(57)【要約】  記録マーク形成用パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーと、記録媒体３上の条件に応じて、それぞれ第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群の複数レベルが設定される。第２定義群の選択されたレベルに含まれる第１定義群から複数の制御パワーを選択し、対応する駆動値によるレーザー駆動時に、出射パワー検出値をモニタ４により取得する。出射パワー検出値を第２定義群の各レベル毎に蓄積するとともに、出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を第２定義群の各レベル毎に計数する。計数値のいずれかが所定の値を超えた時に、その計数値に対応する第２定義群の１レベルについて蓄積された出射パワー検出値を用い、第２定義レベル群の全レベルについて、対応する駆動値の補正値を一括して求めて設定を更新する。ランダムに出現する複数のトラック態様について、複数回のレーザーパワー検出におけるノイズの影響を抑制可能である。
2007069566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するために、記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、
前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、
前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、
前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動するレーザーパワー制御方法において、
前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーを選択し、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときに、出力される前記レーザーパワーをモニタして出射パワー検出値を取得し、
前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数し、
前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれかが所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた計数値に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて、前記各駆動値の設定を更新することを特徴とするレーザーパワー制御方法。
【請求項２】
前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれも前記所定の値以下である時は、前記第２定義群に属する全てのレベルについて、前記駆動値の設定を更新しない請求項１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項３】
前記記録媒体はデータを記録する領域がセクタに分割され、レーザーの照射位置が前記セクタ内のデータを記録・再生を行わない領域であるギャップ領域に位置するときに、前記レーザーパワーのモニタによる前記出射パワー検出値を取得するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間として前記計数を行う請求項１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項４】
データを再生する際の再生用駆動値と記録する際の記録用駆動値をそれぞれ択一的に切り換えてレーザーを駆動し、
前記セクタはデータを記録するのに必要な前記第１定義群の制御パワーのパルス列を照射させない領域である再生パワー発光領域を有し、前記再生パワー発光領域において前記再生用駆動値を選択して前記レーザーを駆動し再生パワーレベルで発光させている期間中に、前記第２定義群のレベルが他のレベルになるように前記記録用駆動値をステップ的に切り替える請求項３記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項５】
前記記録用駆動値をステップ的に切り替える際に、前記レーザーの照射位置が前記再生パワー発光領域を通過する時間より短い応答時間となるように設定する請求項４記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項６】
前記レーザーの照射位置が各セクタの前記ギャップ領域を通過する毎に計数を行う請求項３記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項７】
前記蓄積されている出射パワー検出値および前記駆動値を用いて、前記レーザーの駆動電流と光出力の関係を示すＩ−Ｌ特性を求めるための演算を行い、前記駆動値を、前記Ｉ−Ｌ特性に基づいて求める請求項１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項８】
前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域に位置する間、データを記録する際の前記第１定義群の各制御パワー間でのパワー切り替わり速度に比べて低速なパワー切り替わり速度により、前記第１定義群の複数の制御パワーでのテスト発光を行うように前記レーザーを駆動する請求項３記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項９】
前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域を通過する毎に得られる前記出射パワー検出値を各セクタ毎の前記出射パワー検出値としてそれぞれ蓄積し、前記計数値が前記所定の値を超えた際に、蓄積されている前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値の平均値を、前記駆動値の補正値を一括して求めるために使用する請求項６記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１０】
前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値として、対応する前記第２定義群に属するレベルの前記第１定義群の制御パワーから所定レベル以上離れた異常な値が得られた場合は、前記異常な値を除いて平均値を算出する請求項９記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１１】
前記駆動値を用い、前記レーザーを駆動して、前記パルス列を形成する際に、前記更新後の駆動値に対し前記更新前の駆動値を用いて低域通過フィルタ処理を施した駆動値を用いることにより、前記駆動値の前記更新前後での急峻な変化を抑制する請求項１に記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１２】
前記更新前の駆動値と前記更新後の駆動値をそれぞれ所定の割合を掛けた後で加算する演算処理を施して前記レーザーの駆動に用い、次の段階での前記演算処理には、前の段階での前記演算処理の結果である駆動値を前記更新後の駆動値として用いることにより、前記低域通過フィルタ処理を行う請求項１１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１３】
レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するように構成され、
記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、
前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、
前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、
前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動する光学的情報記録再生装置において、
前記レーザーが出力するレーザーパワーをモニタした出射パワー検出値を得る光検出部と、
前記光検出部からの前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積する複数の情報蓄積部と、
前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値に基づいて前記各駆動値の補正された値を求めて、前記各駆動値の設定を更新する制御部と、
前記各駆動値に基づいて前記レーザーを駆動する駆動部と、
記録媒体上のレーザーの照射位置が、前記複数の第２定義群の各レベルのいずれに対応する位置かを識別する識別情報を出力する識別情報出力部と、
前記光検出部により前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数する複数の計数部とを備え、
前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーが選択され、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときの前記出射パワー検出値が取得され、
前記識別情報に基づき、前記出射パワー検出値を蓄積すべき前記情報蓄積部、および前記期間の出現度数を計数すべき前記計数部が選択され、
前記制御部は、前記複数の計数部のいずれかの計数値が所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた前記計数部に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて前記各駆動値の設定を更新することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザー等のレーザーを用いて光ディスクや光カード等の記録・再生媒体にデータを記録・再生する光学的情報記録再生装置、例えば光ディスク装置のレーザーパワー制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに代表される記録媒体に対して情報を記録・再生するためには、レーザーの出射パワーを、媒体（以下ディスクとして説明する）の情報記録面に対し最適に調整する必要がある。一般に半導体レーザーは、周囲温度変化や劣化によりその特性が大きく変動するため、その特性変化に応じて、情報をディスクに記録・再生するのに適正なパワーを出力可能とする制御手段が必要である。【０００３】
以下に、半導体レーザーの特性について簡単に説明する。以降の説明では、レーザーとして半導体レーザーを用いた場合を例として説明する。【０００４】
図７に、温度Ｔ１とＴ２における半導体レーザーのＩ−Ｌ特性（Injection current - Light intensity特性）を示す。閾値電流Ｉthを越えた電流で駆動した際にレーザーの発振が開始され、発振領域では単位駆動電流当たりの光出力は量子効率ηに比例して増加する。【０００５】
図７に温度Ｔ１の時の閾値電流Ｉth0および量子効率η0と、温度Ｔ２の時の閾値電流Ｉth1および量子効率η1を示す。閾値電流Ｉth及び量子効率ηは周囲温度変化に応じて変化し、その変化はレーザー個体毎に異なる。図７の温度Ｔ１と温度Ｔ２で示した例のように、温度変化によって閾値電流Ｉth、量子効率ηは、温度Ｔ１の時に対して温度Ｔ２では２倍以上変化するレーザーもある。このようにレーザーの駆動電流が等しくても出射される光出力のパワーは周囲環境に応じて大きく変化するので、通常は、光出力のパワーを目標のパワーとするために、周囲環境に応じて駆動電流を変更するレーザーパワー制御を行う（例えば特許文献１を参照）。【０００６】
図８は、従来のレーザーパワー制御方法を用いた光ディスク装置の例を示す構成図である。図８において、レーザー１を備えたピックアップ２は、その内部構成として、レーザー１から出力される光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する前光検出器４、および駆動部６０を搭載している。【０００７】
ディスク３はモータ５により駆動されて所定の回転速度で回転し、ピックアップ２から出力される光ビームのパワーに応じてデータが記録される。再生時には、ディスク３により反射された光ビームが、フォトディテクタ６により受光され、そのパワーが電気信号に変換される。また、ディスク３のトラックはデータを記録する単位であるセクタに分割されており、各セクタの先頭にはセクタを識別するためのアドレスが記録されたアドレス領域が設けられている。また、ディスク３に記録する適正パワーは、記録マークを形成する際に複数のレベルが必要であり、かつ各レベルはトラック毎に異なる。【０００８】
前光検出器４は、受光した光ビームのパワーをサンプルホールドして電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器７に出力する。Ａ／Ｄ変換器７は、前光検出器４から入力された信号をアナログ・デジタル変換して制御部８に入力する。制御部８は、Ａ／Ｄ変換器７を通して入力される前光検出器４の出力に応じて、ディスク３に記録する複数の記録パワーレベルをレーザー１が出力するのに必要な駆動値をそれぞれ求めて出力する。但し、レーザー１の適正な駆動値は、後述するように、ディスク３のランドトラックに記録する場合とグルーブトラックに記録する場合とで相違するので、各々に応じた駆動値が出力される。各駆動値は、スイッチ１２により切換えて駆動部６０に供給される。ランドグルーブ制御部２０は、ディスク３のトラック毎に異なる適正記録レベルを切り替える制御信号であるランドグルーブ信号ＬＧＳを、スイッチ１２に出力する。駆動部６０は駆動値に応じてレーザー１を駆動する。【０００９】
ディスク３のように、トラック毎に適正パワーが異なる構造のディスクとしてＤＶＤ−ＲＡＭが知られている。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに代表されるディスクでは、１つの記録マークを形成するためにパルス列が用いられ、レーザーから出射される光出力のパワーはパルス列に対応した複数のレベルを有する。ここではパワーレベルが３値である例について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの例では、ピークパワー（Peak Power）、バイアスパワー１（Bias Power 1）およびバイアスパワー２（Bias Power 2）として定義される制御パワーである。以後の説明ではこれら３値の制御パワーをそれぞれ、ＰPK，ＰB1，ＰB2の略号で表す。ディスク３では、データを記録可能なトラックが、案内溝と溝間に設けられている。案内溝をグルーブトラック、溝間をランドトラックと称する。グルーブトラックとランドトラックにおいては、ＰPK，ＰB1，ＰB2の各のレベルが異なる。【００１０】
グルーブトラックとランドトラックで異なるパワーレベルと、ＰPK，ＰB1，ＰB2で定義される制御パワーのレベルを混在させて説明する便宜上、区別し易い様に、ＰPK，ＰB1，ＰB2と記載される各レベルを第１定義群の制御パワーと称する。また、グルーブトラックとランドトラックで異なる各パワーレベルをトラックの種類毎に包括して第２定義群のレベルと称する。そして、ランドトラックに対する第２定義群のレベルをＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）、グルーブトラックに対する第２定義群のレベルをＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）と記す。【００１１】
図９に、記録マークを形成するためにレーザーから出射される３値のパワーの例を示す。図９（ａ）は、記録するマークが形成される期間をハイ（Ｈ）、ロー（Ｌ）の２値のレベルで示したタイミング波形ＭＲＳであり、Ｈレベルの期間に媒体上に記録マークが形成される。図９（ｂ）は、図８中のランドグルーブ信号ＬＧＳを示し、Ｌレベルの時はランドトラックの区間を、Ｈレベルの時はグルーブトラックの区間であることを示す。（ｃ）は、（ａ）においてＨレベルで示された期間にレーザーから出射される光出力のパワーレベルＲＰＬを図示した概念図である。図中に０ｍＷで示した破線を基準としてそれぞれ、ＰPKL＝１１ｍＷ，ＰB1L＝５ｍＷ，ＰB2L＝１ｍＷの３値のパワーが高速に切り替わる。ＰPKとＰB1の切り替わりは、１６倍速で記録する際は約３ｎｓ毎であり、これは半導体レーザーのパルスの立ち上がりから、たち下がり時間を合わせた時間のほぼ近傍となる速度である。【００１２】
光出力の高速に変化する３値のパワーを正確に受光するには、図８中の前光検出器４として高帯域な受光素子を用いる必要があるが、高帯域な受光素子は非常に高額であり装置コストが増大する。従って、コストの増大を抑えるためには低帯域の受光素子を用いる方が良いが、その場合、受光素子により検出されるパワーは、光出力の３値のパワーを正確に検出することが出来ない。また、図９（ｃ）に示されるように、ランドトラックからグルーブトラックに切り替わる際は、第２定義群のレベルを、Ｌａｎｄ（１１ｍＷ，５ｍＷ，１ｍＷ）からＧｒｏｏｖｅ（１４ｍＷ，７ｍＷ，１ｍＷ）のように変化させる必要があるが、この駆動レベルが切り替わる速度は、図８中の駆動部６０の能力によって決まる。前述の受光素子の場合と同様、数１００ｎｓで高速に切り替わる駆動回路は高コストであり、通常は数μｓ程度の切り替わり時間を要するものを用いる。【００１３】
図１０（ａ）は、ディスクの回転に伴い光ビームがトラックに沿って移動する様子を模式的に表したものである。トラックはセクタ単位で等分に分割されて形成されており、各セクタの先頭に、そのセクタを識別するためのアドレスが記録されているアドレス領域が配置されている。ここで、アドレス領域を特にヘッダ領域と称し、そのヘッダ領域の直後に位置し、再生するデータが存在せずデータを記録することもない領域をギャップ領域と称して説明する。ギャップ領域に続いて、データを記録するための領域であるデータ領域が配置される。図１０において縦に示す破線は、（ａ）に示される領域に光ビームが位置しているときの時間との同期タイミングを示す。（ｂ）は、図８中のランドグルーブ信号ＬＧＳを示し、Ｌレベルの時はランドトラックに、Ｈレベルの時はグルーブトラックに光ビームが位置していることを示す。【００１４】
図１０（ｃ）は、レーザーの出射パワーのレベルＰＬを模式的に表したものである。光ビームがギャップ領域を通過中に、前述したように、記録に要する３値のパワーが高速に切り替わると、出力したパワーを高精度に直接モニタするには高速な光検出器が必要であり、装置コストが増大してしまう。これを回避するためには、パワーモニタ時にパワー切り替わりタイミングを低速にする必要がある。情報記録時にパワー切り替えタイミングを変化させては正確な記録が出来ないため、情報記録時以外のギャップ領域通過中に低速度でテスト発光して制御部８を動作させる。【００１５】
以下、テスト発光して図８の前光検出器４により得られた２値のパワーを、ＰPKTとＰBTとして説明する。ＰPKTを出力する際の駆動電流をＩPKTとし、ＰBTを出力する際の駆動電流をＩBTとすると、制御部８は、以下の計算式に基づきレーザーの量子効率ηと閾値電流Ｉthを求めることが出来る。【００１６】
η＝（ＰPKT−ＰBT）／（ＩPKT−ＩBT）
Ｉth ＝ＩBT−ＰBT／η
また、求めたηとＩthを元に以下の式で計算することにより、周囲温度によるＩ−Ｌ特性変化に応じて情報記録時に必要なパワーＰPK、ＰB1、ＰB2を得るための駆動電流ＩPK, ＩB1, ＩB2を求めることが出来る。【００１７】
ＩPK ＝１／η×ＰPK＋Ｉth
ＩB1 ＝１／η×ＰB1＋Ｉth
ＩB2 ＝１／η×ＰB2＋Ｉth
光ビームがデータ領域に到達した際は、情報記録可能な高速のパワー切り替わりタイミングに変化させ、制御部８が動作して求められたＩPK, ＩB1, ＩB2の駆動電流を駆動部６０に出力する。ここで、光ビームがランドトラックに位置している場合の各駆動電流をＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）と記し、グルーブトラックの場合の各駆動電流をＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）と記す。【００１８】
ランドトラックの場合は、下記の式により駆動電流を求めることが出来る。【００１９】
ＩPKL ＝１／η×ＰPKL＋Ｉth
ＩB1L ＝１／η×ＰB1L＋Ｉth
ＩB2L ＝１／η×ＰB2L＋Ｉth
グルーブトラックの場合は、下記の式により駆動電流を求めることが出来る。【００２０】
ＩPKG ＝１／η×ＰPKG＋Ｉth
ＩB1G ＝１／η×ＰB1G＋Ｉth
ＩB2G ＝１／η×ＰB2G＋Ｉth
図１０（ａ）に示すギャップ領域通過後にデータを記録するデータ領域先頭で駆動部６０は、Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）を所定時間以内に切り替えて駆動する。【００２１】
以上の説明では、制御部８の動作を、ＤＳＰやマイコン等のプロセッサによる演算により駆動電流を求める例を示したが、例えば特許文献２に記載される方法を応用することもできる。
【特許文献１】特開平６−２３６５７６号公報
【特許文献２】特公平７−１１１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクを高速に回転させて記録する場合を考えると、例えば１６倍速で記録しようとすると、ギャップ領域通過時間はおよそ３４０ｎｓとなる。そのため、低速な切り替わりでテスト発光した場合であっても、各レベルは前光検出器４によりおよそ１回ずつのサンプルしか出来ない。しかも、ディスクが高速に回転している状態では、前光検出器４における、光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する工程でのノイズの影響が無視出来なくなる。サンプル中にノイズの影響を受けると、ＰPKT，ＰBTの値が誤差を持つことになり、結果としてＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）の値に誤差を持つことになる。【００２３】
この誤差が補正されるのは、光ビームが次セクタにおけるギャップ領域に到達した際であり、すなわち誤差を持ったまま最低でも１セクタの期間データを記録してしまうことを意味する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおいて、約１セクタの期間適正パワーから異なるパワーで記録してしまうとエラー訂正出来なくなる可能性が高く、データの交替が多発する、もしくはデータがドロップしてしまう問題があった。誤差を低減させるためには、複数セクタにわたってサンプルする等、サンプル数を増やして平均化するなどの取り組みが必要であるが、ＤＶＤ−ＲＡＭの様なランダムアクセス性の高い媒体に記録する際は、記録対象のセクタがランドトラックかグルーブトラックであるか規則性が無いため、同一パワーのサンプルを複数行うことが難しい。したがって、テスト発光のレベル（ＰPKT，ＰBT）を、どちらか一方のパワーもしくはどちらでも無い異なるテスト発光用のレベルに固定しておく必要があった。【００２４】
しかし、前述のように制御部８の出力がＩPKT，ＩBTからＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）に切り替わる時間としては数μｓ要する。仮に３μｓとすると、ギャップ領域通過後のデータ領域において、テスト発光後約１セクタの４％近いデータを記録している期間に、パワーが常に適正パワーに静定していない状態となる。１エラー訂正単位で考えると、この場合も０．５セクタを超える時間に相当してしまい、問題となる場合があった。【００２５】
本発明は、上記の事情に鑑み、レーザーパワーの検出値がノイズの影響を受け易く、また、検出対象のパワーがランドトラックとグルーブトラックの関係の様に複数の態様に応じて複数レベル存在し、かつその複数レベルの出現にランダム性が高い場合に、検出装置及び駆動装置のコストを増加させること無く、検出値誤差の発生を抑制して好適な制御を可能とするレーザーパワー制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明のレーザーパワー制御方法は、レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するために、記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動する方法である。【００２７】
上記課題を解決するために、本発明のレーザーパワー制御方法は、前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーを選択し、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときに、出力される前記レーザーパワーをモニタして出射パワー検出値を取得し、前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数し、前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれかが所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた計数値に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて、前記各駆動値の設定を更新することを特徴とする。【００２８】
本発明の光学的情報記録再生装置は、レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するように構成され、記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動する装置である。【００２９】
上記課題を解決するために、本発明の光学的情報記録再生装置は、前記レーザーが出力するレーザーパワーをモニタした出射パワー検出値を得る光検出部と、前記光検出部からの前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積する複数の情報蓄積部と、前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値に基づいて前記各駆動値の補正された値を求めて、前記各駆動値の設定を更新する制御部と、前記各駆動値に基づいて前記レーザーを駆動する駆動部と、記録媒体上のレーザーの照射位置が、前記複数の第２定義群の各レベルのいずれに対応する位置かを識別する識別情報を出力する識別情報出力部と、前記光検出部により前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数する複数の計数部とを備える。【００３０】
前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーが選択され、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときの前記出射パワー検出値が取得され、前記識別情報に基づき、前記出射パワー検出値を蓄積すべき前記情報蓄積部、および前記期間の出現度数を計数すべき前記計数部が選択され、前記制御部は、前記複数の計数部のいずれかの計数値が所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた前記計数部に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて前記各駆動値の設定を更新する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のレーザーパワー制御方法によれば、レーザーの出射パワーを複数回検出した値を用いることにより、ノイズの影響を抑制することができる。しかも、ランドトラックとグルーブトラックのような複数の態様の出現にランダム性が高い場合であっても、複数回の出射パワーの検出を容易かつ確実に行うことができる。さらに、出射パワーの検出を複数回行うことにより、出射パワーの検出時のレーザー駆動電流の切り替わり時間を十分長く設定することが可能となり、装置コストを増加させずに、精度良く出射パワーを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明によるレーザーパワー制御方法の基本概念を説明するブロック図
【図２】図２は、本発明によるレーザーパワー制御方法を用いてレーザー駆動電流を求めるプロセスを示す図
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の一実施形態における光学的情報記録再生装置を示すブロック図
【図３Ｂ】図３Ｂは、同光学的情報記録再生装置の一部を改良するための構成を示すブロック図
【図４】図４は、同光学的情報記録再生装置における記録情報生成部２６と記録波形生成部２３の動作説明を説明する波形図
【図５】図５は、同光学的情報記録再生装置における前光検出回路４の動作を説明する波形図
【図６】図６は、同光学的情報記録再生装置における駆動部１４の出力が補正されるシーケンスを説明する波形図
【図７】図７は、一般的なレーザーのＩ−Ｌ特性を示す図
【図８】図８は、従来例のレーザーパワー制御方法を用いた光学的情報記録再生装置を示すブロック図
【図９】図９は、同光学的情報記録再生装置において記録マークを形成するためにレーザーから出射される３値のパワーの例を示す波形図
【図１０】図１０は、同光学的情報記録再生装置におけるテスト発光の動作を模式的に示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００３３】
１  レーザー
２  ピックアップ
２ａ  光学系
３  ディスク
４  前光検出器
５  モータ
６  フォトディテクタ
７  Ａ／Ｄ変換器
８  制御部
９  ランド電流駆動ＤＡＣ
１０  グルーブ電流駆動ＤＡＣ
１１  再生電流ＤＡＣ
１２、１３、１５  スイッチ
１４、６０  駆動部
１６  ランド用メモリ
１７  グルーブ用メモリ
１８  ランドセクタカウンタ
１９  グルーブセクタカウンタ
２０  ランドグルーブ制御部
２１  Ｓ／Ｈ信号生成部
２２  信号処理部
２３  記録波形生成部
２４  ゲート発生器
２５  サーボマイコン
２６  記録情報生成部
２７、２８  低域通過フィルタ
９０  蓄積部
９１  カウンタ
ＬＸ、ＧＸ、ＬＺ、ＧＺ  乗算器
ＬＹ、ＧＹ  メモリ
ＬＷ、ＧＷ  加算器
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明のレーザーパワー制御方法において、前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれも前記所定の値以下である時は、前記第２定義群に属する全てのレベルについて、前記駆動値の設定を更新しない方法とすることができる。【００３５】
また、前記記録媒体はデータを記録する領域がセクタに分割され、レーザーの照射位置が前記セクタ内のデータを記録・再生を行わない領域であるギャップ領域に位置するときに、前記レーザーパワーのモニタによる前記出射パワー検出値を取得するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間として前記計数を行う方法とすることができる。【００３６】
また、好ましくは、データを再生する際の再生用駆動値と記録する際の記録用駆動値をそれぞれ択一的に切り換えてレーザーを駆動し、前記セクタはデータを記録するのに必要な前記第１定義群の制御パワーのパルス列を照射させない領域である再生パワー発光領域を有し、前記再生パワー発光領域において前記再生用駆動値を選択して前記レーザーを駆動し再生パワーレベルで発光させている期間中に、前記第２定義群のレベルが他のレベルになるように前記記録用駆動値をステップ的に切り替える。【００３７】
それにより、記録該当セクタにデータを記録する前の再生パワーレベルを発光している時間を利用して、予め適正パワーレベルの記録パルスとなるように補正済みの駆動値を出力することができ、光パルスの出力レベルを検出した後に記録に最適な記録パルスとなるように高速に切り替えることが困難な場合に、低速な切り替えを利用して記録パルスを適切に切り替えることができる。【００３８】
また、好ましくは、前記記録用駆動値をステップ的に切り替える際に、前記レーザーの照射位置が前記再生パワー発光領域を通過する時間より短い応答時間となるように設定する。【００３９】
また、前記レーザーの照射位置が各セクタの前記ギャップ領域を通過する毎に計数を行う方法とすることができる。【００４０】
また、好ましくは、前記蓄積されている出射パワー検出値および前記駆動値を用いて、前記レーザーの駆動電流と光出力の関係を示すＩ−Ｌ特性を求めるための演算を行い、前記駆動値を、前記Ｉ−Ｌ特性に基づいて求める。【００４１】
また、好ましくは、前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域に位置する間、データを記録する際の前記第１定義群の各制御パワー間でのパワー切り替わり速度に比べて低速なパワー切り替わり速度により、前記第１定義群の複数の制御パワーでのテスト発光を行うように前記レーザーを駆動する。【００４２】
また、好ましくは、前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域を通過する毎に得られる前記出射パワー検出値を各セクタ毎の前記出射パワー検出値としてそれぞれ蓄積し、前記計数値が前記所定の値を超えた際に、蓄積されている前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値の平均値を、前記駆動値の補正値を一括して求めるために使用する。【００４３】
また、好ましくは、前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値として、対応する前記第２定義群に属するレベルの前記第１定義群の制御パワーから所定レベル以上離れた異常な値が得られた場合は、前記異常な値を除いて平均値を算出する。【００４４】
また、好ましくは、前記駆動値を用い、前記レーザーを駆動して、前記パルス列を形成する際に、前記更新後の駆動値に対し前記更新前の駆動値を用いて低域通過フィルタ処理を施した駆動値を用いることにより、前記駆動値の前記更新前後での急峻な変化を抑制する。【００４５】
その場合、前記更新前の駆動値と前記更新後の駆動値をそれぞれ所定の割合を掛けた後で加算する演算処理を施して前記レーザーの駆動に用い、次の段階での前記演算処理には、前の段階での前記演算処理の結果である駆動値を前記更新後の駆動値として用いることにより、前記低域通過フィルタ処理を行うことができる。【００４６】
以下に、本発明のレーザーパワー制御方法および光学的情報記録再生装置について、図面を参照して、より具体的に説明する。【００４７】
まず、本発明の基本的な概念について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明のレーザーパワー制御方法を実施するための基本的な構成を有する光ディスク装置を示すブロック図である。【００４８】
図１において、レーザー１を備えたピックアップ２は、その内部構成として、レーザー１から出力される光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する前光検出器４を搭載している。ディスク３はモータ５により所定の回転速度で回転駆動され、ピックアップ２から出力される光ビームのパワーに応じてデータが記録される。再生時には、レーザー１から出力されディスク３により反射された光ビームは、フォトディテクタ６により受光され、そのパワーが電気信号に変換される。ディスク３は、前述のＤＶＤ−ＲＡＭである場合を例として説明する。【００４９】
前光検出器４は、受光した光ビームのパワーを電気信号に変換し、信号をサンプルホールドしてＡ／Ｄ変換器７に出力する。Ａ／Ｄ変換器７は、前光検出器４から入力された信号をアナログ・デジタル変換して、蓄積部９０に値を出力する。【００５０】
蓄積部９０は、光ビームがランドトラックを通過している際のＡ／Ｄ変換器７の出力値を蓄積するランド用メモリ１６と、グルーブトラックを通過している際の出力値を蓄積するグルーブ用メモリ１７を有する。Ａ／Ｄ変換器７から入力される値は、スイッチ１５により、ランド用メモリ１６とグルーブ用メモリ１７に択一的に切り替えて入力される。【００５１】
ランドグルーブ制御部２０は、光ビームがランドトラックを通過中にＬレベルになり、グルーブトラックを通過中にＨレベルになるランドグルーブ信号ＬＧＳを出力する。ランドグルーブ信号ＬＧＳに応じてスイッチ１５が切り替わり、ギャップ領域を通過中に出力されたＡ／Ｄ変換器７の出力は、ランド用メモリ１６もしくはグルーブ用メモリ１７に順番に格納されていく。【００５２】
カウンタ９１は、その内部に光ビームがランドトラックに存在するセクタのギャップ領域を通過している際に計数するランドセクタカウンタ１８と、グルーブトラックに存在するセクタのギャップ領域を通過している際に計数するグルーブセクタカウンタ１９を包含している。ランドグルーブ制御部２０が出力するランドグルーブ信号ＬＧＳの切り替わりに同期して、ランドセクタカウンタ１８もしくはグルーブセクタカウンタ１９の計数値がカウントアップする。したがって、カウンタ９１がカウントアップする際に同期して、蓄積部９０の値が増加する。【００５３】
制御部８は、カウンタ９１の値が所定のセクタ数を超えた際に、蓄積部９０から出力される値を取り込む。取り込んだ値に基づき、ディスク３に記録する複数の記録パワーレベルをレーザー１が出力するのに必要な駆動値をそれぞれ求められて、スイッチ１２、１３を介して駆動部１４に出力される。すなわち、ランドセクタカウンタ１８もしくはグルーブセクタカウンタ１９のいずれか一方の計数値が所定セクタ数を超えたことを制御部８において検出した際に、制御部８は、ランドトラックを記録するのに適したパワーを出力するランド用駆動電流ＩLと、グルーブトラックを記録するのに適したパワーを出力するグルーブ用駆動電流ＩGをそれぞれ求め、スイッチ１２、１３を介して駆動部１４に出力する。駆動部１４は、制御部８によって駆動電流が更新されるまでは、直前に出力された駆動電流値をホールドして出力し、それによりレーザー１が駆動される。【００５４】
駆動部１４への入力は、スイッチ１２のランドグルーブ信号ＬＧＳに応じた切換により、光ビームが位置しているセクタがランドトラックにある場合はランド用駆動電流ＩLが、グルーブトラックにある場合はグルーブ用駆動電流ＩGが択一的に選択される。また、駆動部１４への駆動電流の入力は、ゲート発生器２４が出力するライトゲート信号ＷＧＳに応じて、スイッチ１３により制御される。すなわち、ライトゲート信号ＷＧＳは、記録に必要なＰPK，ＰB1，ＰB2の各パワーをディスクに照射する期間を示し、ライトゲート信号ＷＧＳがＨレベルの時に、スイッチ１３はオンとなる。したがって、ランド用駆動電流やグルーブ用の駆動電流が出力されていても、ライトゲート信号ＷＧＳがＬレベルの時は、レーザー１からは記録パワーが出力されず、再生用駆動電流ＩRPが出力される。【００５５】
続いて、図１の構成に基づき、制御部８においてランド用駆動電流ＩL及びグルーブ用駆動電流ＩGを求めるプロセスについて、図２を参照して説明する。【００５６】
図２（ａ）は、ディスクの回転によって光ビームがトラックに沿って移動している様子を模式的に表したものである。トラックはセクタ単位で等分に分割されて形成されており、セクタ先頭にそのセクタを識別するためのアドレスが記録されているアドレス領域（以下、ヘッダ領域とも称する）が設けられている。ヘッダ領域の直後には、再生するデータが存在せずデータを記録することもないギャップ領域が設けられ、ギャップ領域に続いてデータを記録するためのデータ領域が設けられる。図２に縦に示す破線は、図２（ａ）に示される各領域に光ビームが位置しているときの時間との同期関係を示す。（ｂ）は、ランドグルーブ信号ＬＧＳを示し、Ｌレベルの時はランドトラックを、Ｈレベルの時はグルーブトラックに光ビームが位置していることを示す。【００５７】
図２（ｃ）は、ライトゲート信号ＷＧＳ、（ｄ）は、レーザーの出射パワーのレベルを模式的に表した波形、（ｅ）はスイッチ１２の出力を模式的に表した波形である。【００５８】
光ビームがギャップ領域を通過中は、前述したように、低速に切り替わるテスト発光を行う。テスト発光で用いるパワーレベルは、ギャップ領域の直後に続く同セクタ内のデータ領域を記録するための適正なパワーレベルである、Ｌａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）のいずれか一方のレベルであり、当該レベルへの切り替えはヘッダ領域通過中に行う。光ビームがヘッダ領域を通過する時間は、１６倍速の場合でも４μｓ以上あり、前述の制御部８の出力を切り替える時間、約３μｓで十分に切り替えることが出来る。ヘッダ領域を通過中は、ライトゲート信号ＷＧＳはＬであり、駆動電流に応じたパワーはレーザーから出力されていないため、駆動電流の切り替わり応答により適正パワーと異なる状態になっている時間の、データ記録に対する影響は無い。【００５９】
図２に矢印で示された期間ｔ１は、記録開始されたセクタがランドトラックにある期間を示しており、図の例では３セクタに相当する。続く期間ｔ２は記録セクタがグルーブトラックに移動した期間を示している。図の例では１３セクタに相当する。期間ｔ１とｔ２の間に通過したセクタ数１６が１回の記録の最小単位とする。まず、期間ｔ１では予め求めてあるランド用駆動電流ＩＬが制御部８より出力されており、同期間の３セクタ内のギャップ領域でテスト発光されるパワーは、Ｌａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）から選択された、（ＰPKL，ＰB1L）レベルとなる。【００６０】
Ａ／Ｄ変換器７の出力は蓄積部９０のランド用メモリ１６に各セクタ毎に蓄積され、ランドセクタカウンタ１８が３セクタを計数するまで続く。続く記録第４セクタ目からグルーブトラックに切り替わるため、ヘッダ領域中に予め求められたグルーブ用駆動電流ＩＧに制御部８の出力が切り替わる。期間ｔ２にギャップ領域で発光されるパワーはＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）から選択された、（ＰPKG，ＰB1G）のレベルとなり、Ａ／Ｄ変換器７の出力は蓄積部９０のグルーブ用メモリ１７に各セクタ毎に蓄積され、グルーブセクタカウンタ１９が、制御部８に設定されている所定セクタ数８を計数するまで続く。【００６１】
上述のように、ギャップ領域でのテスト発光のために選択されたパワーレベルを、以下の記述では（ＰPKT，ＰB1T）とも記す。また、そのテスト発光のために用いられる駆動電流を（ＩPKT，ＩB1T）と記す。【００６２】
グルーブ用メモリ１７に蓄積されている８セクタ分の情報は、同じ駆動電流（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)）によってレーザーを駆動している際の前光検出器４で検出された発光レベルである。したがって、理想的には同じ値になるはずであるが、実際には前述のようにサンプル中のノイズの影響により値が変化している。なお、上記駆動電流に記載された添字（ｎ−１）は、前回の計測の結果計算された駆動電流値であることを示す。今回の計測の結果計算される駆動電流値Ｇｒｏｏｖｅには、添字（ｎ）を付して区別する。【００６３】
ここで、目標値であるＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）のパワーに対して、Ａ／Ｄ変換器７による変換誤差等の許容される誤差量と、レーザーの温度特性の変化によって実際に変化するであろうと予測される範囲（例えば１０％等）を超える変化を有する値は用いない。そのような値が蓄積されていたセクタの情報を除き、許容される誤差量以内の値に収まっている値を有する各セクタの蓄積されていた情報を平均する。それにより、ノイズの影響を取り除いた理想に近い検出パワー（ＰPKG(AVE)，ＰB1G(AVE)）を得ることが出来る。制御部８は、駆動電流（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)）の情報と、検出パワー（ＰPKG(AVE)，ＰB1G(AVE)）の情報を用いて、以下の計算式のようにランド用電流ＩLとグルーブ用電流ＩGを一度に求め直して更新する。【００６４】
η＝（ＰPKG(AVE)−ＰB1G(AVE)）／（ＩPKG(n-1)−ＩB1G(n-1)）
Ｉth ＝ＩB1G(n-1)−ＰB1G(AVE)／η
ＩPKL(n)＝１／η×ＰPKL＋Ｉth
ＩB1L(n)＝１／η×ＰB1L＋Ｉth
ＩB2L(n)＝１／η×ＰB2L＋Ｉth
ＩPKG(n)＝１／η×ＰPKG＋Ｉth
ＩB1G(n)＝１／η×ＰB1G＋Ｉth
ＩB2G(n)＝１／η×ＰB2G＋Ｉth
制御部８は、ランドセクタカウンタ１８とグルーブセクタカウンタ１９の計数値をクリアした後に上記処理を繰り返し実行していくことにより、該略定期的にランド用電流ＩLとグルーブ用電流ＩGを一度に求め直して更新する。【００６５】
従来技術においては、駆動電流の更新は最短期間で、各セクタ単位で行うことが出来たが、本発明の構成のレーザーパワー制御を行うことで、上記例の場合であれば最短期間で８セクタ経過しないと駆動電流が更新されないことになる。但し、本発明の制御方法はディスクを高倍速で回転させている際に使用するものであるため、従来技術例に比べてセクタの通過時間は短くなっている（１６倍速であれば、最大１／１６になる）。これに対して周囲環境の変化によるレーザーの特性変化は、ディスクの回転速度に依存しないものであるため、本発明の構成の制御方法を用いても、レーザーの特性変化に対して実用的に十分な速度で駆動電流を更新することが出来る。【００６６】
ここで、最初にデータを記録する際に予め駆動電流を求めるためには、例えば特許文献１に記載される技術を応用することが出来る。具体的には、データを記録する対象のセクタより手前のセクタのギャップ領域を利用して、ギャップ領域でのみライトゲート信号ＷＧＳがＨとなるようにして上記制御部８の動作を行うことにより、記録対象セクタの手前セクタに記録されているデータを破壊することなく、記録対象セクタに対する適正なパワーを出力するための駆動電流を求めることが出来る。【００６７】
なお、図１及び図２に記載した例では、第１定義群の制御パワーとして（ＰPK，ＰB1，ＰB2）の３レベルを、第２定義群のレベルとしてＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）とＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）の２種類のレベルが設定される場合を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。第１定義群の制御パワーおよび第２定義群のレベルとも複数ある場合においても、本発明の構成のレーザーパワー制御を用いることが出来る。また、図１及び図２の例では、記録媒体として光ディスクを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されるわけではない。記録媒体として回転を伴わない光カード等の記録媒体を用いて記録する場合においても、本発明の構成のレーザーパワー制御を用いることが出来る。【００６８】
次に、図１の構成に基づく、より具体的な光ディスク装置の構成と動作について、図３Ａのブロック図を参照して説明する。図１に示した光ディスク装置の基本的な構成と同様の構成要素については、同一の参照番号を付して、説明の繰り返しを一部簡略化する。【００６９】
ピックアップ２は、対物レンズ等から構成された光学系２ａと、レーザー１から出力される光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する前光検出器４と、レーザー１から出力されディスク３により反射された光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換するフォトディテクタ６とを備えている。ピックアップ２はさらに、スイッチ１３、記録波形生成部２３、および駆動部１４を備えている。【００７０】
ピックアップ２は、ディスク３の半径方向に移動することが可能な移送台（図示せず）に取り付けられており、レーザー１から出力される光ビームを、光学系２ａを通してディスク３に形成されているトラックに集光させる動作を行う。【００７１】
ディスク３は、モータ５により所定の回転速度で回転駆動され、ピックアップ２から出力される光ビームのパワーに応じてデータが記録される。前光検出器４は、光ビームが記録対象のセクタに設けられているギャップ領域を通過している際に、出射されているパワーを検出する。具体的には、ギャップ領域の所定位置に光ビームが位置している時に受光した光ビームのパワーを、電気信号に変換し、後述するＳ／Ｈ信号生成部２１が出力するパルスのタイミングでサンプル・ホールドした信号を、Ａ／Ｄ変換器７に出力する。正確にはギャップ領域で照射されるパワーのレベルは、少なくとも２レベル（ピークパワーレベル、およびボトムパワーレベルまたは消去パワーレベル）以上あり、それぞれのレベルを検出するために、Ｓ／Ｈ信号生成部２１の出力パルスとしてはタイミングの異なる複数パルスが出力されるが、ここでは簡単のため、併せて一つのパルスとして以降の説明を行う。【００７２】
Ａ／Ｄ変換器７は、前光検出器４から入力された信号をアナログ・デジタル変換してスイッチ１５に出力する。スイッチ１５は、コントロール端子のハイ（Ｈ）、ロー（Ｌ）２値の入力に応じて、Ａ／Ｄ変換器７から入力される値を、ランド用メモリ１６とグルーブ用メモリ１７に択一的に切り替えて出力する。ランド用メモリ１６とグルーブ用メモリ１７の出力はそれぞれ制御部８に入力される。【００７３】
ランドセクタカウンタ１８は、光ビームがランドセクタに位置している際に通過したセクタの数をカウントする。具体的には、ランドグルーブ制御部２０から出力されるランドグルーブ信号ＬＧＳがＬの期間に、Ｓ／Ｈ信号生成部２１から出力されるパルスが入力されたときにカウントアップする。同様にグルーブセクタカウンタ１９は、光ビームがグルーブセクタに位置している際に通過したセクタの数をカウントする。具体的には、ランドグルーブ制御部２０の出力がＨの期間に、Ｓ／Ｈ信号生成部２１から出力されるパルスが入力されたときにカウントアップする。【００７４】
スイッチ１５のコントロール端子には、ランドグルーブ制御部２０からランドグルーブ信号ＬＧＳが供給されており、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬの時にＡ／Ｄ変換器７から入力される値をランド用メモリ１６に出力し、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨの時にＡ／Ｄ変換器７から入力される値をグルーブ用メモリ１７に出力するように切り替える。【００７５】
制御部８は、ランドセクタカウンタ１８とグルーブセクタカウンタ１９の値をモニタしており、いずれか一方のカウンタ値が所定の値（ここでは８セクタとして以後説明する）以上となった時に、当該カウンタに対応するランド用メモリ１６の出力またはグルーブ用メモリ１７の出力を以後の演算で用いる。すなわち、ランドセクタカウンタ１８が８セクタ以上となった場合はランド用メモリ１６の出力を、グルーブセクタカウンタ１９が８セクタ以上となった場合はグルーブ用メモリ１７の出力を以後の演算で用いる。【００７６】
制御部８は、ランド用メモリ１６の値またはグルーブ用メモリ１７のいずれか一方を通して入力される値に基づいて演算を行い、内部に保有しているメモリに蓄積されているランドトラック記録用の３値のパワーＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）、グルーブトラック記録用の３値のパワーＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）、および再生用の１値のパワーＰRPの各値に光ビームのパワーが等しくなるように、それぞれレーザー１を駆動する電流値を算出して出力する。すなわち、各々に対応させてレーザー１を駆動する電流値Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L），Ｇｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G），ＩRPを求めて、それぞれランド電流駆動ＤＡＣ９、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０、および再生電流ＤＡＣ１１に出力する。【００７７】
但し、制御部８が出力するＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L），Ｇｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）は、図３Ｂに示すように、低域通過フィルタ２７、２８による処理を施した後にランド電流駆動ＤＡＣ９、およびグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に供給されることが望ましい。低域通過フィルタ２７、２８は各々、乗算器ＬＸ、ＧＸ、電流値メモリＬＹ、ＧＹ、乗算器ＬＺ、ＧＺ、および加算器ＬＷ、ＧＷから構成されている。【００７８】
Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L），およびＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）は、一定の割合（例えば１／８）で値を小さくする乗算器ＬＸ、ＧＸによる演算処理を各々受けた後、各々加算器ＬＷ、ＧＷに入力される。電流値メモリＬＹ、ＧＹは、直前に求められた電流値を蓄積しており、その蓄積値は、乗算器ＬＸ、ＧＸにそれぞれ対応する割合（例えば７／８）で値を小さくする乗算器ＬＺ、ＧＺによってそれぞれ演算処理されて、加算器ＬＷ、ＧＷに入力される。加算器ＬＷ、ＧＷで加算された値が、それぞれランド電流駆動ＤＡＣ９、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に出力される。各ＤＡＣに出力された値は、次段階の電流値を求める際に使用するため、電流値メモリＬＹ、ＧＹに値を蓄積される。【００７９】
ランド電流ＤＡＣ９とグルーブ電流ＤＡＣ１０の出力は、それぞれ、デジタル・アナログ変換されてスイッチ１２の一方の入力端子に入力される。また、再生電流ＤＡＣ１１の出力もデジタル・アナログ変換されて、スイッチ１３の一方の入力端子に入力される。スイッチ１２の出力は、スイッチ１３の他方の入力端子に入力される。【００８０】
スイッチ１２のコントロール端子には、ランドグルーブ制御部２０が出力するランドグルーブ信号ＬＧＳが入力されており、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬの時にランド電流ＤＡＣ９の出力が選択され、Ｈの時にグルーブ電流ＤＡＣ１０の出力が選択されてスイッチ１３に出力される。【００８１】
スイッチ１３のコントロール端子には、ゲート発生器２４の出力であるライトゲート信号ＷＧＳが入力されており、ライトゲート信号ＷＧＳがＨの時にスイッチ１２の出力を選択して記録波形生成部２３に出力し、ライトゲート信号ＷＧＳがＬの時に再生電流ＤＡＣ１１の出力を選択して記録波形生成部２３に出力する。記録波形生成部２３は、記録情報生成部２６から入力される制御信号に応じて、スイッチ１３を通して入力されるＩPK，ＩB1，ＩB2，ＩRPの４値の駆動電流値を切り替えて駆動部１４に出力する。駆動部１４は入力された電流値に基づいてレーザー１を駆動する。【００８２】
フォトディテクタ６の出力は、ディスク３に記録されている情報を表すＲＦ信号として、信号処理部２２とサーボマイコン２５に入力される。【００８３】
信号処理部２２は、フォトディテクタ６から入力されたＲＦ信号に基づき、ディスク３に記録されているデータを再生する回路であり、ディスク３のセクタを識別するアドレスを再生して、ランドグルーブ制御部２０とゲート発生器２４に出力する。【００８４】
ゲート発生器２４は、記録・再生に用いる基準クロック（ＤＶＤ−ＲＡＭディスクを１６倍速で回転させた場合の例では４６７．２ＭＨｚ）のエッジ数をカウントして光ビームのセクタ内の位置を検出し、検出した位置と信号処理部２２から入力されるアドレスに応じて、ライトゲート信号ＷＧＳを出力する。ライトゲート信号ＷＧＳの詳細は図６を参照して後述するが、光ビームがデータを記録するセクタ内のアドレス領域以外に位置しているときにＨとなる。ライトゲート信号ＷＧＳは、前述のようにスイッチ１３に入力される。【００８５】
ランドグルーブ制御部２０は、ゲート発生器２４と同様、基準クロックのエッジ数をカウントして光ビームのセクタ内の位置を検出する動作を行い、検出した位置と信号処理部２２から入力されるアドレスに応じて、ランドグルーブ信号ＬＧＳを出力する。具体的には、ランドグルーブ制御部２０は、１セクタ手前のアドレス情報に基づき、現在光ビームが通過中のセクタがランドトラックに位置するかグルーブトラックに位置しているかを予め確定させておき、当該セクタでは、光ビームがディスク３のアドレス部先頭に位置した時点で、ランドトラックかグルーブトラックかを示すランドグルーブ信号ＬＧＳを出力する。ランドグルーブ信号ＬＧＳは、Ｌレベルの時に、光ビームがランドトラックに位置していることを示し、Ｈレベルの時に、光ビームがグルーブトラックに位置していることを示す。従って、ランドグルーブ信号ＬＧＳにより、レーザー１の駆動が第２定義群のいずれのレベルで行われているかを識別することができる。ランドグルーブ制御部２０の出力信号は、前述のようにスイッチ１５、ランドセクタカウンタ１８、グルーブセクタカウンタ１９、およびスイッチ１２に入力される。【００８６】
Ｓ／Ｈ信号生成部２１は、ゲート発生器２４と同様、基準クロックのエッジ数をカウントして光ビームのセクタ内の位置を検出する動作を行い、検出した位置と信号処理部２２から入力されるアドレスに応じて、光ビームがギャップ領域の所定の位置に到達したタイミングでパルスを出力する。Ｓ／Ｈ信号生成部２１の出力は、前光検出器４、ランドセクタカウンタ１８、およびグルーブセクタカウンタ１９に入力される。【００８７】
マイコン２５は、ディスク３に記録するデータを記録情報生成部２６に送信する。記録情報生成部２６は、マイコン２５から送信された記録データに対し、所定の変調規則（例えば８−１６変調）に基づく変調を施してディスク３に記録する記録マークを形成するために、スイッチ１３を通して出力される駆動電流Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）の各３値の駆動電流値を、記録波形生成部２３で切り替えるタイミングを指示する制御信号を、記録波形生成部２３に出力する。【００８８】
図４は、記録情報生成部２６が出力する制御信号と、記録波形生成部２３で切り替えられて選択される電流値の関係を示す。図４（ａ）は、ディスク３に記録するマークが形成される期間をＨ，Ｌの２値のレベルで示す概念図であり、Ｈレベルの期間にディスク３に記録マークが形成される。図４（ｂ）は、（ａ）においてＨレベルで示された期間にレーザー１から出力される光ビームのパワーを示す概念図である。図４（ｂ）に破線で示した０ｍＷのレベルを基準として、それぞれＰPK＝１０ｍＷ，ＰB1＝５ｍＷ，ＰB2＝１ｍＷの３値のパワーが出力される。【００８９】
図４（ｃ）は、記録情報生成部２６が記録波形生成部２３に対して出力する制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２を示す。制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２は、レーザー１から出力される光ビームのパワーが（ｂ）に示した波形になるように、ＩPK，ＩB1，ＩB2の各電流を切り替えるタイミングを、選択される電流毎に表す。制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２がそれぞれＨレベルとなっている期間に、対応する電流ＩpK，ＩB1，ＩB2が選択される。なお、（ｃ）に示した制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２の各信号のレベルが切り替わるのは非常に高速であり，特にＣＰＫのＨレベルが切り替わるタイミングは約３ｎｓとなる。ここで、前光検出器４としては、約１００ｎｓ単位で１値のパワーをサンプルすることが可能な素子が用いられ、従って記録マーク形成中にレーザー１から出力される光ビームの３値のパワーをそれぞれ識別することは出来ない。【００９０】
図５は、光ビームがギャップ領域を走査している期間における、前光検出部４の動作を示す。図５（ａ）は、レーザー１から照射されるパワーレベルを図示した概念図であり、破線で示した０ｍＷのレベルを基準としてそれぞれ、ＰPKT＝１１ｍＷ，ＰB1T＝５．５ｍＷの２値のパワーが出力される。図５（ｂ）に示す制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２が、記録情報生成部２６から記録波形生成部２３に対して出力され、それぞれがＨレベルとなっている期間に、対応する電流ＩPK，ＩB1，ＩB2が選択される。制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２は、レーザー１から出力される光ビームのパワーが（ａ）に示した波形になるように、各電流ＩPKT，ＩB1Tを切り替えるタイミングを、選択される電流毎に示す。【００９１】
ギャップ領域通過中はマークを形成するためのパルスを出力する必要が無いため、前光検出器４において検出可能な約１００ｎｓ単位でＣＰＫ，ＣＢ１を動作させて、パワーを切り替える（以後テスト発光と呼ぶ）動作を行う。図５（ｃ）は、Ｓ／Ｈ信号生成部２１から出力されるパルスを示す。（ｄ）は、前光検出器４において受光した光を電気信号に変換した直後の波形を示す。前光検出器４は、（ｃ）で示されるパルスのタイミングでＰPKT，ＰB1Tのレベルをそれぞれ、（ｄ）で示される波形のレベルとしてサンプルしてホールド出力する動作を行う。【００９２】
ここで、近年のディスク回転速度の高倍速化に伴い、レーザー１の出力が大出力化される傾向にあるが、前光検出回路４で取り扱う電圧の範囲は広がらないため、結果として単位光出力あたりに検出される電圧は小さくなってくる。この弊害として（ｄ）で示される前光検出信号のＳ／Ｎが低下し、ノイズの影響による検出信号の誤差が無視出来なくなってきた。この問題に対処するため、本実施の形態では、複数のセクタのギャップ領域で検出される値を平均して、誤差を低減させる。但し、複数のセクタで同一のレベルを検出するためには、ＩPKT，ＩB1Tの各電流が変化しないようにする必要がある。また、ノイズの状態によっては、目標とするＰPKT，ＰB1Tのレベルを遙かに逸脱したレベルが検出される場合がある。この場合、平均を求めると異常値の影響が無視出来ないため、このような逸脱したレベルは、予め平均を求める前に取り除いたほうが望ましい。【００９３】
異常値を取り除く方法は種々考えられるが、例えば、サンプルされた値が所定の範囲を超えた場合に取り除く方法を用いることができる。後述するが、ここで用いるＰPKT，ＰB1Tのレベルは、ギャップ領域に続くデータ領域で実際にデータを記録する際に用いるパワーであり、事前にＩPKT，ＩB1Tとして適正なパワーが出力されるように補正されている。したがって、ギャップ領域で検出される値は、目標のＰPKT，ＰB1Tから大きく離れることはあり得ないとみなすことができる。実際には、検出回路のオフセット等による誤差が含まれるため、多少の目標値からのずれは存在する。また、周囲温度の急激な変化に伴うレーザーの特性変動に対して、正しく検出出来るだけのマージンを持たせた値に設計することが望ましい。以後、ＩPKT，ＩB1Tに対して±１０％離れた値を異常値としてみなす例を用いて説明する。【００９４】
図６は、駆動部１４の出力が補正されるシーケンスを示す。図６（ａ）は、図２（ａ）と同様、ディスクの回転によって光ビームがトラックに沿って移動している様子を模式的に表したものである。トラックはセクタ単位で等分に分割されて形成されており、セクタの先頭部には、セクタを識別するためのアドレスが記録されたヘッダ領域が配置され、その後にギャップ領域、続いてデータを記録する領域であるデータ領域が配置されている。図６（ａ）は、セクタの数を１６として記載されているが、このセクタ数が、光ディスク装置によって一回に記録する際の最小セクタ数となっている。図６中縦に示された破線は、図６（ａ）に示される領域に光ビームが位置しているときの、各波形間の時間的同期関係を示している。図６（ａ）に矢印で示される時間ｔ１の間のセクタの数は３であるが、本実施の形態ではこのセクタはランドトラックに位置しているものとする。続く期間ｔ２の１３セクタは、グルーブトラックに位置しているものとする。【００９５】
図６（ｂ）は、ランドグルーブ制御部２０の出力であるランドグルーブ信号ＬＧＳ、図６（ｃ）は、ゲート発生器２４から出力されるライトゲート信号ＷＧＳを示す。（ｄ）は、レーザー１の出射パワーのレベルを模式的に表した波形である。（ｅ）はランド電流駆動ＤＡＣ９の出力、（ｆ）はグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０の出力、（ｇ）はスイッチ１２の出力を模式的に表した波形である。光ビームがギャップ領域を通過中は、前述したように、記録波形生成部２３によるパルスの変調が低速なテスト発光を行う。テスト発光で用いるレベルは、制御部８が内部に保有しているメモリに蓄積されているパワーレベルである。具体的には、ディスク３のランドトラックを記録するために用いる３値のパワーＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）の中の２値（ＰPKL，ＰB1L）を用いる場合と、グルーブトラックを記録するために用いる３値のパワーＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）の中の２値（ＰPKG，ＰB1G）を用いる場合に分かれる。どちらのパワーを用いるかは任意ではなく、ギャップ領域の直後に続く同セクタ内のデータ領域を記録するための適正なパワーレベルが選択される。したがって、図６の例では、記録開始後３セクタのギャップ領域では（ＰPKL，ＰB1L）のパワーをテスト発光として出力し、続く１３セクタのギャップ領域では（ＰPKG，ＰB1G）のレベルがテスト発光として出力される。【００９６】
以下、本実施の形態において、テスト発光のレベルを変更して制御部８によってレーザーパワーが制御されるシーケンスについて、図６の例を参照して詳細に説明する。まず、光ビームが記録対象の最初のセクタに到達する以前において、予めＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）を出力するための駆動電流値（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）がランド電流駆動ＤＡＣ９に設定されており、同様にＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）を出力するための駆動電流値（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）がグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に設定されている。また、ランドセクタカウンタ１８とグルーブカウンタ１９は、それぞれのカウンタ値が“０”に設定されている。【００９７】
光ビームが最初のセクタの１セクタ手前のヘッダ領域を通過した際にランドグルーブ制御部２０は、アドレス情報に基づき、続くデータ記録対象の１セクタ目がランドトラックに位置することを確定する。光ビームが最初のセクタのヘッダ領域に到達した際に、ランドグルーブ制御部２０は、ランドグルーブ信号ＬＧＳをＬレベルで出力する。スイッチ１２は、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルとなるので、スイッチ１３に対する出力としてランド電流駆動ＤＡＣ９の出力を選択する。ヘッダ領域通過中は、ディスクに再生パワーを照射するため、図６に図示されていない再生電流駆動ＤＡＣ１１の出力がスイッチ１３により選択されるように、ゲート発生器２４の出力であるライトゲート信号ＷＧＳがＬレベルとなっている。【００９８】
光ビームが第１セクタ目のギャップ領域に到達すると、ライトゲート信号ＷＧＳがＨレベルとなり、ランド電流駆動ＤＡＣ９の出力、即ち（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）がスイッチ１３および記録波形生成部２３を通して駆動部１４に入力され、レーザー１の発光パワーはＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L）のレベルでテスト発光する。このパワーが前光検出部４により検出され、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルであるため、スイッチ１５を通してランド用メモリ１６に蓄積される。この情報をここでは、（ＰPKL［１］，ＰB1L［１］）として他のセクタの情報と区別して説明する。このとき、ギャップ領域通過中であるためＳ／Ｈ信号生成部２１からパルスが出力され、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルであるため、ランドセクタカウンタ１８がカウントアップして“１”になる。【００９９】
制御部８はランドセクタカウンタ１８の値とグルーブセクタカウンタ１９の値をモニタし、いずれの値も内部で定めた値“８”に到達していないため、駆動電流を補正する演算を行わない。光ビームがデータ領域に到達した際は、第１セクタ目にデータを記録するため、マイコン２５から送信された記録データを記録情報生成部２６によって変調した値に基づき、記録波形生成部２３によって指示されるタイミングで駆動部１４の出力を変化させるため、図６（ｄ）に示すように、レーザー１の出射光はＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）のパワーで高速に切り替わって出力される。それにより、セクタのデータ領域に記録マークが形成されていく。なお、第１セクタ通過中にランドグルーブ制御部２０は、次のセクタで出力されるランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルであることを確定させる。第２セクタ目でも同様であり、ランド用メモリ１６に（ＰPKL［２］，ＰB1L［２］）の値が格納され、ランドセクタカウンタ１８が“２”となる。続く第３セクタでも同様であるが、ランドグルーブ制御部２０は、アドレス情報に基づき、続く第４セクタ目からグルーブトラックにあるセクタであることを識別し、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルであることを確定させる。【０１００】
第４セクタ目のヘッダ領域に光ビームが到達した際、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルとなるので、スイッチ１２はその出力をランド電流駆動ＤＡＣ９の値からグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０の値に切り替える。ここで、前述したように、スイッチ１３、記録波形生成部２３、および駆動部１４は、ピックアップ２に組込んで搭載されている（レーザードライバ用のＩＣとして一般的な構成である。）。ピックアップ２は移送台に取り付けられ、ディスク半径方向に移動出来るようにするため、光ディスク装置のメイン基板側に搭載されているスイッチ１２と、ピックアップ２側に搭載されているスイッチ１３は、フレキシブルケーブルで接続されている。このケーブルは他の回路の接続に比べて引き回しが長くなり、かつピックアップ２の位置によって変形するため、ノイズの影響が受けやすい。スイッチ１２から出力される信号にノイズが重畳されると、レーザー１の駆動が異常となり、最悪レーザー１を破壊する可能性があるため、一般的にノイズ除去用のＬＰＦ（低域通過フィルタ）を付加するなどして、通過する信号の周波数を低く制限するように設計する。ここでは、このカットオフ周波数が約３００ｋＨｚの特性になるように構成されているものとして説明する。【０１０１】
この場合、スイッチ１２からスイッチ１３に対する出力が、ランド電流駆動ＤＡＣ９の値からグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に切り替わり静定するまでに約３μｓを要することになる。この間、駆動電流はディスクに記録するための適正なパワーとは異なるレベルになっているが、光ビームがヘッダ領域にある時は、ライトゲート信号ＷＧＳがＬレベルとなっているため、スイッチ１３から出力される信号は再生電流ＤＡＣ１１の値となり、結果としてレーザー１の出射パワーは再生パワーとなるため問題ない。光ビームがヘッダ領域を通過する時間は、１６倍速ＤＶＤ−ＲＡＭの場合でも約４μｓ以上あり、約３μｓの時間で十分にスイッチ１２の出力が切り替わることが出来る。【０１０２】
光ビームが第４セクタ目のギャップ領域に到達した時点で、ライトゲートがＨレベルになるので、駆動電流（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）がスイッチ１３および記録波形生成部２３を通して駆動部１４に入力され、レーザー１の発光パワーは（ＰPKG，ＰB1G）のレベルでテスト発光するように切り替わる。このパワーが前光検出部４により検出され、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルであるため、スイッチ１５を通してグルーブ用メモリ１７に（ＰPKG［４］，ＰB1G［４］）の値が蓄積される。このとき、ギャップ領域通過中であるため、Ｓ／Ｈ信号生成部２１からパルスが出力され、またランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルであるため、グルーブセクタカウンタ１９がカウントアップして“１”になる。【０１０３】
以下グルーブトラックに関して同様の動作を繰り返し、第１１セクタ目のギャップ領域を通過した後の動作を説明する。このとき、制御部８はランドセクタカウンタ１８の値とグルーブセクタカウンタ１９の値をモニタし、グルーブセクタカウンタ１９の値が“８”になっていることを検出する。それにより制御部８は、グルーブ用メモリ１７に蓄積されたデータを参照する。例えば、（ＰPKG［４］，ＰB1G［４］）〜（ＰPKG［１１］，ＰB1G［１１］）のデータ中、ＰPKG［６］、ＰPKG［７］の２値がＰPKGの目標値に対して±１０％以上離れた値であり、ＰB1G［１０］の１値がＰB1Gの目標値に対して±１０％以上離れた値であったものとする。その場合、ＰPKGの検出値として、６セクタ目、７セクタ目のギャップ領域でサンプルした値は使用せずに他の６セクタ分の値を加算して平均し、ＰPKG(AVE)を求める。同様に、ＰB1Gの検出値として、１０セクタ目のギャップ領域でサンプルした値は使用せずに他の７セクタ分の値を加算して平均し、ＰB1G(AVE)を求める。【０１０４】
このパワーを検出する際にレーザー１を駆動していた電流値は、一定の（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)）であるため、この値を用い、以下の演算式（前述と同様）に基づいて、レーザー１の温度特性による変化に応じた補正済みの駆動電流を求める。【０１０５】
η＝（ＰPKG(AVE)−ＰB1G(AVE)）／（ＩPKG(n-1)−ＩB1G(n-1)）
Ｉth ＝ＩB1G(n-1)−ＰB1G(AVE)／η
ＩPKL(n)＝１／η×ＰPKL＋Ｉth
ＩB1L(n)＝１／η×ＰB1L＋Ｉth
ＩB2L(n)＝１／η×ＰB2L＋Ｉth
ＩPKG(n)＝１／η×ＰPKG＋Ｉth
ＩB1G(n)＝１／η×ＰB1G＋Ｉth
ＩB2G(n)＝１／η×ＰB2G＋Ｉth
具体的な数値を用いて、（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）を例に上記演算について説明する。ＩB1G(n-1)が３８ｍＡの時、ＰB1G(AVE)は５ｍＷとして検出され、ＩPKG(n-1)が４７ｍＡの時、ＰPKG(AVE)は１０ｍＷとする。また、ＰPKL＝ １１ｍＷ，ＰB1L＝５．５ｍＷ，ＰB2L＝１ｍＷとする。【０１０６】
η＝（１０−５）／（４７−３８）＝０．５５（ｍＷ／ｍＡ）
Ｉth＝３８−５／０．５５＝２８．９（ｍＡ）
ＩPKL(n)＝１／０．５５×１１＋２８．９＝４８．９（ｍＡ）
ＩB1L(n)＝３８．９（ｍＡ）
ＩB2L(n)＝３０．７（ｍＡ）
ここで、上記演算により求めた駆動値を用いて直接レーザー１を駆動すると具合が悪い場合がある。それは、例えばＰPKG(AVE)、ＰB1G(AVE)を求める際に異常値を除いた他の値の殆どが、目標値に対して＋１０％近い値で集中していた様な場合である。本来、駆動値を更新する必要があるのは、周囲温度変化に応じたレーザー１の特性変更に追従する為である。その観点から言えば、前述の演算を行う為に複数セクタを光ビームが通過した場合の時間内に、１０％近く変動が発生する事は無いはずである。すなわち、この１０％近い値は、本当に駆動値とすべき値に対し誤差となる場合がある。言い換えれば、上記演算のまま出力した場合、駆動値を更新するたびに±１０％程度の誤差が常に生じる可能性があると言える。【０１０７】
この１０％近い変動に基づく駆動値を用いて記録された後のデータを再生する場合、再生信号の振幅が変化する事になり、再生装置によってはデータのエラーバイト数が増大する可能性がある。前述の異常値を除去する方法は、ランダムに発生するノイズによる誤差を除く事に対して適しているが、レーザーパワーが、短時間に一定の傾向を持ってずれて検出されてしまった場合には適していない。【０１０８】
この問題を避ける為に、駆動値を更新する際に、その時に出力していた駆動値の値から一定の割合以上変化しないようにする。具体的には、例えば図３Ｂに示したように、求めた補正電流値（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）、（ＩPKG(n)，ＩB1G(n)，ＩB2G(n)）を、低域通過フィルタ２７、２８による処理を施した後にランド電流駆動ＤＡＣ９、およびグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に供給する。【０１０９】
すなわち、（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）、（ＩPKG(n)，ＩB1G(n)，ＩB2G(n)）の値を、それぞれ乗算器ＬＸ、ＣＸによって一定の割合（例えば１／８）を掛けて値を減らし、メモリＬＹ、ＧＹに蓄積していた（ＩPKL(n-1)，ＩB1L(n-1)，ＩB2L(n-1)）、（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)，ＩB2G(n-1)）の値を乗算器ＬＺ、ＧＺによって一定の割合（例えば７／８）を掛けて減らした値と加算して、実際にレーザー１を駆動する値とする。【０１１０】
説明を判り易くするため、上記演算により求められた値を、（ＩPKL(C)，ＩB1L(C)，ＩB2L(C)）、（ＩPKG(C)，ＩB1G(C)，ＩB2G(C)）と表すことにする。例えば、実際に駆動に用いられる値ＩPKG(C)＝１／８（ＩPKG(n)）＋７／８（ＩPKG(nー1)）である。求められた（ＩPKL(C)，ＩB1L(C)，ＩB2L(C)）、（ＩPKG(C)，ＩB1G(C)，ＩB2G(C)）は、それぞれ、次の段階で駆動値を求める際に使用するため、メモリＬＹ、ＧＹに蓄積される。【０１１１】
以上の方法で駆動値を求める事により、乗算器ＬＸ、ＧＸと、メモリＬＹ、ＧＹと、乗算器ＬＺ、ＧＺによって構成される、一種の低域通過フィルタに相当する処理により、直前に駆動した値からの変動を低減する効果が得られる。この低域通過フィルタ処理は、図３Ｂの例の場合、ランドセクタカウンタ１８、またはグルーブセクタカウンタ１９の値、８セクタ分をサンプリング周期としたデジタルフィルタの作用に相当する。求めた補正電流（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）はランド電流駆動ＤＡＣ９に、（ＩPKG(n)，ＩB1G(n)，ＩB2G(n)）はグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に同時に出力される。【０１１２】
なお、制御部８は、ＩRPも同様に求めて更新するが、ヘッダ領域通過中に一般的なＡＰＣによる補正を行う手段も可能であり、本発明において特に重要な要素ではないため、説明は省略する。【０１１３】
次に制御部８は、ランドセクタカウンタ１８の値とグルーブセクタカウンタ１９の値をそれぞれ“０”に設定しなおす。これにより、続く２セクタ目は１セクタ目として新たに扱われることになり、グルーブセクタカウンタ１９がカウントアップしていく動作が行われる。以上の動作を繰り返して行うことにより制御部８は、一定の間隔でランド電流駆動ＤＡＣ９と、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に出力する値を更新することが出来る。【０１１４】
上述のとおり制御部８は、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に対して求めた電流値（ＩPKG(C)，ＩB1G(C)，ＩB2G(C)）を出力して更新するだけでなく、ランド電流駆動ＤＡＣ９に対しても電流値（ＩPKL(C)，ＩB1L(C)，ＩB2L(C)）を出力して更新する。このようにグルーブトラック側のセクタでサンプルした値を利用して、グルーブトラック用の駆動電流だけでなく、同時にランドトラック側の電流の算出も行うことにより、続くセクタがランドトラックまたはグルーブトラックのいずれに位置している場合でも、均等の時間で駆動電流が補正される効果が得られる。【０１１５】
このように、本発明によれば、ランドトラックまたはグルーブトラックのいずれか一方のパワーをサンプルするだけで、必ず概略一定間隔で駆動電流を補正出来る。そのため、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのようなランダムアクセス性の高いディスクにデータを記録する場合のように、連続しない記録アドレスの領域に記録対象のセクタが分散されていても、存在するランドトラックあるいはグルーブトラックのセクタ数に依存せずに、前光検出系のノイズの影響が無く、少ないセクタ通過時間で定期的に駆動電流を補正出来るという点が、極めて有利である。【０１１６】
なお、上述の実施の形態では、セクタに分割されたディスクに設けられたギャップ領域に記録する場合を例として説明したが、エラー訂正が可能な条件であれば、ギャップ領域以外の領域において上述のテスト発光と同様なコンセプトで低速に切り替えたパルスを出力しても問題ない場合もある。従って、本発明にとってギャップ領域を有する記録媒体を使用することは、必要の条件ではない。また、本発明は、高周波で複数のレベルに記録パルスを変調させてデータを記録する際に、そのパルス自体の振幅を複数のレベルで変化させて記録する必要があるような記録媒体にデータを記録する際に、広く応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明のレーザーパワー制御方法によれば、レーザーの出射パワーをノイズの影響を抑制して検出することができ、しかも、記録トラックの複数の態様の出現にランダム性が高い場合であっても、複数回の出射パワーの検出を容易かつ確実に行うことができる。従って、本発明のレーザーパワー制御方法は、高速に回転しているＤＶＤ−ＲＡＭディスクにデータを記録するような場合に有用である。
【図１】
2007069566.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年3月14日(2008.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するために、記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、
前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、
前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、
前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動するレーザーパワー制御方法において、
前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーを選択し、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときに、出力される前記レーザーパワーをモニタして出射パワー検出値を取得し、
前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数し、
前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれかが所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた計数値に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて、前記各駆動値の設定を更新することを特徴とするレーザーパワー制御方法。
【請求項２】
前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれも前記所定の値以下である時は、前記第２定義群に属する全てのレベルについて、前記駆動値の設定を更新しない請求項１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項３】
前記記録媒体はデータを記録する領域がセクタに分割され、レーザーの照射位置が前記セクタ内のデータを記録・再生を行わない領域であるギャップ領域に位置するときに、前記レーザーパワーのモニタによる前記出射パワー検出値を取得するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間として前記計数を行う請求項１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項４】
データを再生する際の再生用駆動値と記録する際の記録用駆動値をそれぞれ択一的に切り換えてレーザーを駆動し、
前記セクタはデータを記録するのに必要な前記第１定義群の制御パワーのパルス列を照射させない領域である再生パワー発光領域を有し、前記再生パワー発光領域において前記再生用駆動値を選択して前記レーザーを駆動し再生パワーレベルで発光させている期間中に、前記第２定義群のレベルが他のレベルになるように前記記録用駆動値をステップ的に切り替える請求項３記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項５】
前記記録用駆動値をステップ的に切り替える際に、前記レーザーの照射位置が前記再生パワー発光領域を通過する時間より短い応答時間となるように設定する請求項４記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項６】
前記レーザーの照射位置が各セクタの前記ギャップ領域を通過する毎に計数を行う請求項３記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項７】
前記蓄積されている出射パワー検出値および前記駆動値を用いて、前記レーザーの駆動電流と光出力の関係を示すＩ−Ｌ特性を求めるための演算を行い、前記駆動値を、前記Ｉ−Ｌ特性に基づいて求める請求項１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項８】
前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域に位置する間、データを記録する際の前記第１定義群の各制御パワー間でのパワー切り替わり速度に比べて低速なパワー切り替わり速度により、前記第１定義群の複数の制御パワーでのテスト発光を行うように前記レーザーを駆動する請求項３記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項９】
前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域を通過する毎に得られる前記出射パワー検出値を各セクタ毎の前記出射パワー検出値としてそれぞれ蓄積し、前記計数値が前記所定の値を超えた際に、蓄積されている前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値の平均値を、前記駆動値の補正値を一括して求めるために使用する請求項６記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１０】
前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値として、対応する前記第２定義群に属するレベルの前記第１定義群の制御パワーから所定レベル以上離れた異常な値が得られた場合は、前記異常な値を除いて平均値を算出する請求項９記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１１】
前記駆動値を用い、前記レーザーを駆動して、前記パルス列を形成する際に、前記更新後の駆動値に対し前記更新前の駆動値を用いて低域通過フィルタ処理を施した駆動値を用いることにより、前記駆動値の前記更新前後での急峻な変化を抑制する請求項１に記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１２】
前記更新前の駆動値と前記更新後の駆動値をそれぞれ所定の割合を掛けた後で加算する演算処理を施して前記レーザーの駆動に用い、次の段階での前記演算処理には、前の段階での前記演算処理の結果である駆動値を前記更新後の駆動値として用いることにより、前記低域通過フィルタ処理を行う請求項１１記載のレーザーパワー制御方法。
【請求項１３】
レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するように構成され、
記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、
前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、
前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、
前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動する光学的情報記録再生装置において、
前記レーザーが出力するレーザーパワーをモニタした出射パワー検出値を得る光検出部と、
前記光検出部からの前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積する複数の情報蓄積部と、
前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値に基づいて前記各駆動値の補正された値を求めて、前記各駆動値の設定を更新する制御部と、
前記各駆動値に基づいて前記レーザーを駆動する駆動部と、
記録媒体上のレーザーの照射位置が、前記複数の第２定義群の各レベルのいずれに対応する位置かを識別する識別情報を出力する識別情報出力部と、
前記光検出部により前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数する複数の計数部とを備え、
前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーが選択され、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときの前記出射パワー検出値が取得され、
前記識別情報に基づき、前記出射パワー検出値を蓄積すべき前記情報蓄積部、および前記期間の出現度数を計数すべき前記計数部が選択され、
前記制御部は、前記複数の計数部のいずれかの計数値が所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた前記計数部に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて前記各駆動値の設定を更新することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザー等のレーザーを用いて光ディスクや光カード等の記録・再生媒体にデータを記録・再生する光学的情報記録再生装置、例えば光ディスク装置のレーザーパワー制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに代表される記録媒体に対して情報を記録・再生するためには、レーザーの出射パワーを、媒体（以下ディスクとして説明する）の情報記録面に対し最適に調整する必要がある。一般に半導体レーザーは、周囲温度変化や劣化によりその特性が大きく変動するため、その特性変化に応じて、情報をディスクに記録・再生するのに適正なパワーを出力可能とする制御手段が必要である。
【０００３】
以下に、半導体レーザーの特性について簡単に説明する。以降の説明では、レーザーとして半導体レーザーを用いた場合を例として説明する。
【０００４】
図７に、温度Ｔ１とＴ２における半導体レーザーのＩ−Ｌ特性（Injection current - Light intensity特性）を示す。閾値電流Ｉthを越えた電流で駆動した際にレーザーの発振が開始され、発振領域では単位駆動電流当たりの光出力は量子効率ηに比例して増加する。
【０００５】
図７に温度Ｔ１の時の閾値電流Ｉth0および量子効率η0と、温度Ｔ２の時の閾値電流Ｉth1および量子効率η1を示す。閾値電流Ｉth及び量子効率ηは周囲温度変化に応じて変化し、その変化はレーザー個体毎に異なる。図７の温度Ｔ１と温度Ｔ２で示した例のように、温度変化によって閾値電流Ｉth、量子効率ηは、温度Ｔ１の時に対して温度Ｔ２では２倍以上変化するレーザーもある。このようにレーザーの駆動電流が等しくても出射される光出力のパワーは周囲環境に応じて大きく変化するので、通常は、光出力のパワーを目標のパワーとするために、周囲環境に応じて駆動電流を変更するレーザーパワー制御を行う（例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
図８は、従来のレーザーパワー制御方法を用いた光ディスク装置の例を示す構成図である。図８において、レーザー１を備えたピックアップ２は、その内部構成として、レーザー１から出力される光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する前光検出器４、および駆動部６０を搭載している。
【０００７】
ディスク３はモータ５により駆動されて所定の回転速度で回転し、ピックアップ２から出力される光ビームのパワーに応じてデータが記録される。再生時には、ディスク３により反射された光ビームが、フォトディテクタ６により受光され、そのパワーが電気信号に変換される。また、ディスク３のトラックはデータを記録する単位であるセクタに分割されており、各セクタの先頭にはセクタを識別するためのアドレスが記録されたアドレス領域が設けられている。また、ディスク３に記録する適正パワーは、記録マークを形成する際に複数のレベルが必要であり、かつ各レベルはトラック毎に異なる。
【０００８】
前光検出器４は、受光した光ビームのパワーをサンプルホールドして電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器７に出力する。Ａ／Ｄ変換器７は、前光検出器４から入力された信号をアナログ・デジタル変換して制御部８に入力する。制御部８は、Ａ／Ｄ変換器７を通して入力される前光検出器４の出力に応じて、ディスク３に記録する複数の記録パワーレベルをレーザー１が出力するのに必要な駆動値をそれぞれ求めて出力する。但し、レーザー１の適正な駆動値は、後述するように、ディスク３のランドトラックに記録する場合とグルーブトラックに記録する場合とで相違するので、各々に応じた駆動値が出力される。各駆動値は、スイッチ１２により切換えて駆動部６０に供給される。ランドグルーブ制御部２０は、ディスク３のトラック毎に異なる適正記録レベルを切り替える制御信号であるランドグルーブ信号ＬＧＳを、スイッチ１２に出力する。駆動部６０は駆動値に応じてレーザー１を駆動する。
【０００９】
ディスク３のように、トラック毎に適正パワーが異なる構造のディスクとしてＤＶＤ−ＲＡＭが知られている。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに代表されるディスクでは、１つの記録マークを形成するためにパルス列が用いられ、レーザーから出射される光出力のパワーはパルス列に対応した複数のレベルを有する。ここではパワーレベルが３値である例について説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの例では、ピークパワー（Peak Power）、バイアスパワー１（Bias Power 1）およびバイアスパワー２（Bias Power 2）として定義される制御パワーである。以後の説明ではこれら３値の制御パワーをそれぞれ、ＰPK，ＰB1，ＰB2の略号で表す。ディスク３では、データを記録可能なトラックが、案内溝と溝間に設けられている。案内溝をグルーブトラック、溝間をランドトラックと称する。グルーブトラックとランドトラックにおいては、ＰPK，ＰB1，ＰB2の各のレベルが異なる。
【００１０】
グルーブトラックとランドトラックで異なるパワーレベルと、ＰPK，ＰB1，ＰB2で定義される制御パワーのレベルを混在させて説明する便宜上、区別し易い様に、ＰPK，ＰB1，ＰB2と記載される各レベルを第１定義群の制御パワーと称する。また、グルーブトラックとランドトラックで異なる各パワーレベルをトラックの種類毎に包括して第２定義群のレベルと称する。そして、ランドトラックに対する第２定義群のレベルをＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）、グルーブトラックに対する第２定義群のレベルをＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）と記す。
【００１１】
図９に、記録マークを形成するためにレーザーから出射される３値のパワーの例を示す。図９（ａ）は、記録するマークが形成される期間をハイ（Ｈ）、ロー（Ｌ）の２値のレベルで示したタイミング波形ＭＲＳであり、Ｈレベルの期間に媒体上に記録マークが形成される。図９（ｂ）は、図８中のランドグルーブ信号ＬＧＳを示し、Ｌレベルの時はランドトラックの区間を、Ｈレベルの時はグルーブトラックの区間であることを示す。（ｃ）は、（ａ）においてＨレベルで示された期間にレーザーから出射される光出力のパワーレベルＲＰＬを図示した概念図である。図中に０ｍＷで示した破線を基準としてそれぞれ、ＰPKL＝１１ｍＷ，ＰB1L＝５ｍＷ，ＰB2L＝１ｍＷの３値のパワーが高速に切り替わる。ＰPKとＰB1の切り替わりは、１６倍速で記録する際は約３ｎｓ毎であり、これは半導体レーザーのパルスの立ち上がりから、たち下がり時間を合わせた時間のほぼ近傍となる速度である。
【００１２】
光出力の高速に変化する３値のパワーを正確に受光するには、図８中の前光検出器４として高帯域な受光素子を用いる必要があるが、高帯域な受光素子は非常に高額であり装置コストが増大する。従って、コストの増大を抑えるためには低帯域の受光素子を用いる方が良いが、その場合、受光素子により検出されるパワーは、光出力の３値のパワーを正確に検出することが出来ない。また、図９（ｃ）に示されるように、ランドトラックからグルーブトラックに切り替わる際は、第２定義群のレベルを、Ｌａｎｄ（１１ｍＷ，５ｍＷ，１ｍＷ）からＧｒｏｏｖｅ（１４ｍＷ，７ｍＷ，１ｍＷ）のように変化させる必要があるが、この駆動レベルが切り替わる速度は、図８中の駆動部６０の能力によって決まる。前述の受光素子の場合と同様、数１００ｎｓで高速に切り替わる駆動回路は高コストであり、通常は数μｓ程度の切り替わり時間を要するものを用いる。
【００１３】
図１０（ａ）は、ディスクの回転に伴い光ビームがトラックに沿って移動する様子を模式的に表したものである。トラックはセクタ単位で等分に分割されて形成されており、各セクタの先頭に、そのセクタを識別するためのアドレスが記録されているアドレス領域が配置されている。ここで、アドレス領域を特にヘッダ領域と称し、そのヘッダ領域の直後に位置し、再生するデータが存在せずデータを記録することもない領域をギャップ領域と称して説明する。ギャップ領域に続いて、データを記録するための領域であるデータ領域が配置される。図１０において縦に示す破線は、（ａ）に示される領域に光ビームが位置しているときの時間との同期タイミングを示す。（ｂ）は、図８中のランドグルーブ信号ＬＧＳを示し、Ｌレベルの時はランドトラックに、Ｈレベルの時はグルーブトラックに光ビームが位置していることを示す。
【００１４】
図１０（ｃ）は、レーザーの出射パワーのレベルＰＬを模式的に表したものである。光ビームがギャップ領域を通過中に、前述したように、記録に要する３値のパワーが高速に切り替わると、出力したパワーを高精度に直接モニタするには高速な光検出器が必要であり、装置コストが増大してしまう。これを回避するためには、パワーモニタ時にパワー切り替わりタイミングを低速にする必要がある。情報記録時にパワー切り替えタイミングを変化させては正確な記録が出来ないため、情報記録時以外のギャップ領域通過中に低速度でテスト発光して制御部８を動作させる。
【００１５】
以下、テスト発光して図８の前光検出器４により得られた２値のパワーを、ＰPKTとＰBTとして説明する。ＰPKTを出力する際の駆動電流をＩPKTとし、ＰBTを出力する際の駆動電流をＩBTとすると、制御部８は、以下の計算式に基づきレーザーの量子効率ηと閾値電流Ｉthを求めることが出来る。
【００１６】
η＝（ＰPKT−ＰBT）／（ＩPKT−ＩBT）
Ｉth ＝ＩBT−ＰBT／η
また、求めたηとＩthを元に以下の式で計算することにより、周囲温度によるＩ−Ｌ特性変化に応じて情報記録時に必要なパワーＰPK、ＰB1、ＰB2を得るための駆動電流ＩPK, ＩB1, ＩB2を求めることが出来る。
【００１７】
ＩPK ＝１／η×ＰPK＋Ｉth
ＩB1 ＝１／η×ＰB1＋Ｉth
ＩB2 ＝１／η×ＰB2＋Ｉth
光ビームがデータ領域に到達した際は、情報記録可能な高速のパワー切り替わりタイミングに変化させ、制御部８が動作して求められたＩPK, ＩB1, ＩB2の駆動電流を駆動部６０に出力する。ここで、光ビームがランドトラックに位置している場合の各駆動電流をＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）と記し、グルーブトラックの場合の各駆動電流をＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）と記す。
【００１８】
ランドトラックの場合は、下記の式により駆動電流を求めることが出来る。
【００１９】
ＩPKL ＝１／η×ＰPKL＋Ｉth
ＩB1L ＝１／η×ＰB1L＋Ｉth
ＩB2L ＝１／η×ＰB2L＋Ｉth
グルーブトラックの場合は、下記の式により駆動電流を求めることが出来る。
【００２０】
ＩPKG ＝１／η×ＰPKG＋Ｉth
ＩB1G ＝１／η×ＰB1G＋Ｉth
ＩB2G ＝１／η×ＰB2G＋Ｉth
図１０（ａ）に示すギャップ領域通過後にデータを記録するデータ領域先頭で駆動部６０は、Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）を所定時間以内に切り替えて駆動する。
【００２１】
以上の説明では、制御部８の動作を、ＤＳＰやマイコン等のプロセッサによる演算により駆動電流を求める例を示したが、例えば特許文献２に記載される方法を応用することもできる。
【特許文献１】特開平６−２３６５７６号公報
【特許文献２】特公平７−１１１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクを高速に回転させて記録する場合を考えると、例えば１６倍速で記録しようとすると、ギャップ領域通過時間はおよそ３４０ｎｓとなる。そのため、低速な切り替わりでテスト発光した場合であっても、各レベルは前光検出器４によりおよそ１回ずつのサンプルしか出来ない。しかも、ディスクが高速に回転している状態では、前光検出器４における、光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する工程でのノイズの影響が無視出来なくなる。サンプル中にノイズの影響を受けると、ＰPKT，ＰBTの値が誤差を持つことになり、結果としてＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）の値に誤差を持つことになる。
【００２３】
この誤差が補正されるのは、光ビームが次セクタにおけるギャップ領域に到達した際であり、すなわち誤差を持ったまま最低でも１セクタの期間データを記録してしまうことを意味する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおいて、約１セクタの期間適正パワーから異なるパワーで記録してしまうとエラー訂正出来なくなる可能性が高く、データの交替が多発する、もしくはデータがドロップしてしまう問題があった。誤差を低減させるためには、複数セクタにわたってサンプルする等、サンプル数を増やして平均化するなどの取り組みが必要であるが、ＤＶＤ−ＲＡＭの様なランダムアクセス性の高い媒体に記録する際は、記録対象のセクタがランドトラックかグルーブトラックであるか規則性が無いため、同一パワーのサンプルを複数行うことが難しい。したがって、テスト発光のレベル（ＰPKT，ＰBT）を、どちらか一方のパワーもしくはどちらでも無い異なるテスト発光用のレベルに固定しておく必要があった。
【００２４】
しかし、前述のように制御部８の出力がＩPKT，ＩBTからＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）に切り替わる時間としては数μｓ要する。仮に３μｓとすると、ギャップ領域通過後のデータ領域において、テスト発光後約１セクタの４％近いデータを記録している期間に、パワーが常に適正パワーに静定していない状態となる。１エラー訂正単位で考えると、この場合も０．５セクタを超える時間に相当してしまい、問題となる場合があった。
【００２５】
本発明は、上記の事情に鑑み、レーザーパワーの検出値がノイズの影響を受け易く、また、検出対象のパワーがランドトラックとグルーブトラックの関係の様に複数の態様に応じて複数レベル存在し、かつその複数レベルの出現にランダム性が高い場合に、検出装置及び駆動装置のコストを増加させること無く、検出値誤差の発生を抑制して好適な制御を可能とするレーザーパワー制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明のレーザーパワー制御方法は、レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するために、記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動する方法である。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明のレーザーパワー制御方法は、前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーを選択し、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときに、出力される前記レーザーパワーをモニタして出射パワー検出値を取得し、前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数し、前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれかが所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた計数値に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて、前記各駆動値の設定を更新することを特徴とする。
【００２８】
本発明の光学的情報記録再生装置は、レーザーの複数レベルのパワーにより形成されたパルス列により記録媒体にデータを記録するように構成され、記録マークを形成する際の前記パルス列に対応する第１定義群の各制御パワーが設定され、前記記録媒体に記録する際の前記記録媒体上の条件が異なる各状態に応じて、それぞれ前記第１定義群の各制御パワーを包含する第２定義群を構成する複数のレベルが設定され、前記レーザーを前記第２定義群の各レベルにおける前記各制御パワーで駆動するための駆動値が各々設定され、前記記録媒体にデータを記録する際に、前記第１定義群の各制御パワーが前記第２定義群の所定のレベルとなるように、前記駆動値をステップ的に切り替えて前記レーザーを駆動する装置である。
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明の光学的情報記録再生装置は、前記レーザーが出力するレーザーパワーをモニタした出射パワー検出値を得る光検出部と、前記光検出部からの前記出射パワー検出値を前記第２定義群の各レベル毎に蓄積する複数の情報蓄積部と、前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値に基づいて前記各駆動値の補正された値を求めて、前記各駆動値の設定を更新する制御部と、前記各駆動値に基づいて前記レーザーを駆動する駆動部と、記録媒体上のレーザーの照射位置が、前記複数の第２定義群の各レベルのいずれに対応する位置かを識別する識別情報を出力する識別情報出力部と、前記光検出部により前記出射パワー検出値が得られる期間の出現度数を前記第２定義群の各レベル毎に計数する複数の計数部とを備える。
【００３０】
前記第２定義群の所定の条件で選択されたレベルに含まれる前記第１定義群の各制御パワーから複数の制御パワーが選択され、前記選択された制御パワーに対応する前記駆動値により前記レーザーを駆動したときの前記出射パワー検出値が取得され、前記識別情報に基づき、前記出射パワー検出値を蓄積すべき前記情報蓄積部、および前記期間の出現度数を計数すべき前記計数部が選択され、前記制御部は、前記複数の計数部のいずれかの計数値が所定の値を超えた時に、前記所定の値を超えた前記計数部に対応する前記第２定義群の１つのレベルについて前記情報蓄積部に蓄積された前記出射パワー検出値を用いて、前記第２定義群の全てのレベルについて、対応する前記駆動値の補正された値を一括して求めて前記各駆動値の設定を更新する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のレーザーパワー制御方法によれば、レーザーの出射パワーを複数回検出した値を用いることにより、ノイズの影響を抑制することができる。しかも、ランドトラックとグルーブトラックのような複数の態様の出現にランダム性が高い場合であっても、複数回の出射パワーの検出を容易かつ確実に行うことができる。さらに、出射パワーの検出を複数回行うことにより、出射パワーの検出時のレーザー駆動電流の切り替わり時間を十分長く設定することが可能となり、装置コストを増加させずに、精度良く出射パワーを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明のレーザーパワー制御方法において、前記各レベル毎の出現度数の計数値のいずれも前記所定の値以下である時は、前記第２定義群に属する全てのレベルについて、前記駆動値の設定を更新しない方法とすることができる。
【００３３】
また、前記記録媒体はデータを記録する領域がセクタに分割され、レーザーの照射位置が前記セクタ内のデータを記録・再生を行わない領域であるギャップ領域に位置するときに、前記レーザーパワーのモニタによる前記出射パワー検出値を取得するとともに、前記出射パワー検出値が得られる期間として前記計数を行う方法とすることができる。
【００３４】
また、好ましくは、データを再生する際の再生用駆動値と記録する際の記録用駆動値をそれぞれ択一的に切り換えてレーザーを駆動し、前記セクタはデータを記録するのに必要な前記第１定義群の制御パワーのパルス列を照射させない領域である再生パワー発光領域を有し、前記再生パワー発光領域において前記再生用駆動値を選択して前記レーザーを駆動し再生パワーレベルで発光させている期間中に、前記第２定義群のレベルが他のレベルになるように前記記録用駆動値をステップ的に切り替える。
【００３５】
それにより、記録該当セクタにデータを記録する前の再生パワーレベルを発光している時間を利用して、予め適正パワーレベルの記録パルスとなるように補正済みの駆動値を出力することができ、光パルスの出力レベルを検出した後に記録に最適な記録パルスとなるように高速に切り替えることが困難な場合に、低速な切り替えを利用して記録パルスを適切に切り替えることができる。
【００３６】
また、好ましくは、前記記録用駆動値をステップ的に切り替える際に、前記レーザーの照射位置が前記再生パワー発光領域を通過する時間より短い応答時間となるように設定する。
【００３７】
また、前記レーザーの照射位置が各セクタの前記ギャップ領域を通過する毎に計数を行う方法とすることができる。
【００３８】
また、好ましくは、前記蓄積されている出射パワー検出値および前記駆動値を用いて、前記レーザーの駆動電流と光出力の関係を示すＩ−Ｌ特性を求めるための演算を行い、前記駆動値を、前記Ｉ−Ｌ特性に基づいて求める。
【００３９】
また、好ましくは、前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域に位置する間、データを記録する際の前記第１定義群の各制御パワー間でのパワー切り替わり速度に比べて低速なパワー切り替わり速度により、前記第１定義群の複数の制御パワーでのテスト発光を行うように前記レーザーを駆動する。
【００４０】
また、好ましくは、前記レーザーの照射位置が前記ギャップ領域を通過する毎に得られる前記出射パワー検出値を各セクタ毎の前記出射パワー検出値としてそれぞれ蓄積し、前記計数値が前記所定の値を超えた際に、蓄積されている前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値の平均値を、前記駆動値の補正値を一括して求めるために使用する。
【００４１】
また、好ましくは、前記各セクタ毎の前記出射パワー検出値として、対応する前記第２定義群に属するレベルの前記第１定義群の制御パワーから所定レベル以上離れた異常な値が得られた場合は、前記異常な値を除いて平均値を算出する。
【００４２】
また、好ましくは、前記駆動値を用い、前記レーザーを駆動して、前記パルス列を形成する際に、前記更新後の駆動値に対し前記更新前の駆動値を用いて低域通過フィルタ処理を施した駆動値を用いることにより、前記駆動値の前記更新前後での急峻な変化を抑制する。
【００４３】
その場合、前記更新前の駆動値と前記更新後の駆動値をそれぞれ所定の割合を掛けた後で加算する演算処理を施して前記レーザーの駆動に用い、次の段階での前記演算処理には、前の段階での前記演算処理の結果である駆動値を前記更新後の駆動値として用いることにより、前記低域通過フィルタ処理を行うことができる。
【００４４】
以下に、本発明のレーザーパワー制御方法および光学的情報記録再生装置について、図面を参照して、より具体的に説明する。
【００４５】
まず、本発明の基本的な概念について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明のレーザーパワー制御方法を実施するための基本的な構成を有する光ディスク装置を示すブロック図である。
【００４６】
図１において、レーザー１を備えたピックアップ２は、その内部構成として、レーザー１から出力される光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する前光検出器４を搭載している。ディスク３はモータ５により所定の回転速度で回転駆動され、ピックアップ２から出力される光ビームのパワーに応じてデータが記録される。再生時には、レーザー１から出力されディスク３により反射された光ビームは、フォトディテクタ６により受光され、そのパワーが電気信号に変換される。ディスク３は、前述のＤＶＤ−ＲＡＭである場合を例として説明する。
【００４７】
前光検出器４は、受光した光ビームのパワーを電気信号に変換し、信号をサンプルホールドしてＡ／Ｄ変換器７に出力する。Ａ／Ｄ変換器７は、前光検出器４から入力された信号をアナログ・デジタル変換して、蓄積部９０に値を出力する。
【００４８】
蓄積部９０は、光ビームがランドトラックを通過している際のＡ／Ｄ変換器７の出力値を蓄積するランド用メモリ１６と、グルーブトラックを通過している際の出力値を蓄積するグルーブ用メモリ１７を有する。Ａ／Ｄ変換器７から入力される値は、スイッチ１５により、ランド用メモリ１６とグルーブ用メモリ１７に択一的に切り替えて入力される。
【００４９】
ランドグルーブ制御部２０は、光ビームがランドトラックを通過中にＬレベルになり、グルーブトラックを通過中にＨレベルになるランドグルーブ信号ＬＧＳを出力する。ランドグルーブ信号ＬＧＳに応じてスイッチ１５が切り替わり、ギャップ領域を通過中に出力されたＡ／Ｄ変換器７の出力は、ランド用メモリ１６もしくはグルーブ用メモリ１７に順番に格納されていく。
【００５０】
カウンタ９１は、その内部に光ビームがランドトラックに存在するセクタのギャップ領域を通過している際に計数するランドセクタカウンタ１８と、グルーブトラックに存在するセクタのギャップ領域を通過している際に計数するグルーブセクタカウンタ１９を包含している。ランドグルーブ制御部２０が出力するランドグルーブ信号ＬＧＳの切り替わりに同期して、ランドセクタカウンタ１８もしくはグルーブセクタカウンタ１９の計数値がカウントアップする。したがって、カウンタ９１がカウントアップする際に同期して、蓄積部９０の値が増加する。
【００５１】
制御部８は、カウンタ９１の値が所定のセクタ数を超えた際に、蓄積部９０から出力される値を取り込む。取り込んだ値に基づき、ディスク３に記録する複数の記録パワーレベルをレーザー１が出力するのに必要な駆動値をそれぞれ求められて、スイッチ１２、１３を介して駆動部１４に出力される。すなわち、ランドセクタカウンタ１８もしくはグルーブセクタカウンタ１９のいずれか一方の計数値が所定セクタ数を超えたことを制御部８において検出した際に、制御部８は、ランドトラックを記録するのに適したパワーを出力するランド用駆動電流ＩLと、グルーブトラックを記録するのに適したパワーを出力するグルーブ用駆動電流ＩGをそれぞれ求め、スイッチ１２、１３を介して駆動部１４に出力する。駆動部１４は、制御部８によって駆動電流が更新されるまでは、直前に出力された駆動電流値をホールドして出力し、それによりレーザー１が駆動される。
【００５２】
駆動部１４への入力は、スイッチ１２のランドグルーブ信号ＬＧＳに応じた切換により、光ビームが位置しているセクタがランドトラックにある場合はランド用駆動電流ＩLが、グルーブトラックにある場合はグルーブ用駆動電流ＩGが択一的に選択される。また、駆動部１４への駆動電流の入力は、ゲート発生器２４が出力するライトゲート信号ＷＧＳに応じて、スイッチ１３により制御される。すなわち、ライトゲート信号ＷＧＳは、記録に必要なＰPK，ＰB1，ＰB2の各パワーをディスクに照射する期間を示し、ライトゲート信号ＷＧＳがＨレベルの時に、スイッチ１３はオンとなる。したがって、ランド用駆動電流やグルーブ用の駆動電流が出力されていても、ライトゲート信号ＷＧＳがＬレベルの時は、レーザー１からは記録パワーが出力されず、再生用駆動電流ＩRPが出力される。
【００５３】
続いて、図１の構成に基づき、制御部８においてランド用駆動電流ＩL及びグルーブ用駆動電流ＩGを求めるプロセスについて、図２を参照して説明する。
【００５４】
図２（ａ）は、ディスクの回転によって光ビームがトラックに沿って移動している様子を模式的に表したものである。トラックはセクタ単位で等分に分割されて形成されており、セクタ先頭にそのセクタを識別するためのアドレスが記録されているアドレス領域（以下、ヘッダ領域とも称する）が設けられている。ヘッダ領域の直後には、再生するデータが存在せずデータを記録することもないギャップ領域が設けられ、ギャップ領域に続いてデータを記録するためのデータ領域が設けられる。図２に縦に示す破線は、図２（ａ）に示される各領域に光ビームが位置しているときの時間との同期関係を示す。（ｂ）は、ランドグルーブ信号ＬＧＳを示し、Ｌレベルの時はランドトラックを、Ｈレベルの時はグルーブトラックに光ビームが位置していることを示す。
【００５５】
図２（ｃ）は、ライトゲート信号ＷＧＳ、（ｄ）は、レーザーの出射パワーのレベルを模式的に表した波形、（ｅ）はスイッチ１２の出力を模式的に表した波形である。
【００５６】
光ビームがギャップ領域を通過中は、前述したように、低速に切り替わるテスト発光を行う。テスト発光で用いるパワーレベルは、ギャップ領域の直後に続く同セクタ内のデータ領域を記録するための適正なパワーレベルである、Ｌａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）のいずれか一方のレベルであり、当該レベルへの切り替えはヘッダ領域通過中に行う。光ビームがヘッダ領域を通過する時間は、１６倍速の場合でも４μｓ以上あり、前述の制御部８の出力を切り替える時間、約３μｓで十分に切り替えることが出来る。ヘッダ領域を通過中は、ライトゲート信号ＷＧＳはＬであり、駆動電流に応じたパワーはレーザーから出力されていないため、駆動電流の切り替わり応答により適正パワーと異なる状態になっている時間の、データ記録に対する影響は無い。
【００５７】
図２に矢印で示された期間ｔ１は、記録開始されたセクタがランドトラックにある期間を示しており、図の例では３セクタに相当する。続く期間ｔ２は記録セクタがグルーブトラックに移動した期間を示している。図の例では１３セクタに相当する。期間ｔ１とｔ２の間に通過したセクタ数１６が１回の記録の最小単位とする。まず、期間ｔ１では予め求めてあるランド用駆動電流ＩＬが制御部８より出力されており、同期間の３セクタ内のギャップ領域でテスト発光されるパワーは、Ｌａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）から選択された、（ＰPKL，ＰB1L）レベルとなる。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換器７の出力は蓄積部９０のランド用メモリ１６に各セクタ毎に蓄積され、ランドセクタカウンタ１８が３セクタを計数するまで続く。続く記録第４セクタ目からグルーブトラックに切り替わるため、ヘッダ領域中に予め求められたグルーブ用駆動電流ＩＧに制御部８の出力が切り替わる。期間ｔ２にギャップ領域で発光されるパワーはＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）から選択された、（ＰPKG，ＰB1G）のレベルとなり、Ａ／Ｄ変換器７の出力は蓄積部９０のグルーブ用メモリ１７に各セクタ毎に蓄積され、グルーブセクタカウンタ１９が、制御部８に設定されている所定セクタ数８を計数するまで続く。
【００５９】
上述のように、ギャップ領域でのテスト発光のために選択されたパワーレベルを、以下の記述では（ＰPKT，ＰB1T）とも記す。また、そのテスト発光のために用いられる駆動電流を（ＩPKT，ＩB1T）と記す。
【００６０】
グルーブ用メモリ１７に蓄積されている８セクタ分の情報は、同じ駆動電流（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)）によってレーザーを駆動している際の前光検出器４で検出された発光レベルである。したがって、理想的には同じ値になるはずであるが、実際には前述のようにサンプル中のノイズの影響により値が変化している。なお、上記駆動電流に記載された添字（ｎ−１）は、前回の計測の結果計算された駆動電流値であることを示す。今回の計測の結果計算される駆動電流値Ｇｒｏｏｖｅには、添字（ｎ）を付して区別する。
【００６１】
ここで、目標値であるＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）のパワーに対して、Ａ／Ｄ変換器７による変換誤差等の許容される誤差量と、レーザーの温度特性の変化によって実際に変化するであろうと予測される範囲（例えば１０％等）を超える変化を有する値は用いない。そのような値が蓄積されていたセクタの情報を除き、許容される誤差量以内の値に収まっている値を有する各セクタの蓄積されていた情報を平均する。それにより、ノイズの影響を取り除いた理想に近い検出パワー（ＰPKG(AVE)，ＰB1G(AVE)）を得ることが出来る。制御部８は、駆動電流（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)）の情報と、検出パワー（ＰPKG(AVE)，ＰB1G(AVE)）の情報を用いて、以下の計算式のようにランド用電流ＩLとグルーブ用電流ＩGを一度に求め直して更新する。
【００６２】
η＝（ＰPKG(AVE)−ＰB1G(AVE)）／（ＩPKG(n-1)−ＩB1G(n-1)）
Ｉth ＝ＩB1G(n-1)−ＰB1G(AVE)／η
ＩPKL(n)＝１／η×ＰPKL＋Ｉth
ＩB1L(n)＝１／η×ＰB1L＋Ｉth
ＩB2L(n)＝１／η×ＰB2L＋Ｉth
ＩPKG(n)＝１／η×ＰPKG＋Ｉth
ＩB1G(n)＝１／η×ＰB1G＋Ｉth
ＩB2G(n)＝１／η×ＰB2G＋Ｉth
制御部８は、ランドセクタカウンタ１８とグルーブセクタカウンタ１９の計数値をクリアした後に上記処理を繰り返し実行していくことにより、該略定期的にランド用電流ＩLとグルーブ用電流ＩGを一度に求め直して更新する。
【００６３】
従来技術においては、駆動電流の更新は最短期間で、各セクタ単位で行うことが出来たが、本発明の構成のレーザーパワー制御を行うことで、上記例の場合であれば最短期間で８セクタ経過しないと駆動電流が更新されないことになる。但し、本発明の制御方法はディスクを高倍速で回転させている際に使用するものであるため、従来技術例に比べてセクタの通過時間は短くなっている（１６倍速であれば、最大１／１６になる）。これに対して周囲環境の変化によるレーザーの特性変化は、ディスクの回転速度に依存しないものであるため、本発明の構成の制御方法を用いても、レーザーの特性変化に対して実用的に十分な速度で駆動電流を更新することが出来る。
【００６４】
ここで、最初にデータを記録する際に予め駆動電流を求めるためには、例えば特許文献１に記載される技術を応用することが出来る。具体的には、データを記録する対象のセクタより手前のセクタのギャップ領域を利用して、ギャップ領域でのみライトゲート信号ＷＧＳがＨとなるようにして上記制御部８の動作を行うことにより、記録対象セクタの手前セクタに記録されているデータを破壊することなく、記録対象セクタに対する適正なパワーを出力するための駆動電流を求めることが出来る。
【００６５】
なお、図１及び図２に記載した例では、第１定義群の制御パワーとして（ＰPK，ＰB1，ＰB2）の３レベルを、第２定義群のレベルとしてＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）とＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）の２種類のレベルが設定される場合を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。第１定義群の制御パワーおよび第２定義群のレベルとも複数ある場合においても、本発明の構成のレーザーパワー制御を用いることが出来る。また、図１及び図２の例では、記録媒体として光ディスクを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されるわけではない。記録媒体として回転を伴わない光カード等の記録媒体を用いて記録する場合においても、本発明の構成のレーザーパワー制御を用いることが出来る。
【００６６】
次に、図１の構成に基づく、より具体的な光ディスク装置の構成と動作について、図３Ａのブロック図を参照して説明する。図１に示した光ディスク装置の基本的な構成と同様の構成要素については、同一の参照番号を付して、説明の繰り返しを一部簡略化する。
【００６７】
ピックアップ２は、対物レンズ等から構成された光学系２ａと、レーザー１から出力される光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換する前光検出器４と、レーザー１から出力されディスク３により反射された光ビームを受光してそのパワーを電気信号に変換するフォトディテクタ６とを備えている。ピックアップ２はさらに、スイッチ１３、記録波形生成部２３、および駆動部１４を備えている。
【００６８】
ピックアップ２は、ディスク３の半径方向に移動することが可能な移送台（図示せず）に取り付けられており、レーザー１から出力される光ビームを、光学系２ａを通してディスク３に形成されているトラックに集光させる動作を行う。
【００６９】
ディスク３は、モータ５により所定の回転速度で回転駆動され、ピックアップ２から出力される光ビームのパワーに応じてデータが記録される。前光検出器４は、光ビームが記録対象のセクタに設けられているギャップ領域を通過している際に、出射されているパワーを検出する。具体的には、ギャップ領域の所定位置に光ビームが位置している時に受光した光ビームのパワーを、電気信号に変換し、後述するＳ／Ｈ信号生成部２１が出力するパルスのタイミングでサンプル・ホールドした信号を、Ａ／Ｄ変換器７に出力する。正確にはギャップ領域で照射されるパワーのレベルは、少なくとも２レベル（ピークパワーレベル、およびボトムパワーレベルまたは消去パワーレベル）以上あり、それぞれのレベルを検出するために、Ｓ／Ｈ信号生成部２１の出力パルスとしてはタイミングの異なる複数パルスが出力されるが、ここでは簡単のため、併せて一つのパルスとして以降の説明を行う。
【００７０】
Ａ／Ｄ変換器７は、前光検出器４から入力された信号をアナログ・デジタル変換してスイッチ１５に出力する。スイッチ１５は、コントロール端子のハイ（Ｈ）、ロー（Ｌ）２値の入力に応じて、Ａ／Ｄ変換器７から入力される値を、ランド用メモリ１６とグルーブ用メモリ１７に択一的に切り替えて出力する。ランド用メモリ１６とグルーブ用メモリ１７の出力はそれぞれ制御部８に入力される。
【００７１】
ランドセクタカウンタ１８は、光ビームがランドセクタに位置している際に通過したセクタの数をカウントする。具体的には、ランドグルーブ制御部２０から出力されるランドグルーブ信号ＬＧＳがＬの期間に、Ｓ／Ｈ信号生成部２１から出力されるパルスが入力されたときにカウントアップする。同様にグルーブセクタカウンタ１９は、光ビームがグルーブセクタに位置している際に通過したセクタの数をカウントする。具体的には、ランドグルーブ制御部２０の出力がＨの期間に、Ｓ／Ｈ信号生成部２１から出力されるパルスが入力されたときにカウントアップする。
【００７２】
スイッチ１５のコントロール端子には、ランドグルーブ制御部２０からランドグルーブ信号ＬＧＳが供給されており、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬの時にＡ／Ｄ変換器７から入力される値をランド用メモリ１６に出力し、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨの時にＡ／Ｄ変換器７から入力される値をグルーブ用メモリ１７に出力するように切り替える。
【００７３】
制御部８は、ランドセクタカウンタ１８とグルーブセクタカウンタ１９の値をモニタしており、いずれか一方のカウンタ値が所定の値（ここでは８セクタとして以後説明する）以上となった時に、当該カウンタに対応するランド用メモリ１６の出力またはグルーブ用メモリ１７の出力を以後の演算で用いる。すなわち、ランドセクタカウンタ１８が８セクタ以上となった場合はランド用メモリ１６の出力を、グルーブセクタカウンタ１９が８セクタ以上となった場合はグルーブ用メモリ１７の出力を以後の演算で用いる。
【００７４】
制御部８は、ランド用メモリ１６の値またはグルーブ用メモリ１７のいずれか一方を通して入力される値に基づいて演算を行い、内部に保有しているメモリに蓄積されているランドトラック記録用の３値のパワーＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）、グルーブトラック記録用の３値のパワーＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）、および再生用の１値のパワーＰRPの各値に光ビームのパワーが等しくなるように、それぞれレーザー１を駆動する電流値を算出して出力する。すなわち、各々に対応させてレーザー１を駆動する電流値Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L），Ｇｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G），ＩRPを求めて、それぞれランド電流駆動ＤＡＣ９、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０、および再生電流ＤＡＣ１１に出力する。
【００７５】
但し、制御部８が出力するＬａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L），Ｇｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）は、図３Ｂに示すように、低域通過フィルタ２７、２８による処理を施した後にランド電流駆動ＤＡＣ９、およびグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に供給されることが望ましい。低域通過フィルタ２７、２８は各々、乗算器ＬＸ、ＧＸ、電流値メモリＬＹ、ＧＹ、乗算器ＬＺ、ＧＺ、および加算器ＬＷ、ＧＷから構成されている。
【００７６】
Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L），およびＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）は、一定の割合（例えば１／８）で値を小さくする乗算器ＬＸ、ＧＸによる演算処理を各々受けた後、各々加算器ＬＷ、ＧＷに入力される。電流値メモリＬＹ、ＧＹは、直前に求められた電流値を蓄積しており、その蓄積値は、乗算器ＬＸ、ＧＸにそれぞれ対応する割合（例えば７／８）で値を小さくする乗算器ＬＺ、ＧＺによってそれぞれ演算処理されて、加算器ＬＷ、ＧＷに入力される。加算器ＬＷ、ＧＷで加算された値が、それぞれランド電流駆動ＤＡＣ９、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に出力される。各ＤＡＣに出力された値は、次段階の電流値を求める際に使用するため、電流値メモリＬＹ、ＧＹに値を蓄積される。
【００７７】
ランド電流ＤＡＣ９とグルーブ電流ＤＡＣ１０の出力は、それぞれ、デジタル・アナログ変換されてスイッチ１２の一方の入力端子に入力される。また、再生電流ＤＡＣ１１の出力もデジタル・アナログ変換されて、スイッチ１３の一方の入力端子に入力される。スイッチ１２の出力は、スイッチ１３の他方の入力端子に入力される。
【００７８】
スイッチ１２のコントロール端子には、ランドグルーブ制御部２０が出力するランドグルーブ信号ＬＧＳが入力されており、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬの時にランド電流ＤＡＣ９の出力が選択され、Ｈの時にグルーブ電流ＤＡＣ１０の出力が選択されてスイッチ１３に出力される。
【００７９】
スイッチ１３のコントロール端子には、ゲート発生器２４の出力であるライトゲート信号ＷＧＳが入力されており、ライトゲート信号ＷＧＳがＨの時にスイッチ１２の出力を選択して記録波形生成部２３に出力し、ライトゲート信号ＷＧＳがＬの時に再生電流ＤＡＣ１１の出力を選択して記録波形生成部２３に出力する。記録波形生成部２３は、記録情報生成部２６から入力される制御信号に応じて、スイッチ１３を通して入力されるＩPK，ＩB1，ＩB2，ＩRPの４値の駆動電流値を切り替えて駆動部１４に出力する。駆動部１４は入力された電流値に基づいてレーザー１を駆動する。
【００８０】
フォトディテクタ６の出力は、ディスク３に記録されている情報を表すＲＦ信号として、信号処理部２２とサーボマイコン２５に入力される。
【００８１】
信号処理部２２は、フォトディテクタ６から入力されたＲＦ信号に基づき、ディスク３に記録されているデータを再生する回路であり、ディスク３のセクタを識別するアドレスを再生して、ランドグルーブ制御部２０とゲート発生器２４に出力する。
【００８２】
ゲート発生器２４は、記録・再生に用いる基準クロック（ＤＶＤ−ＲＡＭディスクを１６倍速で回転させた場合の例では４６７．２ＭＨｚ）のエッジ数をカウントして光ビームのセクタ内の位置を検出し、検出した位置と信号処理部２２から入力されるアドレスに応じて、ライトゲート信号ＷＧＳを出力する。ライトゲート信号ＷＧＳの詳細は図６を参照して後述するが、光ビームがデータを記録するセクタ内のアドレス領域以外に位置しているときにＨとなる。ライトゲート信号ＷＧＳは、前述のようにスイッチ１３に入力される。
【００８３】
ランドグルーブ制御部２０は、ゲート発生器２４と同様、基準クロックのエッジ数をカウントして光ビームのセクタ内の位置を検出する動作を行い、検出した位置と信号処理部２２から入力されるアドレスに応じて、ランドグルーブ信号ＬＧＳを出力する。具体的には、ランドグルーブ制御部２０は、１セクタ手前のアドレス情報に基づき、現在光ビームが通過中のセクタがランドトラックに位置するかグルーブトラックに位置しているかを予め確定させておき、当該セクタでは、光ビームがディスク３のアドレス部先頭に位置した時点で、ランドトラックかグルーブトラックかを示すランドグルーブ信号ＬＧＳを出力する。ランドグルーブ信号ＬＧＳは、Ｌレベルの時に、光ビームがランドトラックに位置していることを示し、Ｈレベルの時に、光ビームがグルーブトラックに位置していることを示す。従って、ランドグルーブ信号ＬＧＳにより、レーザー１の駆動が第２定義群のいずれのレベルで行われているかを識別することができる。ランドグルーブ制御部２０の出力信号は、前述のようにスイッチ１５、ランドセクタカウンタ１８、グルーブセクタカウンタ１９、およびスイッチ１２に入力される。
【００８４】
Ｓ／Ｈ信号生成部２１は、ゲート発生器２４と同様、基準クロックのエッジ数をカウントして光ビームのセクタ内の位置を検出する動作を行い、検出した位置と信号処理部２２から入力されるアドレスに応じて、光ビームがギャップ領域の所定の位置に到達したタイミングでパルスを出力する。Ｓ／Ｈ信号生成部２１の出力は、前光検出器４、ランドセクタカウンタ１８、およびグルーブセクタカウンタ１９に入力される。
【００８５】
マイコン２５は、ディスク３に記録するデータを記録情報生成部２６に送信する。記録情報生成部２６は、マイコン２５から送信された記録データに対し、所定の変調規則（例えば８−１６変調）に基づく変調を施してディスク３に記録する記録マークを形成するために、スイッチ１３を通して出力される駆動電流Ｌａｎｄ（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）またはＧｒｏｏｖｅ（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）の各３値の駆動電流値を、記録波形生成部２３で切り替えるタイミングを指示する制御信号を、記録波形生成部２３に出力する。
【００８６】
図４は、記録情報生成部２６が出力する制御信号と、記録波形生成部２３で切り替えられて選択される電流値の関係を示す。図４（ａ）は、ディスク３に記録するマークが形成される期間をＨ，Ｌの２値のレベルで示す概念図であり、Ｈレベルの期間にディスク３に記録マークが形成される。図４（ｂ）は、（ａ）においてＨレベルで示された期間にレーザー１から出力される光ビームのパワーを示す概念図である。図４（ｂ）に破線で示した０ｍＷのレベルを基準として、それぞれＰPK＝１０ｍＷ，ＰB1＝５ｍＷ，ＰB2＝１ｍＷの３値のパワーが出力される。
【００８７】
図４（ｃ）は、記録情報生成部２６が記録波形生成部２３に対して出力する制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２を示す。制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２は、レーザー１から出力される光ビームのパワーが（ｂ）に示した波形になるように、ＩPK，ＩB1，ＩB2の各電流を切り替えるタイミングを、選択される電流毎に表す。制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２がそれぞれＨレベルとなっている期間に、対応する電流ＩpK，ＩB1，ＩB2が選択される。なお、（ｃ）に示した制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２の各信号のレベルが切り替わるのは非常に高速であり，特にＣＰＫのＨレベルが切り替わるタイミングは約３ｎｓとなる。ここで、前光検出器４としては、約１００ｎｓ単位で１値のパワーをサンプルすることが可能な素子が用いられ、従って記録マーク形成中にレーザー１から出力される光ビームの３値のパワーをそれぞれ識別することは出来ない。
【００８８】
図５は、光ビームがギャップ領域を走査している期間における、前光検出部４の動作を示す。図５（ａ）は、レーザー１から照射されるパワーレベルを図示した概念図であり、破線で示した０ｍＷのレベルを基準としてそれぞれ、ＰPKT＝１１ｍＷ，ＰB1T＝５．５ｍＷの２値のパワーが出力される。図５（ｂ）に示す制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２が、記録情報生成部２６から記録波形生成部２３に対して出力され、それぞれがＨレベルとなっている期間に、対応する電流ＩPK，ＩB1，ＩB2が選択される。制御信号ＣＰＫ，ＣＢ１，ＣＢ２は、レーザー１から出力される光ビームのパワーが（ａ）に示した波形になるように、各電流ＩPKT，ＩB1Tを切り替えるタイミングを、選択される電流毎に示す。
【００８９】
ギャップ領域通過中はマークを形成するためのパルスを出力する必要が無いため、前光検出器４において検出可能な約１００ｎｓ単位でＣＰＫ，ＣＢ１を動作させて、パワーを切り替える（以後テスト発光と呼ぶ）動作を行う。図５（ｃ）は、Ｓ／Ｈ信号生成部２１から出力されるパルスを示す。（ｄ）は、前光検出器４において受光した光を電気信号に変換した直後の波形を示す。前光検出器４は、（ｃ）で示されるパルスのタイミングでＰPKT，ＰB1Tのレベルをそれぞれ、（ｄ）で示される波形のレベルとしてサンプルしてホールド出力する動作を行う。
【００９０】
ここで、近年のディスク回転速度の高倍速化に伴い、レーザー１の出力が大出力化される傾向にあるが、前光検出回路４で取り扱う電圧の範囲は広がらないため、結果として単位光出力あたりに検出される電圧は小さくなってくる。この弊害として（ｄ）で示される前光検出信号のＳ／Ｎが低下し、ノイズの影響による検出信号の誤差が無視出来なくなってきた。この問題に対処するため、本実施の形態では、複数のセクタのギャップ領域で検出される値を平均して、誤差を低減させる。但し、複数のセクタで同一のレベルを検出するためには、ＩPKT，ＩB1Tの各電流が変化しないようにする必要がある。また、ノイズの状態によっては、目標とするＰPKT，ＰB1Tのレベルを遙かに逸脱したレベルが検出される場合がある。この場合、平均を求めると異常値の影響が無視出来ないため、このような逸脱したレベルは、予め平均を求める前に取り除いたほうが望ましい。
【００９１】
異常値を取り除く方法は種々考えられるが、例えば、サンプルされた値が所定の範囲を超えた場合に取り除く方法を用いることができる。後述するが、ここで用いるＰPKT，ＰB1Tのレベルは、ギャップ領域に続くデータ領域で実際にデータを記録する際に用いるパワーであり、事前にＩPKT，ＩB1Tとして適正なパワーが出力されるように補正されている。したがって、ギャップ領域で検出される値は、目標のＰPKT，ＰB1Tから大きく離れることはあり得ないとみなすことができる。実際には、検出回路のオフセット等による誤差が含まれるため、多少の目標値からのずれは存在する。また、周囲温度の急激な変化に伴うレーザーの特性変動に対して、正しく検出出来るだけのマージンを持たせた値に設計することが望ましい。以後、ＩPKT，ＩB1Tに対して±１０％離れた値を異常値としてみなす例を用いて説明する。
【００９２】
図６は、駆動部１４の出力が補正されるシーケンスを示す。図６（ａ）は、図２（ａ）と同様、ディスクの回転によって光ビームがトラックに沿って移動している様子を模式的に表したものである。トラックはセクタ単位で等分に分割されて形成されており、セクタの先頭部には、セクタを識別するためのアドレスが記録されたヘッダ領域が配置され、その後にギャップ領域、続いてデータを記録する領域であるデータ領域が配置されている。図６（ａ）は、セクタの数を１６として記載されているが、このセクタ数が、光ディスク装置によって一回に記録する際の最小セクタ数となっている。図６中縦に示された破線は、図６（ａ）に示される領域に光ビームが位置しているときの、各波形間の時間的同期関係を示している。図６（ａ）に矢印で示される時間ｔ１の間のセクタの数は３であるが、本実施の形態ではこのセクタはランドトラックに位置しているものとする。続く期間ｔ２の１３セクタは、グルーブトラックに位置しているものとする。
【００９３】
図６（ｂ）は、ランドグルーブ制御部２０の出力であるランドグルーブ信号ＬＧＳ、図６（ｃ）は、ゲート発生器２４から出力されるライトゲート信号ＷＧＳを示す。（ｄ）は、レーザー１の出射パワーのレベルを模式的に表した波形である。（ｅ）はランド電流駆動ＤＡＣ９の出力、（ｆ）はグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０の出力、（ｇ）はスイッチ１２の出力を模式的に表した波形である。光ビームがギャップ領域を通過中は、前述したように、記録波形生成部２３によるパルスの変調が低速なテスト発光を行う。テスト発光で用いるレベルは、制御部８が内部に保有しているメモリに蓄積されているパワーレベルである。具体的には、ディスク３のランドトラックを記録するために用いる３値のパワーＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）の中の２値（ＰPKL，ＰB1L）を用いる場合と、グルーブトラックを記録するために用いる３値のパワーＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）の中の２値（ＰPKG，ＰB1G）を用いる場合に分かれる。どちらのパワーを用いるかは任意ではなく、ギャップ領域の直後に続く同セクタ内のデータ領域を記録するための適正なパワーレベルが選択される。したがって、図６の例では、記録開始後３セクタのギャップ領域では（ＰPKL，ＰB1L）のパワーをテスト発光として出力し、続く１３セクタのギャップ領域では（ＰPKG，ＰB1G）のレベルがテスト発光として出力される。
【００９４】
以下、本実施の形態において、テスト発光のレベルを変更して制御部８によってレーザーパワーが制御されるシーケンスについて、図６の例を参照して詳細に説明する。まず、光ビームが記録対象の最初のセクタに到達する以前において、予めＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）を出力するための駆動電流値（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）がランド電流駆動ＤＡＣ９に設定されており、同様にＧｒｏｏｖｅ（ＰPKG，ＰB1G，ＰB2G）を出力するための駆動電流値（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）がグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に設定されている。また、ランドセクタカウンタ１８とグルーブカウンタ１９は、それぞれのカウンタ値が“０”に設定されている。
【００９５】
光ビームが最初のセクタの１セクタ手前のヘッダ領域を通過した際にランドグルーブ制御部２０は、アドレス情報に基づき、続くデータ記録対象の１セクタ目がランドトラックに位置することを確定する。光ビームが最初のセクタのヘッダ領域に到達した際に、ランドグルーブ制御部２０は、ランドグルーブ信号ＬＧＳをＬレベルで出力する。スイッチ１２は、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルとなるので、スイッチ１３に対する出力としてランド電流駆動ＤＡＣ９の出力を選択する。ヘッダ領域通過中は、ディスクに再生パワーを照射するため、図６に図示されていない再生電流駆動ＤＡＣ１１の出力がスイッチ１３により選択されるように、ゲート発生器２４の出力であるライトゲート信号ＷＧＳがＬレベルとなっている。
【００９６】
光ビームが第１セクタ目のギャップ領域に到達すると、ライトゲート信号ＷＧＳがＨレベルとなり、ランド電流駆動ＤＡＣ９の出力、即ち（ＩPKL，ＩB1L，ＩB2L）がスイッチ１３および記録波形生成部２３を通して駆動部１４に入力され、レーザー１の発光パワーはＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L）のレベルでテスト発光する。このパワーが前光検出部４により検出され、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルであるため、スイッチ１５を通してランド用メモリ１６に蓄積される。この情報をここでは、（ＰPKL［１］，ＰB1L［１］）として他のセクタの情報と区別して説明する。このとき、ギャップ領域通過中であるためＳ／Ｈ信号生成部２１からパルスが出力され、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルであるため、ランドセクタカウンタ１８がカウントアップして“１”になる。
【００９７】
制御部８はランドセクタカウンタ１８の値とグルーブセクタカウンタ１９の値をモニタし、いずれの値も内部で定めた値“８”に到達していないため、駆動電流を補正する演算を行わない。光ビームがデータ領域に到達した際は、第１セクタ目にデータを記録するため、マイコン２５から送信された記録データを記録情報生成部２６によって変調した値に基づき、記録波形生成部２３によって指示されるタイミングで駆動部１４の出力を変化させるため、図６（ｄ）に示すように、レーザー１の出射光はＬａｎｄ（ＰPKL，ＰB1L，ＰB2L）のパワーで高速に切り替わって出力される。それにより、セクタのデータ領域に記録マークが形成されていく。なお、第１セクタ通過中にランドグルーブ制御部２０は、次のセクタで出力されるランドグルーブ信号ＬＧＳがＬレベルであることを確定させる。第２セクタ目でも同様であり、ランド用メモリ１６に（ＰPKL［２］，ＰB1L［２］）の値が格納され、ランドセクタカウンタ１８が“２”となる。続く第３セクタでも同様であるが、ランドグルーブ制御部２０は、アドレス情報に基づき、続く第４セクタ目からグルーブトラックにあるセクタであることを識別し、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルであることを確定させる。
【００９８】
第４セクタ目のヘッダ領域に光ビームが到達した際、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルとなるので、スイッチ１２はその出力をランド電流駆動ＤＡＣ９の値からグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０の値に切り替える。ここで、前述したように、スイッチ１３、記録波形生成部２３、および駆動部１４は、ピックアップ２に組込んで搭載されている（レーザードライバ用のＩＣとして一般的な構成である。）。ピックアップ２は移送台に取り付けられ、ディスク半径方向に移動出来るようにするため、光ディスク装置のメイン基板側に搭載されているスイッチ１２と、ピックアップ２側に搭載されているスイッチ１３は、フレキシブルケーブルで接続されている。このケーブルは他の回路の接続に比べて引き回しが長くなり、かつピックアップ２の位置によって変形するため、ノイズの影響が受けやすい。スイッチ１２から出力される信号にノイズが重畳されると、レーザー１の駆動が異常となり、最悪レーザー１を破壊する可能性があるため、一般的にノイズ除去用のＬＰＦ（低域通過フィルタ）を付加するなどして、通過する信号の周波数を低く制限するように設計する。ここでは、このカットオフ周波数が約３００ｋＨｚの特性になるように構成されているものとして説明する。
【００９９】
この場合、スイッチ１２からスイッチ１３に対する出力が、ランド電流駆動ＤＡＣ９の値からグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に切り替わり静定するまでに約３μｓを要することになる。この間、駆動電流はディスクに記録するための適正なパワーとは異なるレベルになっているが、光ビームがヘッダ領域にある時は、ライトゲート信号ＷＧＳがＬレベルとなっているため、スイッチ１３から出力される信号は再生電流ＤＡＣ１１の値となり、結果としてレーザー１の出射パワーは再生パワーとなるため問題ない。光ビームがヘッダ領域を通過する時間は、１６倍速ＤＶＤ−ＲＡＭの場合でも約４μｓ以上あり、約３μｓの時間で十分にスイッチ１２の出力が切り替わることが出来る。
【０１００】
光ビームが第４セクタ目のギャップ領域に到達した時点で、ライトゲートがＨレベルになるので、駆動電流（ＩPKG，ＩB1G，ＩB2G）がスイッチ１３および記録波形生成部２３を通して駆動部１４に入力され、レーザー１の発光パワーは（ＰPKG，ＰB1G）のレベルでテスト発光するように切り替わる。このパワーが前光検出部４により検出され、ランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルであるため、スイッチ１５を通してグルーブ用メモリ１７に（ＰPKG［４］，ＰB1G［４］）の値が蓄積される。このとき、ギャップ領域通過中であるため、Ｓ／Ｈ信号生成部２１からパルスが出力され、またランドグルーブ信号ＬＧＳがＨレベルであるため、グルーブセクタカウンタ１９がカウントアップして“１”になる。
【０１０１】
以下グルーブトラックに関して同様の動作を繰り返し、第１１セクタ目のギャップ領域を通過した後の動作を説明する。このとき、制御部８はランドセクタカウンタ１８の値とグルーブセクタカウンタ１９の値をモニタし、グルーブセクタカウンタ１９の値が“８”になっていることを検出する。それにより制御部８は、グルーブ用メモリ１７に蓄積されたデータを参照する。例えば、（ＰPKG［４］，ＰB1G［４］）〜（ＰPKG［１１］，ＰB1G［１１］）のデータ中、ＰPKG［６］、ＰPKG［７］の２値がＰPKGの目標値に対して±１０％以上離れた値であり、ＰB1G［１０］の１値がＰB1Gの目標値に対して±１０％以上離れた値であったものとする。その場合、ＰPKGの検出値として、６セクタ目、７セクタ目のギャップ領域でサンプルした値は使用せずに他の６セクタ分の値を加算して平均し、ＰPKG(AVE)を求める。同様に、ＰB1Gの検出値として、１０セクタ目のギャップ領域でサンプルした値は使用せずに他の７セクタ分の値を加算して平均し、ＰB1G(AVE)を求める。
【０１０２】
このパワーを検出する際にレーザー１を駆動していた電流値は、一定の（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)）であるため、この値を用い、以下の演算式（前述と同様）に基づいて、レーザー１の温度特性による変化に応じた補正済みの駆動電流を求める。
【０１０３】
η＝（ＰPKG(AVE)−ＰB1G(AVE)）／（ＩPKG(n-1)−ＩB1G(n-1)）
Ｉth ＝ＩB1G(n-1)−ＰB1G(AVE)／η
ＩPKL(n)＝１／η×ＰPKL＋Ｉth
ＩB1L(n)＝１／η×ＰB1L＋Ｉth
ＩB2L(n)＝１／η×ＰB2L＋Ｉth
ＩPKG(n)＝１／η×ＰPKG＋Ｉth
ＩB1G(n)＝１／η×ＰB1G＋Ｉth
ＩB2G(n)＝１／η×ＰB2G＋Ｉth
具体的な数値を用いて、（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）を例に上記演算について説明する。ＩB1G(n-1)が３８ｍＡの時、ＰB1G(AVE)は５ｍＷとして検出され、ＩPKG(n-1)が４７ｍＡの時、ＰPKG(AVE)は１０ｍＷとする。また、ＰPKL＝ １１ｍＷ，ＰB1L＝５．５ｍＷ，ＰB2L＝１ｍＷとする。
【０１０４】
η＝（１０−５）／（４７−３８）＝０．５５（ｍＷ／ｍＡ）
Ｉth＝３８−５／０．５５＝２８．９（ｍＡ）
ＩPKL(n)＝１／０．５５×１１＋２８．９＝４８．９（ｍＡ）
ＩB1L(n)＝３８．９（ｍＡ）
ＩB2L(n)＝３０．７（ｍＡ）
ここで、上記演算により求めた駆動値を用いて直接レーザー１を駆動すると具合が悪い場合がある。それは、例えばＰPKG(AVE)、ＰB1G(AVE)を求める際に異常値を除いた他の値の殆どが、目標値に対して＋１０％近い値で集中していた様な場合である。本来、駆動値を更新する必要があるのは、周囲温度変化に応じたレーザー１の特性変更に追従する為である。その観点から言えば、前述の演算を行う為に複数セクタを光ビームが通過した場合の時間内に、１０％近く変動が発生する事は無いはずである。すなわち、この１０％近い値は、本当に駆動値とすべき値に対し誤差となる場合がある。言い換えれば、上記演算のまま出力した場合、駆動値を更新するたびに±１０％程度の誤差が常に生じる可能性があると言える。
【０１０５】
この１０％近い変動に基づく駆動値を用いて記録された後のデータを再生する場合、再生信号の振幅が変化する事になり、再生装置によってはデータのエラーバイト数が増大する可能性がある。前述の異常値を除去する方法は、ランダムに発生するノイズによる誤差を除く事に対して適しているが、レーザーパワーが、短時間に一定の傾向を持ってずれて検出されてしまった場合には適していない。
【０１０６】
この問題を避ける為に、駆動値を更新する際に、その時に出力していた駆動値の値から一定の割合以上変化しないようにする。具体的には、例えば図３Ｂに示したように、求めた補正電流値（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）、（ＩPKG(n)，ＩB1G(n)，ＩB2G(n)）を、低域通過フィルタ２７、２８による処理を施した後にランド電流駆動ＤＡＣ９、およびグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に供給する。
【０１０７】
すなわち、（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）、（ＩPKG(n)，ＩB1G(n)，ＩB2G(n)）の値を、それぞれ乗算器ＬＸ、ＣＸによって一定の割合（例えば１／８）を掛けて値を減らし、メモリＬＹ、ＧＹに蓄積していた（ＩPKL(n-1)，ＩB1L(n-1)，ＩB2L(n-1)）、（ＩPKG(n-1)，ＩB1G(n-1)，ＩB2G(n-1)）の値を乗算器ＬＺ、ＧＺによって一定の割合（例えば７／８）を掛けて減らした値と加算して、実際にレーザー１を駆動する値とする。
【０１０８】
説明を判り易くするため、上記演算により求められた値を、（ＩPKL(C)，ＩB1L(C)，ＩB2L(C)）、（ＩPKG(C)，ＩB1G(C)，ＩB2G(C)）と表すことにする。例えば、実際に駆動に用いられる値ＩPKG(C)＝１／８（ＩPKG(n)）＋７／８（ＩPKG(nー1)）である。求められた（ＩPKL(C)，ＩB1L(C)，ＩB2L(C)）、（ＩPKG(C)，ＩB1G(C)，ＩB2G(C)）は、それぞれ、次の段階で駆動値を求める際に使用するため、メモリＬＹ、ＧＹに蓄積される。
【０１０９】
以上の方法で駆動値を求める事により、乗算器ＬＸ、ＧＸと、メモリＬＹ、ＧＹと、乗算器ＬＺ、ＧＺによって構成される、一種の低域通過フィルタに相当する処理により、直前に駆動した値からの変動を低減する効果が得られる。この低域通過フィルタ処理は、図３Ｂの例の場合、ランドセクタカウンタ１８、またはグルーブセクタカウンタ１９の値、８セクタ分をサンプリング周期としたデジタルフィルタの作用に相当する。求めた補正電流（ＩPKL(n)，ＩB1L(n)，ＩB2L(n)）はランド電流駆動ＤＡＣ９に、（ＩPKG(n)，ＩB1G(n)，ＩB2G(n)）はグルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に同時に出力される。
【０１１０】
なお、制御部８は、ＩRPも同様に求めて更新するが、ヘッダ領域通過中に一般的なＡＰＣによる補正を行う手段も可能であり、本発明において特に重要な要素ではないため、説明は省略する。
【０１１１】
次に制御部８は、ランドセクタカウンタ１８の値とグルーブセクタカウンタ１９の値をそれぞれ“０”に設定しなおす。これにより、続く２セクタ目は１セクタ目として新たに扱われることになり、グルーブセクタカウンタ１９がカウントアップしていく動作が行われる。以上の動作を繰り返して行うことにより制御部８は、一定の間隔でランド電流駆動ＤＡＣ９と、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に出力する値を更新することが出来る。
【０１１２】
上述のとおり制御部８は、グルーブ電流駆動ＤＡＣ１０に対して求めた電流値（ＩPKG(C)，ＩB1G(C)，ＩB2G(C)）を出力して更新するだけでなく、ランド電流駆動ＤＡＣ９に対しても電流値（ＩPKL(C)，ＩB1L(C)，ＩB2L(C)）を出力して更新する。このようにグルーブトラック側のセクタでサンプルした値を利用して、グルーブトラック用の駆動電流だけでなく、同時にランドトラック側の電流の算出も行うことにより、続くセクタがランドトラックまたはグルーブトラックのいずれに位置している場合でも、均等の時間で駆動電流が補正される効果が得られる。
【０１１３】
このように、本発明によれば、ランドトラックまたはグルーブトラックのいずれか一方のパワーをサンプルするだけで、必ず概略一定間隔で駆動電流を補正出来る。そのため、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのようなランダムアクセス性の高いディスクにデータを記録する場合のように、連続しない記録アドレスの領域に記録対象のセクタが分散されていても、存在するランドトラックあるいはグルーブトラックのセクタ数に依存せずに、前光検出系のノイズの影響が無く、少ないセクタ通過時間で定期的に駆動電流を補正出来るという点が、極めて有利である。
【０１１４】
なお、上述の実施の形態では、セクタに分割されたディスクに設けられたギャップ領域に記録する場合を例として説明したが、エラー訂正が可能な条件であれば、ギャップ領域以外の領域において上述のテスト発光と同様なコンセプトで低速に切り替えたパルスを出力しても問題ない場合もある。従って、本発明にとってギャップ領域を有する記録媒体を使用することは、必要の条件ではない。また、本発明は、高周波で複数のレベルに記録パルスを変調させてデータを記録する際に、そのパルス自体の振幅を複数のレベルで変化させて記録する必要があるような記録媒体にデータを記録する際に、広く応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明のレーザーパワー制御方法によれば、レーザーの出射パワーをノイズの影響を抑制して検出することができ、しかも、記録トラックの複数の態様の出現にランダム性が高い場合であっても、複数回の出射パワーの検出を容易かつ確実に行うことができる。従って、本発明のレーザーパワー制御方法は、高速に回転しているＤＶＤ−ＲＡＭディスクにデータを記録するような場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１は、本発明によるレーザーパワー制御方法の基本概念を説明するブロック図
【図２】図２は、本発明によるレーザーパワー制御方法を用いてレーザー駆動電流を求めるプロセスを示す図
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の一実施形態における光学的情報記録再生装置を示すブロック図
【図３Ｂ】図３Ｂは、同光学的情報記録再生装置の一部を改良するための構成を示すブロック図
【図４】図４は、同光学的情報記録再生装置における記録情報生成部２６と記録波形生成部２３の動作説明を説明する波形図
【図５】図５は、同光学的情報記録再生装置における前光検出回路４の動作を説明する波形図
【図６】図６は、同光学的情報記録再生装置における駆動部１４の出力が補正されるシーケンスを説明する波形図
【図７】図７は、一般的なレーザーのＩ−Ｌ特性を示す図
【図８】図８は、従来例のレーザーパワー制御方法を用いた光学的情報記録再生装置を示すブロック図
【図９】図９は、同光学的情報記録再生装置において記録マークを形成するためにレーザーから出射される３値のパワーの例を示す波形図
【図１０】図１０は、同光学的情報記録再生装置におけるテスト発光の動作を模式的に示すタイミングチャート
【符号の説明】
【０１１７】
１  レーザー
２  ピックアップ
２ａ  光学系
３  ディスク
４  前光検出器
５  モータ
６  フォトディテクタ
７  Ａ／Ｄ変換器
８  制御部
９  ランド電流駆動ＤＡＣ
１０  グルーブ電流駆動ＤＡＣ
１１  再生電流ＤＡＣ
１２、１３、１５  スイッチ
１４、６０  駆動部
１６  ランド用メモリ
１７  グルーブ用メモリ
１８  ランドセクタカウンタ
１９  グルーブセクタカウンタ
２０  ランドグルーブ制御部
２１  Ｓ／Ｈ信号生成部
２２  信号処理部
２３  記録波形生成部
２４  ゲート発生器
２５  サーボマイコン
２６  記録情報生成部
２７、２８  低域通過フィルタ
９０  蓄積部
９１  カウンタ
ＬＸ、ＧＸ、ＬＺ、ＧＺ  乗算器
ＬＹ、ＧＹ  メモリ
ＬＷ、ＧＷ  加算器
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007069566.tif 000014
【図２】
2007069566.tif 000015
【図３Ａ】
2007069566.tif 000016
【図３Ｂ】
2007069566.tif 000017
【図４】
2007069566.tif 000018
【図５】
2007069566.tif 000019
【図６】
2007069566.tif 000020
【図７】
2007069566.tif 000021
【図８】
2007069566.tif 000022
【図９】
2007069566.tif 000023
【図１０】
2007069566.tif 000024
【国際調査報告】
2007069566.tif 000025
2007069566.tif 000026
2007069566.tif 000027
2007069566.tif 000028