(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光メモリ用レーザーフィードバック装置であって、
光メモリを照射するレーザービームを発生するレーザー手段と、
上記光メモリから発出する光を検出する検出手段と、
上記検出手段に接続された、上記フィードバック装置が発振しているかどうかを検出する発振検出手段と、
上記発振検出手段に接続された、反復的に非発振動作モードにおける最大利得を得る利得制御手段と、
上記検出手段に接続され、上記利得制御手段によって制御される乗算手段とからなり、
上記乗算手段によって設定された上記レーザー手段の利得は、上記利得制御手段によって制御されることを特徴とする装置。
【請求項２】
上記レーザー手段はレーザーダイオードであることを特徴とする請求項１記載のレーザーフィードバック装置。
【請求項３】
上記検出手段はフォトダイオードであることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザーフィードバック装置。
【請求項４】
上記レーザー手段はレーザードライブ手段によってドライブされることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のレーザーフィードバック装置。
【請求項５】
上記発振検出手段は、包絡線検出手段に接続されたサンプル／ホールド手段と、上記サンプル／ホールド手段の入力と出力とに接続された比較手段とからなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のレーザーフィードバック装置。
【請求項６】
上記利得制御手段は、上記発振検出手段により動作するカウンタ制御手段と、上記カウンタ制御手段と上記発振検出手段とに接続されたカウンタ手段と、上記カウンタ手段に接続されたＤ／Ａ変換手段とからなることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項記載のレーザーフィードバック装置。
【請求項７】
上記カウンタ手段及び上記サンプル／ホールド手段は、クロック発振器の信号によって同時に動作させられることを特徴とする請求項６記載のレーザーフィードバック装置。
【請求項８】
光メモリのレーザーフィードバック装置を動作させる方法であって、
レーザー手段によって照射された光メモリから発出された光が上記レーザー手段へ帰還され、
上記フィードバック装置は、上記フィードバック装置が発振しているかどうかを検出する発振検出手段を有し、
上記フィードバック装置が発振しているかどうかを表わす上記発振検出手段の情報を用いて反復法によって上記レーザー手段の非発振動作モードにおける最大利得が得られることを特徴とする方法。
【請求項９】
上記フィードバック装置は所定の利得の値で起動され、
上記フィードバック装置の非発振状態の検出時に、上記レーザー手段の利得は徐々に増加され、
上記フィードバック装置の発振状態の検出時に、上記利得は徐々に減少されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
上記フィードバック装置が発振しないように小さい利得の値から始められる請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
上記発振検出手段が上記フィードバック装置の発振状態を検出しない限り、上記利得の値は第１の所定の量だけ徐々に増加され、
上記発振検出手段が上記フィードバック装置の発振状態を検出したとき、上記利得の値は第２の所定の量だけ減少され、
上記得られた利得の値がラッチされることを特徴とする請求項８乃至１０のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
上記第１及び第２の量は等しいことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上記第１及び第２の量は外部から設定可能であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光メモリ装置のレーザーフィードバックを制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光メモリの光学的な読み出し又は書き込み用装置において、通常、例えば、レーザーダイオードによって光ディスク上に照射される光量を調節するためフィードバック装置が使用される。光ディスク上に照射された光量が非常に少ない場合、得られた信号のＳＮ比は劣化するので、ディジタル情報の検出は複雑になる。一方、レーザーダイオードによってディスク上に照射された光量が非常に多い場合、レーザーフィードバック装置は発振を開始し、その結果として、光検出装置は安定動作条件ではなくなり、光メモリのディジタル情報が得られない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、レーザーダイオードから発出する光の量には、最適なＳＮ比を与える最適な量が存在する。残念ながら、最適の光量、即ち、最も適当なフィードバック利得の値は、使用されたディスクに依存する。従来、レーザーフィードバックの利得の値は、使用されたディスクに依存して手動で適当な値に設定されている。レーザーフィードバックの利得の値は、装置が全体的に発振しないようアイ−パターンを観察することにより最大値に設定されるので、利得の値を手動で設定する操作は難しい仕事である。更なる欠点は、別々の特性を備えた他のタイプの光ディスクが使用された場合、装置を手動で再調節しなければならないことである。
【０００４】
従って、本発明の目的は、レーザーフィードバックの利得の値を自動的に調節する装置及び方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は、請求項１及び８に記載された内容によって解決される。
本発明の好ましい実施例は従属項に記載されている。
本発明による光メモリのレーザーフィードバック装置は、光メモリ手段を照射するレーザービームを発生するレーザー手段と、光メモリ手段から発出する光を検出する検出手段と、検出手段に接続された発振検出手段と、発振検出手段に接続された利得制御手段と、検出手段に接続され利得制御手段によって制御される乗算手段とからなり、乗算手段によって設定されたレーザー手段の利得は利得制御手段により制御される。
【０００６】
更に、レーザーフィードバック装置のレーザー手段はレーザーダイオードでもよい。
更に、レーザーフィードバック装置の検出手段はフォトダイオードでも構わない。
更に、レーザーフィードバック装置のレーザー手段は、乗算手段に接続されたレーザードライブ手段によってドライブされる。
【０００７】
更に、レーザーフィードバック装置の発振手段は、包絡線検出器と、サンプル／ホールド回路と、比較器とからなる。
更に、レーザーフィードバック装置の利得制御手段は、カウンタコントローラと、カウンタと、Ｄ／Ａ変換器とからなる。
更に、レーザーフィードバック装置のカウンタ及びサンプル／ホールド回路は、クロック発振器の信号によって同時に作動される。
【０００８】
本発明による光メモリ手段のレーザーフィードバック装置を作動する方法は、レーザー手段によって照射された光メモリ手段から発出された光がレーザー手段に帰還され、フィードバック装置を構成する発振検出手段はフィードバック装置が発振しているかどうかを検出し、レーザー手段の最適な利得が、フィードバック装置が発振しているかどうかを表わす発振検出手段の情報を用いて反復法によって得られる。
【０００９】
更に、レーザーフィードバック装置を作動する方法において、フィードバック装置は所定の利得の値から始まり、フィードバック装置の非発振状態の検出時に、レーザー手段の利得は徐々に増加し、フィードバック装置の発振状態の検出時に、利得は徐々に減少する。
更に、レーザーフィードバック装置を作動する方法は、装置が発振しないように非常に小さい利得で始まる。
【００１０】
更に、レーザーフィードバック装置を作動させる方法において、利得の値は、発振検出手段がフィードバック装置の発振状態を検出しない限り第１の所定の量で徐々に増加し、発振検出手段がフィードバック装置の発振状態を検出したとき第２の所定の値で減少し、次いで、得られた利得の値がラッチされる。
更に、レーザーフィードバック装置を作動する方法において、第１及び第２の所定の量は等しい。
【００１１】
更に、レーザーフィードバック装置を作動する方法において、第１及び第２の所定の量は外部から設定可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明による光メモリのレーザーフィードバックの装置及び方法の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１には、光ディスクのような光メモリと共に使用されるレーザーフィードバック装置の自動利得制御（ＡＧＣ）の原理説明のためのブロック図が示されている。レーザーダイオード２は、光ディスク１の表面を照射するレーザービームを発生する。基本的なフィードバック装置は、光ディスク１から反射された光を受けるフォトダイオード３からなる。得られた信号は、発振検出器４及び乗算器６に並列に入力される。乗算器６の出力は、レーザーダイオード２をドライブするレーザードライバ７に入力される。発振検出器４は、フィードバック装置が発振しているかどうかを検出し、利得コントローラ５に入力される出力信号を発生する。発振検出器４の出力信号は、基本的に、三つの情報、即ち、発振が発生していないこと、フィードバックの発振が発生していること、現在の利得がラッチされていることを表わす項目からなる。
【００１３】
上記情報に従って、利得コントローラ５は、以下の方法で乗算器６の利得の値を制御する。情報信号にフィードバック装置に発振が生じていないという情報が含まれている場合、乗算器の利得は所定の量で増加する。乗算器６の得られた信号は、レーザーダイオード２をドライブするレーザードライバ７に供給される。利得の増加に従って、レーザーダイオードはより多くの光を発生する。かかる利得の増加は、発振検出器４がフィードバック装置内で発振の発生を検出するまで、ステップ毎に続けられる。次いで、利得コントローラ５は、発振が発生したことを表わす信号を受け、乗算器６の利得を所定の量だけ減少させる。これにより、利得の減少量を反復の第１の部分の利得の増加量と相違させることが可能である。利得の減少に従って、レーザーダイオードは前のステップよりも少ない光を発生する。増加及び減少の量が同量であるか、或いは、減少量が増加量よりも大きい場合、フィードバック装置は、かかる一つの減少ステップＢの後に、安定した非発振状態になる。フィードバック装置は、レンズ８、１０及び１２と、ビームスプリッタ９及び１１と、フォトダイオードの信号の増幅用の増幅器１３とを更に有する。
【００１４】
構成要素４及び５のより詳細な説明は図４の記載されている。
図２と図３を併せることにより、上記方法がより詳細に表わされる。図２には、光検出器の信号Ｓ対増幅器の利得Ｇが表わされ、ここで、光検出器の信号Ｓはレーザー光の強度に関し標準化されている。従って、増幅器の低い利得Ｇで、標準化された信号は大きく、低いＳＮ比を含む。同図の左側の最小の光検出器の信号Ｓまで、装置は非発振性の正常な検出信号領域（参照符号“Ｎ−Ｏ”が付けられた図２の左側）にある。光検出器の信号が利得Ｇの関数として更に増加した場合、装置は発振領域（参照符号“Ｏ”が付けられた図２の右側）にある。従って、適当な利得領域（図２の“ＳＧＡ”）は、光検出器の信号曲線の最小値の付近に点線で表わされた利得領域である。
【００１５】
図３には、原理的に図２に示された曲線と同一の曲線が表わされているが、適当な最大利得を得る反復法を説明するため別々の領域Ａ、Ｂ、Ｃが示されている。装置の初期の時点で、乗算器の利得は非常に小さいので、図３の領域Ａに示されているフォトダイオードの信号Ｓは発振しない。この状況において、利得コントローラは乗算器の利得Ｇを発生する。利得コントローラは、乗算器の利得Ｇを少しずつ増加させる。これは、図３において、実際の光の信号の値（曲線上の点）が領域Ａから曲線上を領域Ｂに移動することを意味する。乗算器の利得Ｇが非常に大きいためフォトダイオードの信号Ｓが発振するとき、発振検出器は、フォトダイオードの信号、即ち、フィードバック装置全体が発振することを検出する。この状況は、図３の領域Ｃで生じる。利得コントローラが、フォトダイオードの信号が発振していることを表わす信号を発振検出器から得たとき、利得コントローラは現在の利得よりも１ステップ小さい乗算器の利得Ｇを設定する。これは、増加ステップ及び減少ステップが同一の値をなす場合、利得の値を前の利得の値にリセットすることを表わしている。従って、乗算器の利得は図３の領域Ｂ内に設定される。かかる領域Ｂは適当な最大利得領域であり、乗算器の利得はこの適当な最大利得領域で一定になるよう設定されるので、フォトダイオードの信号は発振しない。換言すれば、発振検出器は、Ｇが実際の（現在の）利得の値を表わし、Ｇ’が前（即ち、現在のＧのちょうど１ステップ前）の利得の値を表わす場合に、フォトダイオードの信号Ｓ（Ｇ）をフォトダイオードの信号Ｓ’（Ｇ）と比較する。次いで、発振検出器はディジタル情報信号を発生する。ディジタル情報信号は、フォトダイオードの信号が発振しているかどうかを示す。信号Ｓ（Ｇ）が信号Ｓ’（Ｇ）よりも小さい場合、利得Ｇは、図３の通常の検出信号領域にある。発振検出器は、フォトダイオードの信号が発振していないことを表わす信号を利得コントローラに送る。利得コントローラは、次いで、１ステップ大きい利得を乗算器に設定する。
【００１６】
信号Ｓ（Ｇ）が信号Ｓ（Ｇ’）よりも大きい場合、利得Ｇは、図３の領域Ｂを通過し、発振領域Ｃにあることを意味する。次いで、発振検出器は、フォトダイオードの信号が発振していることを表わす信号を利得コントローラに送る。利得コントローラは、乗算器の利得Ｇを利得Ｇ’の値、又は、利得Ｇ’の値よりも少し小さい値にリセットする。従って、（前の利得Ｇ’と一致した）新しい乗算器の利得Ｇは、図３の領域Ｂにおける適当な最大利得として設定される。
【００１７】
かかる適当な最大利得の信号Ｇの反復の後、利得コントローラは、特定のタイプのディスク上で将来使用するため、かくして得られた利得の値をラッチする。ディスクを変更する毎に上記反復を実施することが可能である。
図４には、レーザーフィードバック装置の自動利得制御の詳細なブロック図が示されている。図１の実施例の手段と同じ機能を有する手段は、同じ参照番号が付けられている。
【００１８】
レーザーダイオード２は、レンズ８と汎用ビームスプリッタ９とを通り、レンズ１０により光ディスク１の情報伝搬面に集束される光を放出する。反射された情報伝搬光は、もう一度レンズ１０を通り、汎用ビームスプリッタ９の４５°面で垂直方向に反射される。反射された光は、第１のビームスプリッタ１１を用いて、二つのビームに分離される。その中の一方のビームは、フェーズピット(phase pit) 信号、即ち、情報を検出するための光検出装置（図示しない）に向けられ、第２のビームは、ビームスプリッタ１１と別のレンズ１２とを通過し、フォトダイオード３に入射する。フォトダイオード３の信号は、通常、増幅器１３によって増幅され、乗算器６及び発振検出器４に出力される。
【００１９】
発振検出器４はフォトダイオードの信号の形を検出する包絡線検出器１４からなる。得られた信号は、次いで、前の包絡線信号を格納するサンプル及びホールド回路１５と、前の信号を現在の信号と比較する比較器１６とに供給される。
比較器１６の出力は、カウンタ１９及びディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２０が後置されたカウンタコントローラ１８からなる利得コントローラ５に接続される。
【００２０】
カウンタ１９と、サンプルホールド回路１５は、共に、クロック発振器１７の信号によって同時に作動される。
実際のフォトダイオードの信号と前のフォトダイードの信号の比較によって、装置は発振状態ではないという結果が得られた場合、カウンタコントローラ１８はカウンタを１だけ増加させるので、乗算器６の乗算器利得が増加する。比較器１６が発振状態が発生したことを表わす信号を出力したとき、カウンタコントローラ１８は、カウンタ１９のカウンタの値を１だけ減少させるので、乗算器６の利得は１ステップだけ減少され、これにより、装置が再び安定領域Ｂに入る。この値は、次いで、ラッチされ、装置で使用された光メモリディスクのために使用される。
【００２１】
上記反復法によれば、使用された光ディスクのタイプに依存して、フィードバックの最適な利得の値を自動的に設定するレーザーフィードバック装置を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザーフィードバック装置の能動的利得制御のブロック図である。
【図２】光検出信号Ｓ対増幅器利得Ｇを表わす図である。
【図３】乗算器の利得対光検出器の信号を表わす図である。
【図４】レーザーフィードバックの能動的利得制御のブロック図の一例を詳細に表わす図である。
【符号の説明】
１    光ディスク
２    レーザーダイオード
３    フォトダイオード
４    発振検出器
５    利得コントローラ
６    乗算器
７    レーザードライバ
８，１０，１２    レンズ
９，１１    ビームスプリッタ
１４    包絡線検出器
１５    サンプル及びホールド回路
１６    比較器
１７    クロック発振器
１８    カウンタコントローラ
１９    カウンタ
２０    Ｄ／Ａ変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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