(57)【要約】【課題】最初の記録前でも記録中でもレーザの発光を駆動する駆動部のゲインを最適に制御でき、レーザによる光ディスクへの記録品位の向上を図ることができる。【解決手段】光ディスク記録用レーザパワー制御システムは、光ディスクから検出された検出値を目標値と比較して出力値誤差分を生成する誤差生成部と、出力値誤差分を補正する補正値を供給する補正値供給部と、出力値誤差分と補正値を加算した合計値を出力する加算部と、合計値を保持する合計値保持部と、合計値保持部より供給された合計値に基づいて光ディスクへ照射するレーザ光を出力する発光部を駆動する駆動部と、を備える。複数の異なる値の出力誤差分、補正値、合計値を組み合わせた異なる複数の組合せを保持すると共に合計値が最適なパワーの値となる組合せの補正値を補正値供給部に出力させる最適値設定部をさらに備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクにマークを記録するためのレーザパワーを制御する自動パワー制御ループに設けられる光ディスク記録用レーザパワー制御システムであって、
前記光ディスクから検出された検出値を目標値と比較して出力値誤差分を生成する誤差生成部と、前記出力値誤差分を補正する補正値を供給する補正値供給部と、前記出力値誤差分と前記補正値とを加算した合計値を出力する加算部と、前記合計値を保持する合計値保持部と、前記合計値保持部より供給された前記合計値に基づいて前記光ディスクへ照射するレーザ光を出力する発光部を駆動する駆動部と、を少なくとも備えると共に、
複数の異なる値の前記出力誤差分、前記補正値、前記合計値を組み合わせた異なる複数の組合せを保持すると共に前記合計値が最適なパワーの値となる組合せの前記補正値を前記補正値供給部に出力させる最適値設定部をさらに備えることを特徴とする光ディスク記録用レーザパワー制御システム。
【請求項２】
前記最適値設定部は、前記加算部により生成された前記合計値の値を前記補正値供給部の値としてフィードバックして前記合計値を最適なパワーの値に設定することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録用レーザパワー制御システム。
【請求項３】
前記最適値設定部は、前記光ディスクへの最初の記録を行なう前に前記レーザ光が最適なパワーの値となるように、駆動回路のゲインの特性に基づいて予め決定された前記合計値が最適なパワーの値となる組合せの前記補正値を設定して前記加算部に出力させることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録用レーザパワー制御システム。
【請求項４】
前記最適値設定部は、前記光ディスクへの記録の途中で前記レーザ光が最適なパワーの値となるように、駆動回路のゲインの特性に基づいて予め決定された前記合計値が最適なパワーの値となる組合せの前記補正値を前記補正値供給部に変更させて前記加算部に出力させることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録用レーザパワー制御システム。
【請求項５】
前記最適値設定部は、所定のタイミングおよび所定の温度条件の少なくとも一方に基づいて、前記合計値が最適なパワーの値の組合せの前記補正値となるように前記補正値供給部に変更させて前記加算部に出力させることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク記録用レーザパワー制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク記録用レーザパワー制御システムに係り、特に、自動パワー制御（以下、ＡＰＣ―Automatic Power Control―）ループにおける可変の固有値を最適値に設定することができるレーザパワー制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ用の補助記録装置や、音響映像機器（オーディオ・ヴィジュアル―Audio Visual ―ＡＶ―）用の画像情報または音声情報の記録装置として、書き換え可能型の光ディスク記録装置の需要が高くなってきている。この光ディスクに記録マークを形成する光源として、半導体レーザが用いられている。良好な記録マークを形成するためには、半導体レーザをパルス発光させる必要があり、ピークパワーとボトムパワーとの間で半導体レーザを強度変調させて所定時間にわたって連続発光させる。安定した記録性能を確保するためには、これらのレーザパワーをレーザパワー必要がある。
【０００３】
上記のレーザパワーの正確な制御のために、特許文献１に記載されたレーザパワー制御方法および装置が提案されている。このレーザパワー制御方法は、記録マーク形成時におけるピーク値電流とボトム値電流との間で強度変調させたパルス電流を供給してレーザをパルス発光させるマルチパルス発光区間と、ボトム値電流を所定時間連続供給してレーザを連続発光させるボトム値連続発光区間とを含むテスト発光パターンを発光させ、受光して電気信号に変換して光検出信号を取得し、マルチパルス発光区間からマルチパルス平均値検出値を算出し、ボトム値連続発光区間からボトム検出値を算出し、マルチパルス平均値検出値とボトム検出値に基づいて、供給電流に対するレーザの発光パワーの特性を得てそれに基づいてレーザの供給電流を制御するものである。
【０００４】
上記のように構成された特許文献１に記載のレーザパワー制御方法を適用したＡＰＣループによれば、マルチパルス発光区間の平均値を検出して、この平均値検出情報に基づきレーザパワーを制御するので、レーザパワー検出手段の周波数特性が十分に確保できない場合であっても精度良く光パルスの各パワー値を制御することができる。
【０００５】
しかしながら、上述した従来のＡＰＣループの構成においては、記録前に変更可能である可変の固有値（ブースト電流、ブースト値）を計算により求めているため、変更可能な固有値は、レーザダイオードのばらつき、レーザダイオードのドライバのゲインのばらつき、可変の固有値に関連する周辺部品のばらつきなど種々の原因により最適な値になっていないため、レーザによる光ディスクへの記録品位が低下してしまうという問題がある。特に、記録中においては、ＡＰＣループの連続的な駆動により温度が変化することにより駆動回路のゲインが不安定となり、可変の固有値が最適値でなくなって記録品位をより低下させるという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−３１９０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、記録開始前でも記録中であってもレーザ光を出力する発光部を駆動する駆動部のゲインを正確に制御する補正値を設定することにより、レーザによる光ディスクへの記録品位の向上を図ることができる光ディスク記録用レーザパワー制御システム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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の基本構成に係る光ディスク記録用レーザパワー制御システムは、光ディスクにマークを記録するためのレーザパワーを制御する自動パワー制御ループに設けられる光ディスク記録用レーザパワー制御システムであって、前記光ディスクから検出された検出値を目標値と比較して出力値誤差分を生成する誤差生成部と、前記出力値誤差分を補正する補正値を供給する補正値供給部と、前記出力値誤差分と前記補正値とを加算した合計値を出力する加算部と、前記合計値を保持する合計値保持部と、前記合計値保持部より供給された前記合計値に基づいて前記光ディスクへ照射するレーザ光を出力する発光部を駆動する駆動部と、を少なくとも備えると共に、複数の異なる値の前記出力誤差分、前記補正値、前記合計値を組み合わせた異なる複数の組合せを保持すると共に前記合計値が最適なパワーの値となる組合せの前記補正値を前記補正値供給部に出力させる最適値設定部をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録開始前でも記録中であってもレーザ光を出力する発光部を駆動する駆動部のゲインを正確に制御する補正値を設定することにより、レーザによる光ディスクへの記録品位の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る光ディスク記録用レーザパワー制御システムの実施形態について詳細に説明する。
【第１実施形態】
【００１０】
まず、本発明の基本構成に相当する第１実施形態について図１を参照しながら、説明する。図１に示すように、第１実施形態に係る光ディスク記録用レーザパワー制御システム１は、光ディスクＤにマークを記録するためのレーザを発光する発光部２のレーザパワーを制御する自動パワー制御（以下、ＡＰＣ）ループ１０に設けられる。この光ディスク記録用レーザパワー制御システム１のＡＰＣループ１０は、検出部３により光ディスクＤから検出された検出値を目標値と比較する比較部４と、この比較部４の比較結果を入力して出力値誤差分Ｘを生成する誤差生成部５と、出力値誤差分Ｘを補正するための補正値Ｙを供給する補正値供給部６と、出力値誤差分Ｘと補正値Ｙとを加算した合計値Ｚを出力する加算部７と、合計値Ｚを保持する合計値保持部８と、合計値保持部８より供給された合計値Ｚに基づいて光ディスク３へ照射するレーザ光を出力するレーザダイオード等の発光部２を駆動する駆動部９と、を少なくとも備えている。
【００１１】
レーザパワー制御システム１は、複数の異なる値の出力誤差分Ｘ、補正値Ｙ、合計値Ｚを組み合わせた異なる複数の組合せを保持すると共に合計値Ｚが最適なパワーの値となる組合せの補正値Ｙを補正値供給部６に出力させる最適値設定部１１を備えている。最適値設定部１１は、複数の異なる値の出力誤差分Ｘ、補正値Ｙ、合計値Ｚを組み合わせた異なる複数の組合せを保持する組合せ保持部１２を有していてもよい。組み合わせ保持部１２は、複数の異なる値の出力誤差分Ｘ、補正値Ｙ、合計値Ｚを組み合わせた異なる複数の組合せをテーブルとして保持していてもよい。
【００１２】
以上の構成により、第１実施形態のレーザパワー制御システムにおいては、ディスクＤへの最初の記録前であっても記録中であっても、レーザを発光する発光部２を駆動する駆動部９のゲインを最適に制御することができ、レーザによる光ディスクＤへの記録品位の向上を図ることのできると共に、レーザパワー制御における性能を向上させることができる。
【第２実施形態】
【００１３】
次に、より具体的な構成としての第２実施形態に係るレーザパワー制御システムについて図２ないし図４を用いて説明する。図２に第２実施形態のブロック図を示す。図２に示されたレーザパワー制御システム１は、レーザダイオード２で必要なレーザパワーを一定に保つため、かつレーザパワーを瞬時に所望のパワーで光らせるためのＡＰＣループ１０の構成である。このＡＰＣループ１０の構成は、ＡＰＣループ１０で得られる誤差分（ブロックＡの値）Ｘとこれを補正するために変更可能な固有値（ブロックＢの値)Ｙを加算部７で加算した合計値（ブロックＣの値）Ｚにより成り立っている。ブロックＢの値である変更可能な固有値Ｙは、ブースト電流、または、ブースト値であっても良い。
【００１４】
検出部としてのモニタダイオードで受光したレーザパワーを電圧変化したフロントモニタ３の出力値と目標レーザパワーに相当する電圧値（目標値）ＲＥＦを比較し、その差分を比較器４により取ったブロックＡ（誤差生成部５）の値Ｘと補正値供給部６より出力された補正値としての変更可能な固有値であるブロックＢの値Ｙを加算部７で加算して保持した合計値保持部８としてのブロックＣの合計値Ｚを駆動部としてのレーザダイオードドライバ（Laser Diode Driver―以下、ＬＤＤ―）９において、あるゲイン倍し、発光部としてのレーザダイオード２を光らせている。この光らせた値を検出部としてのフロントモニタ３の出力値に換算してＡＰＣループ１０を形成している。
【００１５】
図２に示すブロック図において、光パワー制御（以下ＯＰＣ―Optical Power Control―とする）を行なうとき、ブロックＣの値Ｚ、ブロックＢの値Ｙ、ブロックＡの値Ｘの最適な組み合わせを、それぞれ図３に示すように、組合せ保持部１２のようなあるメモリに保持した状態での最適パワーが図３に示す組合せ値（Ｚ３、Ｙ３、Ｘ３）のとき、記録を開始する前にブロックＡ（誤差生成部５）の値（Ｘ３）が“０”になるようにブロックＢ（補正値供給部６）の値を「Ｘ３＋Ｙ３」に更新する。更新後、記録をスタートする。
【００１６】
図２のブロック図においてＯＰＣを行なうとき、ブロックＣの値、ブロックＢの値、ブロックＡの値をそれぞれ図３のようにあるメモリに保持した状態において、最適パワーが図３で示す値（Ｚ３，Ｙ３，Ｘ３）のとき、マークの記録を開始する前にブロックＣの値（Ｚ３）をブロックＢの値（Ｙ３）に更新する。更新後、記録をスタートする。
【００１７】
図２のブロック図において、ＯＰＣで得られた最適パワーの値でディスクＤに試し書きを行ない、試し書きしている状態でブロックＡ、Ｂ、Ｃの各値（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）をそれぞれ取得する（図４参照）。その後、ディスクへの記録を開始する前にブロックＡの値が“０”になるようにブロックＢの値にブロックＡの値を加算（Ｙ３＋Ｘ３）するか、あるいはブロックＣの値をブロックＢの値に置換（Ｚ３）する。加算あるいは置換によるブロックＢの値の更新後、ディスクへの記録をスタートする。検出された誤差分を補正して所望の最適パワー値を得るためには、以下のような幾つかのやり方が考えられる。
【００１８】
図２のブロック図において、記録中にあるタイミング（例えば、セクタ＊Ｎ単位、あるいは、温度の変化に伴って任意に指定された温度範囲を越えたとき）ごとにブロックＡの値が“０”になるようにブロックＢの値へブロックＡの値を加算するようにしても良い。
【００１９】
図２のブロック図において、記録中にあるタイミング（例えば、セクタ＊Ｎ単位、あるいは温度の変化に伴って任意に指定された温度範囲を越えたとき）ごとにブロックＣの値をブロックＢの値に更新するようにしても良い。
【第３実施形態】
【００２０】
次に、第３実施形態に係るレーザパワー制御システムについて、図５ないし図７を用いて説明する。第３実施形態は、レーザパワーが温度変化の影響を受けることを考慮して温度変化を検出し、温度変化に応じて補正値としての一定電流の値を変更するものである。図５に示す基本構成において、図１，図２と同一または相当する構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２１】
図５において、光検出部３によりディスクＤから検出されたレーザは、光電変換部１５により光電変換されて電圧が出力される。比較器４は、この電圧値を目標値と比較してその誤差（ΔＶ）を生成し、この誤差は電流に変換される。すなわち、誤差生成部５としての電圧／電流変換器により電流に変換され、補正値供給部６としての一定電流供給部により誤差分の電流と一定電流とが加算器７で加算される。加算器７の合計値は、合計値保持部８としてのブロックＣで保持されると共に、駆動部９を構成する電圧／電流変換器に出力されて発光部２が駆動される。この第３実施形態は、温度変化に応じて一定電流の補正値を変化させるものであるので、最適値設定部１１は、温度を検出する温度センサ１３と温度センサ１３の検出した温度に基づいて固有値を変更させる固有値変更部１４とを備えている。
【００２２】
図６は、温度変化が生じた場合の駆動電力と電流との関係を示す特性図であり、図６に示すように、２５℃の場合と、５０℃の場合とでは、電力（ｍＷ）と電流（ｍＡ）との関係が異なることが分かる。したがって、温度が低いときの一定電流の値と温度が高いときの一定電流の値とは異なっているので、検出した温度に応じて一定電流の値を補正して変更することにより、ＯＰＣの状況に対応するように制御を行なうことができる。図５の固有値変更部１４は、温度に対応する一定電流の値を、合計値保持部８としてのブロックＣの合計値と誤差分との組み合わせとしての関係で保持し、この一定電流に対応する温度をも保持することにより、温度センサ１３により検出された温度からブロックＡ，Ｂ，Ｃの値の組み合わせにおける一定電流を選択して最適値を設定することができる。
【００２３】
図７は、ディスク再生時の電力と記録時の電力との関係の概略を示す特性図である。この図７の下側に示すように、再生電力の目標値よりも記録電力の目標値の方が高く設定され、この記録時の目標値を出力するためには、ある程度の時間遅れが生じてしまう。実線で示す波形が実際の電力の立ち上がり状況であり、この記録時の目標電力を目標値にまで立ち上げるために再生から記録へ変化した時点で大きな電力を供給してやれば、記録電力の立ち上がり特性は破線で示すように向上する。このようにして、記録の開始の際に目標電流を補正値の一定電流として供給することにより、記録時の駆動部９のゲインを最適に制御することができると共に、レーザによる光ディスクＤへの記録品位の向上を図ることができる。
【第４実施形態】
【００２４】
図８は、より実際的な構成としての第４実施形態によるレーザパワー制御システムの構成を示している。第４実施形態の制御システムにおいては、ＡＰＣループを二重に設けると共に、レーザディスクへの記録状況を判断して記録電力の制御に関する戦略を設定するストラテジ生成器を設けるようにして、レーザダイオードを駆動する駆動部９のゲインを直接切り換えるように構成している。図８を用いて、詳しい構成について説明する。
【００２５】
図８において、レーザパワー制御システム１は、発光部２と、検出部３と、電流／電圧（Ｉ／Ｖ）変換部１５と、サンプルホールドパルス生成器１６と、第１のＡＰＣ制御ループ２０と、第２のＡＰＣ制御ループ３０と、駆動部９と、ストラテジ生成機１７と、を備えている。第１のＡＰＣループ２０は、サンプルホールドパルス生成器１６から出力されたサンプル値を保持する第１のサンプルホールド回路２１と、第１のＡＰＣ目標値Ａを出力する第１の目標値出力部２３と、第１の誤差生成部（第１のブロックＡ）２５と、第１の補正値供給部（第１のブロックＢ）２６と、第１の加算部２７と、第１の合計値保持部（第１のブロックＣ）２８と、駆動部９を構成する第１のゲインアンプ２９と、ストラテジ生成機１７からの切換信号により開閉される第１のスイッチ２２と、を備える。
【００２６】
第２のＡＰＣループ３０は、サンプルホールドパルス生成器１６から出力されたサンプル値を保持する第２のサンプルホールド回路３１と、第２のＡＰＣ目標値Ｂを出力する第２の目標値出力部３３と、第２の誤差生成部（第２のブロックＡ＊）２５と、第１の補正値供給部（第１のブロックＢ＊）３６と、第２の加算部２７と、第２の合計値保持部（第２のブロックＣ＊）３８と、駆動部９を構成する第２のゲインアンプ３９と、ストラテジ生成器１７からの切換信号により開閉される第２のスイッチ３２と、を備える。駆動部９は、第１のゲインアンプ２９と、第１のスイッチ２２と、第２のゲインアンプ３９と、第２のスイッチ３２と、第２の加算器１８とにより構成され、第２の加算器１８は、第１のＡＰＣループ２０と第２のＡＰＣループ３０とを介してそれぞれ供給される駆動電圧とを加算して発光部２へと出力している。
【００２７】
第１のＡＰＣループ２０における第１のブロックＡ，Ｂ，Ｃは、第１ないし第３実施形態で説明したような組み合わせを用いて駆動部９のゲインアンプ２９から出力される第１の駆動電力を制御しており、第２のＡＰＣループ３０における第２のブロックＡ＊，Ｂ＊およびＣ＊は、第１ないし第１のＡＰＣループ２０とは異なる組み合わせを用いて駆動部９のゲインアンプ３９から出力される第２の駆動電力を制御している。ストラテジ生成器１７は、光ディスク記録における種々の状況を考慮してその状況に応じた戦略を決定して第１および第２のスイッチ２２，３２を切り換えて駆動電力の正確な制御を行なう。すなわち、ストラテジ生成器１７は、第３実施形態で行なっていたような温度特性や記録開始時の特性などを考慮して制御上の戦略を立てて、駆動部９に設けられた第１および第２のスイッチ２２，３２を切換制御している。
【００２８】
なお、図８では、第１〜第３実施形態における最適値設定部１１、組合せ保持部１２、温度センサ１３、固有値変更部１４は、図示説明を省略しているが、図１，図２，図５のように個別のＡＰＣループ２０，３０毎に個別に設けても良く、さらに、図８に点線の矢印で示したように、最適値設定部１１の機能をストラテジ生成器１７に行なわせるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る光ディスク記録用レーザパワー制御システムの構成を示すブロック図。
【図２】第２実施形態に係るレーザパワー制御システムの構成を示すブロック図。
【図３】ブロックＡ，Ｂ，Ｃの値の組み合わせを示す説明図。
【図４】同じくブロックＡ，Ｂ，Ｃの値の組み合わせを示す説明図。
【図５】第３実施形態に係るレーザパワー制御システムの構成を示すブロック図。
【図６】温度変化がレーザパワーに与える影響を説明する特性図。
【図７】再生と記録の際のレーザパワーの立ち上がり特性を説明する特性図。
【図８】第４実施形態に係るレーザパワー制御システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３０】
１  レーザパワー制御システム
２  発光部（レーザダイオード）
５  誤差生成部（ブロックＡ）
６  補正値供給部（ブロックＢ）
７  加算部
８  合計値保持部（ブロックＣ）
１０  ＡＰＣループ
１１  最適値設定部
１２  組合せ保持部
Ｄ  光ディスク
【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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【図８】
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