階で増加させ、レーザダイオードから光ディスク媒体に向かうレーザ光のパワーを前記複数段階で増加させて実使用パワーにするので、複数ローパスフィルタを構成するコンデンサ２１が小容量コンデンサの１μＦであっても、レーザダイオード１３の定格パワーを超えるオーバーシュートを防止して、レーザダイオード１３のダメージを防いで、定格近くの実使用パワーで使用することができる。
【００３１】
本実施の形態においては、レーザパワーの設定が３段階であったが、設定する回数は何回でもよい。また、高周波重畳を従来通り組合せることができる。
【００３２】
さらに、使用するマイコンは０．０３ｍＳ間隔で時間計測でき、０．０３ｍＳ間隔でＤＡＣ２３のレジスタ設定を変更できる能力を有することから、モニタダイオード１４によるレーザパワーの検出でオーバーシュートが落ち着いた時点でＤＡＣ２４のレジスタ設定を次段階に切り替えることも可能である。
【００３３】
したがって、本実施の形態によれば、ローパスフィルタを構成するコンデンサ２１を小容量のコンデンサの１μＦにしたにもかかわらず、再生時のレーザパワーを定格パワー近傍の実使用パワーで使用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、ローパスフィルタを構成するコンデンサに大きなコンデンサを必要としないで省スペースとコスト低減が実現可能なレーザパワー制御装置およびレーザパワー制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーザパワー制御装置の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１のマイコンによるＤＡＣの設定フローチャートを示す図である。
【図３】図１、図４のレーザダイオードが図示しない光ディスク媒体に向かうレーザパワーの、レーザダイオードの点灯開始からの時間との関係を示した図である。
【図４】従来のレーザパワー制御装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１１：抵抗、１２：トランジスタ、１３；レーザダイオード、１４：モニタダイオード、１５：抵抗、１６：スイッチ、１７：ＣＤ用基準電圧源、１８：ＤＶＤ用基準電圧源、１９：増幅器、２０：抵抗、２１：コンデンサ、２２：スイッチ、２３：マイコン、２４：ＤＡＣ（デジタル・アナログ  コンバータ）、３１：定格パワー、３２；実使用パワー、３５：図１の構成による点灯開始からの時間に対するレーザパワーの特性図、３５１；オーバーシュート、３５２：ｔ１時点のレーザパワー、３５３：オーバーシュート、３５４：ｔ２時点のレーザパワー、３５５；オーバーシュート、３５６：ｔ３時点のレーザパワー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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