(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードの発光パワーに基づき生成される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換手段と、前記電流電圧変換手段により出力される前記電圧信号のレベルを少なくとも２種類以上の利得で増幅する電圧増幅手段と、前記電圧増幅手段からの電圧増幅信号のレベルと基準電圧レベルとを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じて前記発光パワーの光量レベルが一定となるように駆動電流を調整する光量レベル調整手段と、前記光量レベル調整手段における調整値を記憶する光量レベル調整値記憶手段と、あらかじめ前記基準電圧をある値に設定して発光させたときに前記光量レベル調整手段により調整された前記調整値を前記光量レベル調整値記憶手段に記憶し、再度前記調整値を求めたときの前記基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値と、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶しておいた調整値との差が所定値以上である場合に前記電圧増幅手段の利得を切り替える制御手段と、を備えた光ディスク装置において、
前記制御手段が、あらかじめ前記発光ダイオードから記録媒体へ照射されるレーザ光の位置を前記記録媒体上の記録可能範囲から外れた位置に設定した後に、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶された調整値と比較する調整値を求めるために前記発光ダイオードを発光させるように設定されている
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記光量レベル調整値記憶手段に記憶した調整値と、再度調整値を求めたときの基準電圧を前記比較手段に設定して発光させ、そのときの調整値との比較を、再度調整値を求めたときの基準電圧を前記比較手段に設定して発光させ、そのときの調整値を求めるまでに行なった記録条件によって決定すること、を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
発光ダイオードの発光パワーを監視し、その光量レベルを基準電圧と比較することにより調整して一定の発光パワーとなるように駆動電流を制御する工程と、あらかじめ基準電圧をある値に設定して発光させたときに、前記比較結果により求められる調整値が光量レベル調整記憶手段に記憶され、再度前記調整値を求めたときの前記基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値と、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶しておいた調整値との差が所定値以上である場合に少なくとも２種類以上の利得を持つ電流電圧増幅器の利得を切り替える工程と、を備えた光ディスク装置の発光パワー制御方法において、
あらかじめ前記発光ダイオードから記録媒体へ照射されるレーザ光の位置を前記記録媒体上の記録可能範囲から外れた位置に設定した後に、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶された調整値と比較する調整値を求めるために前記発光ダイオードを発光させることを特徴とする光ディスク装置の発光パワー制御方法。
【請求項４】
前記一旦記憶された調整値と、再度調整値を求めたときの基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値との比較を、再度調整値を求めたときの基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値を求めるまでに行なった記録条件によって定義すること、を特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置における発光パワーの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードの発光パワーを監視し、その光量レベルを基準電圧と比較することにより調整して一定の発光パワーとなるように駆動電流を制御する、特に、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ等記録再生が可能な光ディスクに用いて好適な、光ディスク装置、及び同装置における発光パワーの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置におけるデータの記録は、例えば、ＣＤ−Ｒでは、ＣＤ−Ｒ上の記録膜にレーザダイオード（以下ＬＤと称する）から発光される強いレーザ光量を光ビームとして照射して、その熱反応により、光ディスク媒体に穴（ピット）を開けることにより行われる。またＣＤ−ＲＷでは記録膜の結晶状態を変化させることによって行われる。
【０００３】
光ディスクの記録は、ＬＤから発せられる光ビームによって光ディスクにピットを開けることで行われるが、このときのレーザ光の発光は図４に示すようになっている。
図４において、ＬＤからは第1のパワーＰ1と第1のパワーよりも高い第２のパワーＰ２が繰り返し出射される。このＰ２が記録パワーでＰ２レベルのところがピットとなる。また、Ｐ１は再生パワーであり、Ｐ１レベルのところがそのままスペースとなる。また、ＣＤ−Ｒでは、Ｐ３＞Ｐ２となるＰ３レベルを設けて、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３値で記録パワー波形を生成することがある。Ｐ３レベルをピット先頭に位置付けるようにして、ピットエッジを先鋭化している。
また、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc ReWritable）のような相変化型の書き換え可能な媒体では、やはり３値をもうけるが、Ｐ３とＰ１を高速で繰り返すことでアモルファス（非結晶）化と、Ｐ２を持続させることで結晶化させる。これを情報データに対応させる。
【０００４】
図４で、時間ｔライトスタートより前が光ディスクからデータを再生するときの発光波形、時間ｔライトスタートより後が光ディスクにデータを記録する場合の発光波形である。上記したように光ディスクのデータを再生するとき、ＬＤから発光されるパワーは低く、ＤＣ発光であり、一般的にＰ１は１ｍＷほどである。一方、記録時ＬＤら発光されるレーザ光のパワーは高く、Ｐ２は一般に数ｍＷ〜数１０ｍＷである。記録時は、このＰ１とＰ２の発光が繰り返されることで光ディスクにピットを作成することができる。
【０００５】
ところで、近年、再生速度、記録速度ともに上昇する傾向がある。再生速度では３２倍速のものもあり、記録速度では１２倍や１６倍になるものもある。
例えば、ＣＤ−Ｒの１２倍速で記録させる場合だと、記録パワーは再生パワーに対して３０倍くらいになることもあり、これは再生パワーが１ｍＷの時に記録パワーが３０ｍＷであることを示す。また、ＬＤは自らの発振による温度上昇等によってその発光パワーが変化する（特に発光パワーが高パワーであるとき温度上昇する時間は短くなる）ので、光ディスク装置等において受光素子でＬＤ出力をモニタしながらＬＤを駆動する電流を制御することで、ＬＤの発光パワーを一定にしている。
【０００６】
図５に発光パワーを定パワーで制御する回路構成の一例を示す。この定パワー制御はディジタル制御で行っている。
図５において、ＰＤ５０に入射された光は光電変換により光量に比例した電流の形態で出力される。但し、ＰＤ５０によるモニタはＬＤ６０からのレーザ光の一部をモニタするのであり、レーザ光の大部分は光ディスクの記録膜へ照射される。次にＰＤ５０から出力された電流は電流電圧（Ｉ／Ｖ）変換器５１により電流を電圧に変換され電圧値として出力される。この出力電圧においてＰ１に対応したものをＶ（Ｐ１）、Ｐ２に対応したものをＶ（Ｐ２）とする。記録時における出力は再生時と異なりＶ（Ｐ１）とＶ（Ｐ２）が交互に変化する信号のため、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路５２、５３によってＶ（Ｐ１）とＶ（Ｐ２）に分離される。
【０００７】
また、Ｓ／Ｈ回路1（５２）におけるサンプル信号1は、再生時は常にＳ／Ｈ回路1内のスイッチをＯＮする信号であり、記録時は記録時のＰ１で出射されている期間、あるいはそれより短い期間のみＳ／Ｈ回路1内のスイッチをＯＮとし、また、Ｐ２が出射されている期間はＳ／Ｈ回路1（５２）内のスイッチをＯＦＦしＳ／Ｈ回路1（５２）内のコンデンサでＰ１に対応した電圧Ｖｓ（Ｐ１）のみ取り出すようにコントロールしている。
一方、サンプル信号２は、再生時は常にＳ／Ｈ回路２（５３）内のスイッチをＯＦＦする信号であり、記録時は、Ｐ２で出射されている期間、あるいはそれより短い期間のみＳ／Ｈ回路２（５３）内のスイッチをＯＮし、記録時にＰ１で出射されている期間はＳ／Ｈ回路２（５３）内のスイッチをＯＦＦし、Ｓ／Ｈ回路２（５３）内のコンデンサでＰ２に対応した電圧Ｖｓ（Ｐ２）のみ取り出すようにコントロールする信号である。
【０００８】
Ｓ／Ｈ回路1（５２）とＳ／Ｈ回路２（５３）によってＩ／Ｖ変換器５１の出力電圧から分離された各Ｖｓ（Ｐ１）およびＶｓ（Ｐ２）はコンパレータ1（５４）およびコンパレータ２（５５）に入力される。
コンパレータ1（５４）では、Ｖｓ（Ｐ１）と基準電圧１（以下Ｖref1とする）を比較し、同様にコンパレータ２（５５）ではＶｓ（Ｐ２）と基準電圧２（以下Ｖref2とする）を比較している。コンパレータ５４、５５からは、入力信号が基準電圧に対して大きいか小さいかのみを示す信号、つまり２値の値（ディジタル値）が出力され、ＣＰＵ１９で読み込む形となっている。
【０００９】
また、ディジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａコンバータ１（５６）にＣＰＵ１９よりデータが送られ、Ｄ／Ａコンバータ１（５６）からは入力されたデータに比例した電圧を出力している。さらにこの出力に比例した値がＶ／Ｉ変換器1（６１）によって電流が出力される。同様に、Ｄ／Ａコンバータ２（５７）にもＣＰＵ１９よりデータが送られてＶ／Ｉ変換器２（６２）からも電流が出力される。さらにそれぞれのＶ／Ｉ変換器６１、６２の出力電流は電流増幅器１（６３）または電流増幅器２（６４）によって増幅されるが、再生時はＣＰＵ１９からのＬＤ６０への信号（ＬＤＯＮ）がＯＮになることで電流増幅器1（６３）の出力がＬＤ６０に供給されＰ１レベルでＬＤ６０から発光する。
また、記録時は、ＣＰＵ１９からのライトパルス重畳信号がＯＮになることで電流増幅器２（６４）の出力が電流加算器６５によって電流増幅器1（６３）からの出力電流に合成されてＬＤ６０に流れていき、この電流によってＬＤ６０からはＰ２レベルで発光する。このとき電流増幅器１（６３）からの出力電流を以下ＩＰ１とし、電流増幅器２（６４）からの出力電流を以下ＩＰ２とする。
【００１０】
ところで、再生開始時、ＣＰＵ１９は、まずＤ／Ａコンバータ１（５６）に“０”を出力する。これによりＬＤ６０の記録パワー分の電流は“０”からスタートとなる。そしてＣＰＵ１９は、Ｄ／Ａコンバータ１（５６）に出力するデータを徐々に増加させながら、コンパレータ５４の出力が反転（Ｖｓ（Ｐ１）がＶref1より大になるまで）するまで増加させる。
その後、コンパレータ５４の出力が常に反転を繰り返すように（Ｖｓ（Ｐ１）＝Ｖref1となるように）、Ｄ／Ａコンバータ１（５６）に出力するデータを常に可変する。これにより、ＬＤ６０から出射される再生パワーは一定レベルに保たれる。この様子が図６に示されている。
【００１１】
また、同様に記録開始時から記録パワーレベルが一定に保たれるまでの様子を図７に示す。図７において、再生発光時、ＣＰＵ１９は、Ｄ／Ａコンバータ２（５７）の出力を“０”にしておく。次に、記録発光が開始されるとＣＰＵ１９はＤ／Ａコンバータ２（５７）に出力するデータを“１”ずつ乃至は所定数ずつ上げていく。これに伴い、Ｄ／Ａコンバータ２（５７）の出力電圧に比例した電流がＬＤ６０に記録パワーの電流としてＤ／Ａコンバータ１（５６）の出力電圧に比例した電流に重畳されるため、これをモニタして、サンプルホールドしたＳ／Ｈ回路５３の出力電圧も所定量ずつ増加していく。
そして、やがてＳ／Ｈ回路５３の出力電圧がＶref2を超えるとコンパレータ２（５５）の出力が反転する。反転するとＣＰＵ１９は、その前とは逆方向に動かしたデータをＤ／Ａコンバータ５７に送出する。これによりＬＤ６０の電流が減少し、また、コンパレータ５５が反転する。反転するとＣＰＵ１９は、その前とは逆方向に．．．．．という具合に永久にＣＰＵ１９はコンパレータ２（５５）を操作し、常にＳ／Ｈ回路２（５３）の出力電圧とＶref2が跨ぎあうように操作する。これによりＬＤ６０から一定のＰ２が出射されることになる。
【００１２】
以上により構成されたフィードバックループにより、基準電圧により決定される一定パワーがＬＤ６０から発光されることとなり、つまりこの構成によってＣＰＵ１９とＤ／Ａコンバータ５６、５７等を用いたディジタル制御を行なっている。もちろん定パワー制御はこのようなディジタル制御だけではなく、Ｓ／Ｈ回路５２、５３からの信号が誤差増幅器等に入力され、誤差増幅器等で基準電圧と比較され基準電圧に対してずれを生じているときに誤差増幅器はずれを補正するような電圧をＶ／Ｉ変換器６１、６２に出力することでもパワー制御できる。
このようにアナログ制御でもディジタル制御でもＬＤ６０の発光パワーを監視してＰ１、Ｐ２といったレベルを基準電圧と比較して基準電圧になるようにＬＤ６０への駆動電流を制御するといった点では同じ動作である。
なお、コンパレータ５４、５５の基準電圧とＰ１、またはＰ２の関係は製造工程などにおいて、例えば関係式の形で予め求めておく必要がある。実際の発光時はこの関係からＰ１、Ｐ２の設定を行うため、この関係が記録前にあらかじめ正しく求まっていないと、上記した回路構成で一定パワーで発光させることができるが、望んだパワーで発光させることができないため、所望のパワーで発光できるような関係式である必要がある。
【００１３】
ところで、図８は、レーザの駆動電流対発光パワー特性の例であるが、この図８からも分かるとおり、ＬＤ６０からの発光パワーとＬＤ駆動電流は、ある閾値（以下Ｉthとする）より上では一次関数的になっている。もちろん、この傾きはＬＤ６０によって多少ばらつきもあるが、ＬＤ駆動電流と発光パワーの関係にある傾きがあるなら、ＬＤ駆動電流を設定するＤ／Ａコンバータ５６、５７の設定電圧値とも発光パワーは関係を持つことがわかる。
更に、Ｄ／Ａコンバータ５６、５７の設定電圧値は、もともとコンパレータ５４、５５の基準電圧によって決まるものであるため、コンパレータ５４、５５の基準電圧と発光パワーは、ある一定の傾きで一次関数的な関係があるといえる。従って、この傾きをあらかじめ求めておけば、基準電圧に対して発光パワーを求めることができる。記録の際は、メモリ等に傾きや切片を記憶させておき、この値を用いて制御を行う。
このＬＤ６０からの発光パワーが一定になるように制御することをＡＰＣ（Auto Power Control）という。図５に示す回路例では、特に基準電圧と比較して基準電圧になるようにＶ／Ｉ変換器６１、６２へ電圧を制御するＣＰＵ１９までをＡＰＣ部とした。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８に示すように、上記した傾きはＬＤ６０自身の特性により、環境が熱くなることや自身の発光によって熱を帯びるといった温度特性によってＩthの位置がシフトしたり、また同様に温度特性やＬＤ６０の劣化によって傾きがなだらかになってくることがある。傾きがなだらかになると、同じ電流量でも例えばＰ３においてはＰ３'やＰ３''のように元より低いパワーで発光することになる。
【００１５】
出荷されるときの状態をここでは初期状態と呼ぶことにする。例えば初期状態に比べＬＤ劣化等によっても傾きはなだらかになる。ＡＰＣでパワーを一定に制御する場合、初期状態に比べて上記した傾きがなだらかになっていると、同じパワーで発光させるためにはＬＤ６０へ流す電流量を初期状態に比べて多くしなければならない。このときＬＤ６０へ供給する電流量は、図８では、Ｄ／Ａコンバータ５６、５７の設定値を大きくすることで実現できる。これはＶ／Ｉ変換器６１、６２への電圧が大きくなるので結局電流増幅器６３、６４への電流量が多くなり、更に、これが電流増幅器６３、６４で増幅されるためである。
しかし、Ｄ／Ａコンバータ５６、５７における設定電圧は、Ｄ／Ａコンバータ５６、５７の電源よりも低く、Ｄ／Ａコンバータ５６、５７での設定を最も大きくするまでに電圧が飽和してしまうのが現状である。
【００１６】
そのため初期状態においても高パワーで記録させるのにＤ／Ａコンバータ５６、５７の出力が限度近くまで必要としている場合、上記した傾きがなだらかになっていれば、同じパワーで発光するだけの電圧が供給できずあるパワーで飽和してしまう。この場合、回路としてはパワーを設定パワー通りに出力しているつもりが、実際ＬＤ６０から発光されるパワーは低いまま記録してしまう。そのため記録品質の低下にもつながるので問題となる。
【００１７】
また、ＬＤ６０の寿命が尽きてしまい発光しなくなってしまっても、ユーザがそれを判断するのは困難である。製品になる前等、設計者がピックアップからの発光を見ることはできてもユーザは直接ピックアップからの発光を見ることができないからであり、そもそも製品を分解することは一般的にメーカーが禁止しているため、一般的なユーザはＬＤ６０の寿命が尽きたかどうかは確認できない。
例えば、ユーザはＬＤ６０の寿命がきても、それとわからずに記録を行なってしまうが記録できないためソフトウェア上では記録エラーとなる。しかし、一度エラーになっただけで、たまたまエラーになっただけと考えてしまう場合もありうる。その場合再び記録しようとするがやはりエラーとなってしまう。ここで記録をやめればまだいいが、この後、何度か記録を行なおうとするユーザがいた場合、やはりその都度エラーとなるため、メーカに不信を抱かせるようになってしまうことも考えられる。
【００１８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＬＤ等発光ダイオードの劣化等により、発光パワーと発光ダイオードへの駆動電流の関係が変わってしまったとしても、光量レベル調整手段の調整値が高パワー側で飽和されないように制御し、設定パワー通り発光させ、記録品質を落とすことなく記録を行う光ディスク装置、及び同装置における発光パワーの制御方法を提供することを目的とする。
また、発光ダイオードの寿命を検知可能な光ディスク装置、及び同装置における発光パワーの制御方法を提供することも他の目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、発光ダイオードの発光パワーに基づき生成される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換手段と、前記電流電圧変換手段により出力される前記電圧信号のレベルを少なくとも２種類以上の利得で増幅する電圧増幅手段と、前記電圧増幅手段からの電圧増幅信号のレベルと基準電圧レベルとを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じて前記発光パワーの光量レベルが一定となるように駆動電流を調整する光量レベル調整手段と、前記光量レベル調整手段における調整値を記憶する光量レベル調整値記憶手段と、あらかじめ前記基準電圧をある値に設定して発光させたときに前記光量レベル調整手段により調整された前記調整値を前記光量レベル調整値記憶手段に記憶し、再度前記調整値を求めたときの前記基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値と、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶しておいた調整値との差が所定値以上である場合に前記電圧増幅手段の利得を切り替える制御手段と、を備えた光ディスク装置において、前記制御手段が、あらかじめ前記発光ダイオードから記録媒体へ照射されるレーザ光の位置を前記記録媒体上の記録可能範囲から外れた位置に設定した後に、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶された調整値と比較する調整値を求めるために前記発光ダイオードを発光させるように設定されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ディスク装置において、前記制御手段は、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶した調整値と、再度調整値を求めたときの基準電圧を前記比較手段に設定して発光させ、そのときの調整値との比較を、再度調整値を求めたときの基準電圧を前記比較手段に設定して発光させ、そのときの調整値を求めるまでに行なった記録条件によって定義すること、を特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、発光ダイオードの発光パワーを監視し、その光量レベルを基準電圧と比較することにより調整して一定の発光パワーとなるように駆動電流を制御する工程と、あらかじめ基準電圧をある値に設定して発光させたときに、前記比較結果により求められる調整値が光量レベル調整記憶手段に記憶され、再度前記調整値を求めたときの前記基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値と、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶しておいた調整値との差が所定値以上である場合に少なくとも２種類以上の利得を持つ電流電圧増幅器の利得を切り替える工程と、を備えた光ディスク装置の発光パワー制御方法において、あらかじめ前記発光ダイオードから記録媒体へ照射されるレーザ光の位置を前記記録媒体上の記録可能範囲から外れた位置に設定した後に、前記光量レベル調整値記憶手段に記憶された調整値と比較する調整値を求めるために前記発光ダイオードを発光させることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光ディスク装置における発光パワーの制御方法において、前記一旦記憶された調整値と、再度調整値を求めたときの基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値との比較を、再度調整値を求めたときの基準電圧を設定して発光させ、そのときの調整値を求めるまでに行なった記録条件によって定義すること、を特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。ここでは、一般的な一度だけ書き込み可能なＣＤフォーマットに準拠したディスクであるＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）ディスクに記録、再生を行うＣＤ−Ｒドライブが例示されている。
ＣＤ（Compact Disc）は、ディスク基板上にデータ列をピットと呼ばれる穴の有無で表現し、これにレーザ光を当てて、その反射光変化でデータを読み取る。このデータ列はレコードの様にディスク基板上に螺旋状にならべられている。この螺旋状に配された線をトラックと呼んでいる。隣りあうトラック間の距離は１．６ミクロンである。
【００２６】
光ディスク１（CD-ROMやCD-Rディスク等）は、スピンドルモータ２により回転駆動される。スピンドルモータ２はモータドライバ３とサーボ機構４により一定速度になるように制御される。
光ピックアップ５は、ここには図示していないレーザダイオードＬＤ、光学系（レンズ等）、フォーカスアクチュエータ（レーザ光の焦点がディスクに合うようにレンズの位置をディスクと垂直方向に動かす機構）、トラックアクチュエータ（レーザ光の焦点がトラックをトレースするようにディスクの半径方向（スレッジ方向）にレンズを動かす機構）、及び受光素子ＰＤ、ポジションセンサ等を内蔵したもので、レーザ光を光ディスクに照射する。また、光ピックアップ５全体はスレッドモータ６によりスレッド方向に移動可能である。これらフォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、スレッドモータは、受光素子、ポジションセンサから得られた信号をもとにモータドライバ３とサーボ機構４によりレーザースポットが目的の場所に位置するよう制御される。
【００２７】
データ読み出しの場合、光ピックアップ５で得られた再生信号はリードアンプ２０で増幅され、イコライザ処理や２値化（ディジタル化）された後、ＣＤデコーダ７に入力され、ＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）復調される。ＥＦＭ復調されたデータは、デインタリーブ（並べ替え直し）とエラー訂正の処理を受ける。その後このデータはバッファマネージャー８により一旦バッファＲＡＭ９に蓄えられ、セクタデータとしてそろった段階でＡＴＡＰＩ（AT  Attached    Packet  Interface）やＳＣＳＩ（Small  Computer  System  Interface）といったインターフェース１０を介して図示せぬホストコンピュータに一気に送られる。音楽データの場合、ＣＤデコーダ７から出力されるデータはＤ／Ａコンバータ１１に入力され、アナログのオーディオ信号が取り出される。
【００２８】
データ書き込み時は、ＡＴＡＰＩやＳＣＳＩのインターフェース１０を通し、ホストコンピュータから送られてきたデータは、バッファマネージャー８により一旦バッファＲＡＭ９に蓄えられる。バッファＲＡＭ９にある程度データが貯まったところで書き込みを開始するが、その前にレーザースポットを書き込み開始地点に位置させなければならない。この地点はトラックの蛇行によりあらかじめ光ディスク１に刻まれているウォブル信号により求められる。
ウォブル信号にはＡＴＩＰと呼ばれる絶対時間情報が含まれておりＡＴＩＰデコーダ１２によりこの情報が取り出せる。またＡＴＩＰデコーダ１２が生成する同期信号はＣＤエンコーダ１３に入力され、正確な位置でのデータの書き出しを可能にしている。
バッファＲＡＭ９のデータは、ＣＤ−ＲＯＭエンコーダ１４やＣＤエンコーダ１３でエラー訂正コードの付加やインターリーブ（並べ替え）が行われた後、ＥＦＭ変調され、レーザーコントロール回路１５、光ピックアップ５を介して光ディスク１に記録される。
【００２９】
なお、ＲＯＭ１６には、ファームウェアと称されるＣＰＵ１９によって実行されるプログラムがあらかじめ記録されており、また、ＥＥＰＲＯＭ１７は、ＲＡＭ１８のようにデータを記憶、消去もできるうえ、ＲＯＭ１６のように電源をおとしてもデータが消えない不揮発性のメモリデバイスであり、調整工程などの調整データはこのＥＥＰＲＯＭ１７に記録される。
ＥＥＰＲＯＭ１７のような不揮発性メモリデバイスは他にもあり、ここでは、ＥＥＰＲＯＭが必須ではなく、データを記憶、消去もできるうえ、ＲＯＭのように電源を落としてもデータが消えないようなメモリデバイスであれば代替可能である。
【００３０】
図２に、ディジタルＡＰＣ回路の構成例を示す図であり、図１で示した、レーザコントロール回路１５周辺の詳細構成を示す。本発明の光ティスク装置におけるレーザパワー制御方法は、これら回路ブロックで実現される。図２中、図５に示す回路ブロックと同一番号が付されたブロックは、図５に示すそれと同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００３１】
ここでは、従来例として示される図５の回路ブロックに、可変ゲインアンプ５８が付加されている。この可変ゲインアンプ５８は、Ｉ／Ｖ変換器５１の後段に設置される。可変ゲインアンプ５８は、Ｉ／Ｖ変換器５１の出力を増幅して出力するものである。また、可変ゲインアンプ５８の利得は、ゲイン切り換え信号によって切り換えることができるものであり、本発明実施形態では、この可変ゲインアンプ５８の利得は、少なくとも2種類以上に設定できるものとする。このゲイン切り替え信号はＣＰＵ１９により生成される信号である。
もちろんＩ／Ｖ変換器５１の内部に出力が増幅できるような機能をもっており、この出力の利得も2種類以上に変更することができ、この利得が外部からのゲイン切り換え信号によって切り換えることができる場合は、図２に示す可変ゲインアンプ５８がなくても以下に示すファームウェアにより実現可能である。
【００３２】
図３は、図１、図２に示す本発明実施形態の動作を説明するために引用した図であり、具体的には、図１に示すＲＯＭ１６に記録されたファームウェアの処理手順が示されている。以下、本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
【００３３】
あらかじめ製品出荷前に上記したＡＰＣに従う記録パワーで発光させる（Ｓ３０１）。このときの記録パワーをＰw1とする。もちろん、ＡＰＣで発光させるためあらかじめ調整工程等でＶref2と記録パワーの関係をより正確に求めておくとよい。そのうえでパワーがＰPw1になるようにＶref2を設定させて発光する。
なお、発光は実際の記録時のようなパルスでも、ＤＣ発光でも良い。
次に、ＡＰＣによってＤ／Ａコンバータ２（５７）に設定されている値をSetDA1としてＥＥＰＲＯＭ１７へ記憶させる（Ｓ３０２）。ここで、ＥＥＰＲＯＭ１７にSetDA1を記憶させたなら、特にフローチャートには示されていないが発光を停止する。
ＡＰＣにより決定されるＤ／Ａコンバータ５７の値は、その回路が持つ制御ループの応答スピードによって変わるが、上記したようにＬＤ６０で発光させつづけるとＬＤ６０自身が熱を持つため、SetDA1が求まったらできるだけ早く発光を止めたほうがよい。この後に出荷される。
【００３４】
次に、出荷された光ディスク装置がユーザの手に渡れば当然のことながら光ディスク装置を使用するために電源をＯＮする必要がある。一般的に装置内に光ディスクが入っている状態で電源をＯＮにすると、光ディスクがそのような種類であるかといったディスク情報を調べることも含め、マウント動作が行なわれる。マウント動作に関しては本発明では特に記述しない。
そこで特にフローチャートには示していないが、光ディスク１が本発明の光ディスク装置内にある場合は、マウント動作を行なう前に本発明が実行されるものとする。すなわち、実際の記録では最適な記録パワーを求めるためにＯＰＣを行なうが、このとき求まったパワーをOPC Pwとする。また、あらかじめシステムの設計上で求められている最大出力パワーをMax Pwとする。今、OPC Pwがあるパワー（以下TH Pwとし、Max Pwより小さいものとする）を超えたとする。さらに初期値を0とするWrCountという変数がＥＥＰＲＯＭ１７にあるとしたとき、OPC PwがTH Pwを超えたときWrCountを＋１増やしてＥＥＰＲＯＭ１７に上書きしていくものとする。
【００３５】
説明を戻すが、電源ＯＮした後（Ｓ３０３）、ＣＰＵ１９は、ＲＯＭ１６に記録されたファームウェアに従いWrCountの値がどうなっているかを調べ（Ｓ３０４）、このときのWrCountの値を例えばTH Countという値を比較する（Ｓ３０５）。ここでは、パワーだけを記録条件としてTH Pwより大きいか否かを調べているが、発光パワーとＬＤ６０への駆動電流量の関係が初期状態と変わるような条件であればよい。例えば、記録スピードは速ければ速いほど大きなパワーが必要になってくるので、記録条件を設定記録スピードとしてもよい。更に、ここでは記録条件とした記録パワーで何度記録したかという指標としてTH Countを設け、記録回数についても考慮した。
なお、このTH PwやTH Countといった値は、例えばTH PwではMax Pw-10やMax Pw*0.8といった計算式から求めてもいいし、さらに複雑な計算から求めるのもよく、さまざまな実験結果からある値にすることから求めてもよい。
【００３６】
ここで、WrCountがTH Countよりも小さい場合は、そのままマウント動作へ移る。逆に大きい場合は光ピックアップ５を光ディスク１の記録可能範囲よりも外側へ移動させる（Ｓ３０６）。本発明では後述するように記録パワーで発光させるが、光ディスク装置に、例えば、ＣＤ−Ｒが入っているときに、この光ディスク１上で記録パワーで発光すると、この光ディスク１上に影響を及ぼす。
特に高パワーであるとＬＤ６０がトラックやフォーカスがはいっていなくても記録膜を焼いてしまう恐れがあるため、光ピックアップ５を光ディスク１の記録可能範囲外に移動しておけばよく、この場合のように外周側ではなく内周側でもよい。もちろんこれは光ディスクがある、なしに係わらず移動させておく。こうすればファームウェアにおけるコードの縮小にもつながる。
【００３７】
次に、光ピックアップ５を移動させた状態で、上記したように出荷前と同じようにPw1で発光させる（Ｓ３０８）。つまり、Ｖref2の値を出荷前にPw1として設定したものと同じ値にして発光させる。やはり出荷前に発光させたときと同じようにＡＰＣによりＤ／Ａコンバータ２（５７）にある値が設定される。この値をSetDA2として保存する。更に、保存した後発光は止める（Ｓ３０９）。
もし、発光パワーとＬＤ６０への駆動電流量の関係が初期状態よりも異なっていれば、SetDA2＞SetDA1となる。そこでSetDA2とSetDA1の差分に対してTH DAとなるようなパラメータを設け、ステップＳ３１０の分岐処理で｜SetDA2-SetDA1|がTH DAよりも大きい場合は、工程調整においてあらかじめ求められている可変ゲインアンプ５８のゲインを変更する（Ｓ３０７）。可変ゲインアンプ５８のゲインを変更した後Pw1で発光させる。このループをTH DAよりも｜SetDA2-SetDA1｜が小さくなった場合、WrCountを0にしてマウント開始となる（Ｓ３１１）。
【００３８】
ここでTH DAは小さくすればするほど、可変ゲインアンプ５８のゲインの変更は多くなり精度は上がるが、可変ゲインアンプ５８のゲインがディジタル的に変更する場合など、ゲインが分解能によって左右されるので、この値はシステムによってそれぞれ対応させればよい。
また、ここではSetDA2とSetDA1の差分をとったが、差分ではなくより複雑な関係式を用いてゲインを変えるかどうかを決定してもよい。
【００３９】
ここで可変ゲインアンプ５８のゲインを変更することによる効果を説明する。すなわち、ゲインを変化させると、Ｓ／Ｈ回路５２、５３への電圧が変化する。従って、コンパレータ５４、５５への電圧も変わる。例えば、ゲインを大きくすると発光パワーが低くなっていてもコンパレータ５４、５５への電圧は大きくなるので、Ｖref2が大きくてもＤ／Ａコンバータ２（５７）が設定する電圧は大きくならない。
もちろんこのままでは設定パワー通りに発光しないことになるので、工程調整において調整されていたＶref2と発光パワーの関係について、あらかじめさまざまなゲインに対してどのような値にすればいいかテーブルを作っておき変更することで設定パワー通りに発光することができる。
【００４０】
このようにすることで、発光パワーとＬＤ６０への駆動電流量の関係が異なった場合でも、Ｄ／Ａコンバータ５７の設定を限度ぎりぎりまで使用することもなくなり、初期状態と同じように設定パワー通りにパワーが発光される。また、ＬＤ６０は発光し続けた場合劣化していくが、最近のＬＤ６０は寿命も長くなっている。もちろんいつ劣化してしまうかはわからないため比較していく必要はあるが、電源ＯＮする毎にＬＤ６０を光らせて劣化へつながるよりは、ある条件下においてのみ差分をとって比較することはＬＤ６０にとって寿命を延ばすことにもつながる。
また、光ディスク装置に光ディスクが装填されている、いないにかかわらず発光パワーとＬＤ６０への駆動電流量の関係は調べる必要はあるが、あらかじめ比較するにあたって光ディスク１の記録可能範囲外にもっていき、さらにマウントよりも早い段階で比較するか否かを調べるようにすることで、光ディスク１が入っていても光ディスク１を取り出す煩わしさもなくなり、ユーザの使い勝手も良くなる。
【００４１】
また、電源ＯＮ後に記録を行なうのは一度だけではなく、複数回行なうこともありうる。この場合、光ディスク１が装置にある、ないに係わらず、更にあった場合でもマウントしている、いないにも係わらず、記録をしようとする前に最外周へ移動させ、上記したように発光パワーとＬＤ６０の駆動電流の関係を調べ、上記したようにマウントさせればよい。更に、もしＬＤ６０の寿命が来ていたらほとんど発光しないはずであるため、Pw1で発光させてもＤ／Ａコンバータ５６、５７では限界まで設定してしまう。そうするとSetDA2は限界までいくはずである。従って、SetDA2となったときをＬＤ６０の寿命とすれば、ＬＤ６０の寿命もわかりこの時点でユーザに知らせることでユーザは何度も記録を行なわずに記録はできなくなったと判断できる。
そうすることにより、その時点でメーカに知らせることもできるので、ユーザへの不信感はなくすこともできる。更に、Pw1による発光を頻繁に行なえば、ＬＤ６０の寿命の確認ができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、あらかじめ比較手段の基準電圧をある値に設定して発光させたときに、比較結果から求められた光量レベル調整手段の調整値を光量レベル調整値記憶手段に記憶させておいた後、再び調整値を求めたときの基準電圧を比較手段に設定して発光させ、そのときの光量レベル調整手段の調整値が光量レベル調整値記憶手段に記憶しておいた調整値と比較することで、発光パワーと発光ダイオードへの駆動電流の関係が初期状態に対して変わったか否かを知ることをでき、調整値の関係が大きく異なっていた場合、発光ダイオードの寿命になったことを認識することができる。また、発光ダイオードの寿命でない場合は、比較した結果に応じて電圧増幅手段のゲインを切り替えることで、光量レベル調整手段で調整する値が高パワーになっても変わる前と同じように飽和しなくなるため、高パワー側でも記録パワーが正しく発光し、パワー不足で記録品質が落ちることのない光ディスク装置を提供することができる。
また、請求項１に記載の発明によれば、制御手段が、光量レベル調整値記憶手段に記憶される調整値と比較するために行なう、調整値を求めたときの基準電圧を比較手段に設定した時の発光において、あらかじめ発光ダイオードから記録媒体へ照射されるレーザ光の位置を、記録媒体上の記録可能範囲から外れた位置に設定することにより、レーザダイオードの位置を記録媒体上の記録可能な位置以外に移動させることで、記録媒体が光ディスク装置内に入ったままで発光ダイオードの劣化を調べることができ、ユーザがわざわざ記録媒体を取り出す必要がなくなるため使い勝手の良い光ディスク装置を提供することができる。
【００４３】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段が、光量レベル調整値記憶手段に記憶した調整値と、再度調整値を求めたときの基準電圧を比較手段に設定して発光させ、そのときの調整値との比較を、再度調整値を求めたときの基準電圧を比較手段に設定して発光させ、そのときの調整値を求めるまでに行なった記録条件によって定義することにより、何度も発光ダイオードを発光させずに済み、発光ダイオードの劣化を防止した光ディスク装置を提供することができる。
【００４５】
請求項３に記載の発明によれば、発光パワーと発光ダイオードへの駆動電流の関係が初期状態に対して変わったか否かを知ることができ、調整値の関係が大きく異なっていた場合、発光ダイオードの寿命になったことを認識することができる。また、発光ダイオードの寿命でない場合は、比較した結果に応じてゲインを切り替えることで、調整する値が高パワーになっても変わる前と同じように飽和しなくなるため、高パワー側でも記録パワーが正しく発光し、パワー不足で記録品質が落ちることはなくなる。
また、請求項３に記載の発明によれば、比較を行う際、発光ダイオードの位置を記録媒体上の記録可能な位置以外に移動させることで、記録媒体が光ディスク装置内に入ったままで発光ダイオードの劣化を調べることができ、ユーザがわざわざ記録媒体を取り出す必要がなくなるため使い勝手が良くなる。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、比較をそれまでの記録条件によって行うか否かを決定することにより、何度も発光ダイオードを発光させずに済み、発光ダイオードの劣化を防止することができる。
【００４７】
請求項６に記載の発明によれば、比較を行う際、発光ダイオードの位置を記録媒体上の記録可能な位置以外に移動させることで、記録媒体が光ディスク装置内に入ったままで発光ダイオードの劣化を調べることができ、ユーザがわざわざ記録媒体を取り出す必要がなくなるため使い勝手が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明が実現されるディジタルＡＰＣ回路の一例を示す図である。
【図３】本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図４】ＣＤ−ＲドライブでＬＤから発光されるレーザ光の様子を説明するために引用した図である。
【図５】従来のディジタルＡＰＣ回路の一例を示す図である。
【図６】ディジタルＡＰＣ制御による制御時のサンプルホールド出力電圧１とコンパレータ１との関係を示す図である。
【図７】ディジタルＡＰＣ制御による制御時のサンプルホールド出力電圧２とコンパレータ２との関係を示す図である。
【図８】レーザの電流対パワー特性を示す図である。
【符号の説明】
１９          ＣＰＵ
５１          電流電圧（ＩＶ）変換器
５２（５３）  サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路
５４（５５）  コンパレータ
５６（５７）  Ｄ／Ａコンバータ
５８          可変ゲインアンプ
６０          レーザダイオード（ＬＤ）
【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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