(57)【要約】【課題】ソフトウェア方式のレーザパワー制御においてレーザ光源のレーザ出力を不必要に停止させることなくレーザ光源を確実に保護する。【解決手段】光ディスク装置は光ディスクにレーザ光を照射するレーザダイオードＬＤのレーザ出力をモニタするモニタダイオードＭＤと、モニタダイオードＭＤから得られるモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことをデグリッジにより検出したときに出力停止モードを設定する検出部３３と、出力停止モードの設定に伴ってレーザダイオードＬＤのレーザ出力を停止させるスイッチ部３５と、モニタ信号と第１基準値よりも小さい第２基準値との比較結果として得られる差を低減する駆動信号をレーザダイオードＬＤに供給するコントローラＣＮＴとを備える。コントローラＣＮＴは比較結果を位相補償するイコライザ機能をデジタルフィルタとして実現するソフトウェア方式である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源のレーザ出力をモニタするモニタ部と、前記モニタ部から得られるモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことをデグリッジにより検出したときに出力停止モードを設定する検出部と、前記出力停止モードの設定に伴って前記レーザ光源のレーザ出力を停止させる出力停止回路と、前記モニタ信号と前記第１基準値よりも小さい第２基準値との比較結果として得られる差を低減する駆動信号をレーザ光源に供給するコントローラ部とを備え、前記コントローラ部は前記比較結果を位相補償するイコライザ機能をデジタルフィルタとして実現するソフトウェア方式であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記出力停止回路は前記レーザ光源に供給される駆動信号を前記デグリッジの基準となる一定期間よりも長い時間遅延させるディレイ部を含む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】
前記検出部は前記出力停止モードを設定するためにデグリッジ結果をラッチするラッチ回路、並びに前記出力停止モードにおいて前記ラッチ回路および前記コントローラ部に対するリセット信号を発生する電源リセット回路を含み、前記リセット信号が前記コントローラ部に設けられるウォッチドックタイマー機能により暴走時を除いて無効にされ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４】
前記検出部は前記駆動信号に対するローパスフィルタを含む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５】
前記ディレイ部は前記モニタ信号に対するローパスフィルタを含むことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源のレーザ出力をモニタすることにより得られるモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことを検出したときに出力停止モードを設定し、前記出力停止モードの設定に伴って前記レーザ光源のレーザ出力を停止させ、前記モニタ信号と前記第１基準値よりも小さい第２基準値との比較結果として得られる差を低減する駆動信号をレーザ光源に供給し、前記比較結果を位相補償するイコライザ機能をデジタルフィルタとしてソフトウェア方式のコントローラ部により実現することを特徴とするレーザパワー制御方法。
【請求項７】
前記レーザ光源に供給される駆動信号を前記デグリッジの基準となる一定期間よりも長い時間遅延させることを特徴とする請求項６に記載のレーザパワー制御方法。
【請求項８】
前記出力停止モードを設定するためにデグリッジ結果をラッチ回路によりラッチし、前記出力停止モードにおいて前記ラッチ回路および前記コントローラ部に対するリセット信号を電源リセット回路により発生し、前記リセット信号が前記コントローラ部に設けられるウォッチドックタイマー機能により暴走時を除いて無効されることを特徴とする請求項６に記載のレーザパワー制御方法。
【請求項９】
前記駆動信号に対する遅延用にローパスフィルタを設けることを特徴とする請求項６に記載のレーザパワー制御方法。
【請求項１０】
前記モニタ信号に対するデグリッジ用にローパスフィルタを設けることを特徴とする請求項７に記載のレーザパワー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソフトウェア方式でレーザパワーをデジタル制御する光ディスク装置およびレーザパワー制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置では、処理のデジタル化がデジタルＩＣの集積度の飛躍的な進歩に伴って急速に進展している。このデジタル化は処理ハードウェアをデジタルＩＣとして集積できるため、コストの低減において有利である。例えばピックアップのフォーカスサーボやトラッキングサーボは既にデジタル化されている。しかし、自動レーザパワー制御（ＡＰＣ）用フィードバックループでは、デジタル化が進展していない。この主な理由は、ソフトウェアを実行することにより動作するソフトウェア方式のコントローラがサーボに必要とされるイコライザ特性を実現するデジタルフィルタとして介在し、このコントローラが暴走する危険を払拭できないためである。このコントローラの暴走は例えばウォッチドックタイマー等により検出可能である。しかしながら、レーザ光源となるレーザダイオードはフォーカスやトラッキングサーボのアクチュエータと違って、コントローラの暴走が発生すると瞬間的に破壊されてしまう。このため、コントローラの暴走を検出できても、レーザダイオードを保護することはできない。
【０００３】
従来、誤って流れる過電流からレーザダイオードを保護する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、レーザダイオード、読出定電流回路、および書込定電流回路がレーザダイオードの保護回路に設けられる。この保護回路は、読出時に読出入力信号により読出定電流回路からレーザダイオードに読出定電流を供給し、書込時に書込入力信号により読出定電流に書込定電流回路からの書込定電流を重畳させてレーザダイオードに供給する。読出定電流回路とレーザダイオードとの間には、スイッチ素子および制限抵抗が並列に接続される。スイッチ素子は、読出時のレーザダイオードの発光量が所定量以上となった場合、あるいは読出入力信号の電流値または電圧値が所定値以上になった場合に制限抵抗を介して読出定電流をレーザダイオードに供給するためにオフされる。この制御は、出荷前の製造段階において生じるレーザダイオードの破壊を確実に回避するために行われる。
【特許文献１】特開平５−９４６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術はレーザダイオードの保護を最優先しているため、ノイズが一時的にレーザダイオードのモニタ出力に混入した場合でも保護回路が機能してレーザダイオードのレーザ出力を停止させる。レーザ出力が一時的なノイズ混入の度に停止するレーザパワー制御では、光ディスクに対する記録再生を継続的に行うことが困難である。
【０００５】
また、上述したソフトウェア方式のコントローラが暴走した場合には、レーザ出力を停止させるためにこのコントローラを利用できないため、独立なハードウェアの保護回路によってレーザ出力を停止させることになる。しかし、レーザ出力が実際に停止した場合、この停止状態から復帰させるためにコントローラの電源を再投入したり、外部のホストデバイスからの信号によりコントローラをリセットしたりする必要が生じ、多大な時間の浪費となる。
【０００６】
本発明の目的はソフトウェア方式のレーザパワー制御においてレーザ光源のレーザ出力を不必要に停止させることなくレーザ光源を確実に保護することができる光ディスク装置およびレーザパワー制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点によれば、光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源のレーザ出力をモニタするモニタ部と、モニタ部から得られるモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことをデグリッジにより検出したときに出力停止モードを設定する検出部と、出力停止モードの設定に伴ってレーザ光源のレーザ出力を停止させる出力停止回路と、モニタ信号と第１基準値よりも小さい第２基準値との比較結果として得られる差を低減する駆動信号をレーザ光源に供給するコントローラ部とを備え、コントローラ部は比較結果を位相補償するイコライザ機能をデジタルフィルタとして実現するソフトウェア方式である光ディスク装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２観点によれば、光ディスクにレーザ光を照射するレーザ光源のレーザ出力をモニタすることにより得られるモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことを検出したときに出力停止モードを設定し、出力停止モードの設定に伴ってレーザ光源のレーザ出力を停止させ、モニタ信号と第１基準値よりも小さい第２基準値との比較結果として得られる差を低減する駆動信号をレーザ光源に供給し、比較結果を位相補償するイコライザ機能をデジタルフィルタとしてソフトウェア方式のコントローラ部により実現するレーザパワー制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
これら光ディスク装置およびレーザパワー制御方法では、レーザ光源のレーザ出力をモニタすることにより得られるモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことを検出したときに出力停止モードが設定され、出力停止モードの設定に伴ってレーザ光源のレーザ出力が停止する。例えば静電ノイズ等の混入によりモニタ信号が一時的に上昇して第１基準値を超えても、これが上述の一定期間内に解消した場合には、出力停止モードが設定されない。すなわち、レーザ光源のレーザ出力が不必要に停止されることが避けられる。また、ソフトウェア方式のコントローラ部が暴走した場合には、モニタ信号の上昇が上述の一定期間内に解消しないため、確実にレーザ光源を破壊から保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１はこの光ディスク装置の構成を示す。ディスクはディクスモータ１１に回転自在に装着される。ディスクモータ１１には、周波数ジェネレータＦＧが設けられる。周波数ジェネレータＦＧは、通常、固定子の界磁コイルの起電圧、またはローターのマグネットの回転角を検出するホール素子の出力を利用して回転角に応じた信号を発生する。ここでは、１回転に１８個程度のパルスがディスクモータ１１の回転角信号として周波数ジェネレータＦＧから出力され、ディスクモータ制御部１２を介してコントローラＣＮＴに供給される。コントローラＣＮＴは周波数ジェネレータＦＧからの回転角信号と内部の基準周波数とを比較し、この比較結果の誤差信号でディスクモータ１１を所定の回転方向と回転数に設定するようディスクモータ制御部１２を制御する。
【００１２】
ピックアップ１３はディスクの情報記録面に対向するように設けられ、ディスクの半径方向に移動自在に図示しない摺動軸に支持され、リードスクリュー１４によって移動される。ステップモータ１５はピックアップ１３の送りモータで、回転軸にはリードスクリュー１４が直結されている。位置検出スイッチ１６はピックアップ１３のホーム位置に配置され、ピックアップ１３がディスクの内周側に移動して位置検出スイッチ１６に接触したときにピックアップ１３がホーム位置に到達したことを検出する。この位置検出スイッチ１６はピックアップ１３の位置を初期設定するために利用される。ピックアップ１３のホーム位置は例えばディスク半径＝２５ｍｍに設定される。コントローラＣＮＴはスイッチ１６がピックアップ１３を検出したときにドライバ２２を制御してステップモータ１５を移動させる。この場合、ステップモータ１５は１回転毎に３ｍｍの割合でピックアップ１３を移動させる。
【００１３】
ピックアップ１３は内部にレーザ光源である３個のレーザダイオードＬＤ（半導体レーザ）および単一のモニタダイオードＭＤを有する。これら半導体レーザの波長はＣＤ，ＤＶＤ，およびＨＤ−ＤＶＤにそれぞれ対応した７８０ｎｍ，６５０ｎｍ，４０５ｎｍに設定される。３個の半導体レーザは同時に発光しないため、モニタダイオードＭＤは３個のレーザダイオードＬＤに対して共用される。また、自動パワー制御（ＡＰＣ）回路２４も３個のレーザダイオードＬＤに対して共用され、各レーザダイオードＬＤの出力が一定になるようにレーザダイオードＬＤに流れる電流を制御する。また、ＡＰＣ回路２４は各レーザダイオードＬＤの出力を変化させたり、各レーザダイオードをオンオフさせたりするためにコントローラＣＮＴによってソフトウェア方式で制御される。
【００１４】
レーザ光は、回折格子により３ビームに分割され、ピックアップ１３内の光学部品を介して対物レンズで集光され、ディスクの情報記録面にスポットを形成するように照射される。この回折格子は、ＣＤ，ＤＶＤ，およびＨＤ−ＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ毎に設けられる。情報記録面において、ＤＶＤ用のスポットサイズは０．９４μｍ程度であり、ＨＤ−ＤＶＤ用のスポットサイズは０．５５μｍ程度である。ここでは、メインビームのみについて説明し、主に記録において３ビームを使用するＤＰＰ（Differential pushpull）の詳細については説明を省略する。
【００１５】
ディスクで反射されたレーザ光は、対物レンズに戻り、図示しない内部の光学部品を介して８分割のディテクタに入射する。フォーカスエラー信号は非点収差方式であり、トラッキングエラー信号はＤＰＰ方式を採用している。ディテクタはピックアップ内部のＩＣにより入射光の電流電圧変換を行い、この変換結果の信号を所定のヘッドアンプ１７に出力する。
【００１６】
対物レンズは、バネにより支持され、レーザ光の光軸方向（フォーカス方向）と、ディスクの半径方向（トラック方向）に移動自在に支持される。ここでは、コイルおよびマグネットが対物レンズをフォーカス方向およびトラック方向にそれぞれ駆動するために設けられている。コイルは可動部に割当てられ、マグネットは固定部に割当てられる。これら２方向の動作部は２軸アクチュエータと呼ばれる。フォーカスコイルはドライバ２０から出力されるフォーカス駆動信号により駆動され、トラッキングコイルはドライバ２１から出力されるトラッキング駆動信号により駆動される。ドライバ２０および２１はサーボアンプ１８および１９にそれぞれ接続されている。サーボアンプ１８はコントローラＣＮＴの制御によりヘッドアンプ１７からのフォーカスエラー信号に対応してフォーカス駆動信号を発生する。サーボアンプ１９はコントローラＣＮＴの制御によりヘッドアンプ１７からのトラッキングエラー信号に対応してトラッキング駆動信号を発生する。
【００１７】
コントローラＣＮＴは図示しないＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ−ＤＶＤ復調器およびアドレスデコーダにより、ヘッドアンプ１７から情報信号として得られる高周波（ＲＦ）信号、その他の信号からディスクアドレス情報を取得する。ステップモータ２２の制御において、コントローラＣＮＴは２相の正弦波状信号を生成し、これら信号を電力増幅してステップモータ２２に出力する。
【００１８】
図２は図１に示すＡＰＣ回路２４の構成をさらに詳細に示す。このＡＰＣ回路２４はＩ−Ｖ変換部３２、検出部３３、電源リセット部３４、スイッチ部３５、Ａ／Ｄ変換器３６、Ｄ／Ａ変換器３７を有する。コントローラＣＮＴはＡＰＣ回路２４と協力して動作する。Ｉ−Ｖ変換部３２はモニタダイオードＭＤからのモニタ信号を電流電圧変換するもので、差動アンプＡ１，Ａ２および抵抗Ｒ１〜Ｒ５、基準電源Ｖ１により構成される。コントローラＣＮＴはモニタ信号と第１基準値よりも小さい第２基準値との比較結果として得られる差を低減する駆動信号をレーザドライバ３１に供給し、この駆動信号に対応する電流をレーザダイオードＬＤに流す。
【００１９】
検出部３３はモニタ信号が第１基準値を越える状態が一定期間に渡って継続したことをデグリッジにより検出したときに出力停止モードを設定するものであり、デグリッジ用ローパスフィルタ３８、ラッチ回路３９、比較器ＣＰ、基準電源Ｖ２で構成される。ラッチ回路３９は出力停止モードを設定するためにローパスフィルタ３８のデグリッジ結果をラッチするもので、ＮＡＮＤ回路ＮＤ１，ＮＤ２を組み合わせたＲＳフリップフロップとして構成される。スイッチ部３５および遅延用ローパスフィルタ４０は出力停止モードの設定に伴ってレーザ光源のレーザ出力を停止させる出力停止回路を構成する。ここで、遅延用ローパスフィルタ４０はレーザドライバ３１に供給される駆動信号をデグリッジの基準となる一定期間よりも長い時間遅延させるために設けられている。
【００２０】
コントローラＣＮＴは比較結果を位相補償するイコライザ機能をデジタルフィルタとして実現するソフトウェア方式である。電源リセット部３４はトランジスタＴＲ、キャパシタＣ１、アンプＢＦ、抵抗Ｒ７，Ｒ８、ＡＮＤ回路ＡＤ１、および増幅器ＢＦを含み、出力停止モードにおいてラッチ回路３９およびコントローラＣＮＴに対するリセット信号を発生する。このリセット信号はコントローラＣＮＴに設けられるウォッチドックタイマー機能により暴走時を除いて無効にされる。
【００２１】
レーザダイオードＬＤで発光した光の一部は、モニタダイオードＭＤに入射し、モニタ信号として出力される。このモニタ信号はＩ−Ｖ変換部３２で電流電圧変換され、レーザ出力に比例した電圧になる。この電圧はＡ／Ｄ変換器３６でデジタルデータに変換される。このデジタルデータは基準１と比較され、その誤差信号をデジタルフィルタで構成されるイコライザ（ＥＱ）で周波数特性について補正され増幅される。こうして得られたデータはＤ／Ａ変換器３７でアナログ信号に変換される。この間のデジタル信号処理はコントローラＣＮＴがソフトウェアを実行することにより行われる。アナログ信号はアナログスイッチ部３５を介してローパスフィルタ４０に入力され、このローパスフィルタ４０の出力信号がレーザドライバ３１に入力される。レーザダイオードＬＤには、レーザドライバ３１に入力された信号に対応した電流が流れ、基準１に応じたレーザ出力がレーザダイオードＬＤから得られる。
【００２２】
他方、Ｉ−Ｖ変換部３２からのモニタ信号は基準２とコンパレータＣＰで比較され、ノイズ除去のデグリッジがローパスフィルタ３８で行われ、ラッチ回路３９がこのデグリッジの結果を保持する。ノイズの原因としては、静電気や電源ノイズがある。商用電源を使用する機器では、電源から入り込むノイズの時間幅は最大１μｓｅｃ程度である。このため、ローパスフィルタ３８は２μｓｅｃのノイズまで除去するデグリッジを行うように構成されている。従って、モニタ信号が基準２を超えて２μｓｅｃ以上継続すると、ラッチ回路３９のＲＳフリップフロップがセットされる。このとき、出力イネーブル信号ＯＥＮがＬレベルになり、スイッチ部３５をオフさせる。従って、ローパスフィルタ４０の入力レベルがゼロとなる。ローパスフィルタ４０の応答時定数はデグリッジの応答よりも遅くなるように２００μｓｅｃに設定されている。
【００２３】
この光ディスク装置では、ラッチの解除は２通りある。１つはコントローラＣＮＴが暴走してレーザ出力が過大になった場合である。この場合には、コントローラＣＮＴが暴走していることを監視するウォッチドックタイマーにより電源リセット部３４を介してラッチ回路３９をリセットしている。もう１つはコントローラＣＮＴが暴走していない場合にラッチ回路３９がノイズの混入によってセットしてしまう場合である。この場合、コントローラはＩＮＰ入力によりラッチ回路３９の状態を認識し、ＯＴＰ出力によりラッチ回路３９をリセットする。ここでは、ＡＰＣ回路２４が正常にレーザ出力を制御している。このため、コントローラＣＮＴはＤ／Ａ変換器３７の出力を一旦ゼロにしてからラッチ回路３９のリセットを行う。
【００２４】
図３はレーザパワー制御の流れを示す。電源オンされると、電源リセットがステップＳ１でＨＲＳＴＮ信号をＬに設定することにより行われる。次にＤ／Ａ変換器３７の出力がＬに設定され、これによりレーザダイオードＬＤを点灯させないように初期設定をする。ステップＳ３では、ラッチ解除がＯＴＮ信号をＬにして行われ、スイッチ部３５がＡ／Ｄ変換器３７の出力をローパスフィルタ４０に接続する。ステップＳＴ５では、コントローラＣＮＴがプログラムをＲＯＭからワークＲＡＭに読み出して実行することによりＡＰＣ制御を開始する。ステップＳ６では、Ａ／Ｄ変換器３６の出力と基準１との比較が行われる。ここで、Ａ／Ｄ変換器３６の入力はレーザ出力に依存した信号であり、基準１は予めＲＯＭに格納された基準値である。ステップＳ７では、誤差信号のイコライジングおよび増幅を行って、その結果がＤ／Ａ変換器３７に出力される。ステップＳ５〜Ｓ７はコントローラＣＮＴのソフトウエア処理である。ステップＳ８では、Ｄ／Ａ変換器３７の出力によりレーザダイオードＬＤの電流が制御される。ステップＳ９では、モニタダイオードＭＤによりレーザ出力が検出される。ステップＳ１０では、モニタダイオードＭＤからのモニタ信号が電流電圧変換される。この電流電圧変換の結果はＡ／Ｄ変換器３６でデジタルデータに変換され、ステップＳ６で使用されるＡ／Ｄ変換器３６の出力を変更する。他方、ステップＳ１１では、電流電圧変換の結果が基準２より大きいかチェックされる。大きくない場合には、ステップＳ９が実行される。大きい場合には、ステップＳ１２でデグリッジの一定期間よりも長いかどうかチェックされる。長くない場合には、ステップＳ１１が実行される。長い場合には、ステップＳ１３でラッチ回路３９が出力停止モードとしてセットされる。これにより、ステップＳ１３でＯＴＮ信号がＬに設定され、ステップＳ１５で、スイッチ部３５がローパスフィルタ４０の入力をＬに設定する。レーザダイオードＬＤはこうしてオフすることになる。
【００２５】
尚、ステップＳ１１に関し、基準２は実施形態において抵抗で設定しているようにハードウエアーで構成するのが基本であるが、ソフトウエアで設定してもかまわない。ただし、ソフトウエアが暴走していないことを確認し、その時に設定し、ソフトウエアで書き換える場合には、暴走していないことを確認してから書き換える保護システムが組まれていることが必要である。
【００２６】
図４はレーザパワー制御において得られる信号の波形を示す。
【００２７】
リセット状態は、電源＋Ｂが投入されると、Ｃ１の両端電圧ＶＣ１は、Ｒ８との時定数で上昇し、バッファーＢＦの入力スレッシュ電圧を上回ると出力ＲＳＴＮがＬからＨに反転する。ＲＳＴＮがＬの場合は、リセット状態で、そのＲＳＴＮをＨＲＳＴＮで受けたコントローラは、ハードリセット状態になり、ＤＯをゼロとして、Ｄ／Ａ出力がゼロとなる。ＥＮ２がＨとし、ＯＥＮをＬとし、ＳＷをＧに接続する。このことで、ＶＩはゼロとなりレーザダイオード電流はゼロとなる。このことからＭＤに光入力が無いためＶＭＤは０Ｖである。基準２よりもＶＭＤＴが低いため、ＣＬ信号はＨとなる。ＡＤ１信号は、ＬのためＮＤ２出力は、Ｈとなる。したがって、ＮＤ１出力ＥＮ１は、Ｌとなる。リセット時、ＯＴＰはＨになるように設定している。
【００２８】
コントローラリセット解除は、ＲＳＴＮがＨになると、コントローラのＨＲＳＴＮ（ハードリセット入力）がＨとなり、ＲＯＭからプログラムをワーキングＲＡＭにロードし、所定のプログラムをスタートする。ＥＮ２をＬにし、ＯＥＮをＨにして、ＳＷをＣＴＳに接続する。ＤＡＯはＬであるため、レーザダイオードＬＤは点灯しない。
【００２９】
レーザダイオードＬＤオン／ＡＰＣ動作について、コントローラは、ＥＮ２をＬにし、ＯＥＮをＨにし、ＳＷをＣＴＳに接続する。レーザダイオードＬＤの出力に応じたＶＭＤ信号は、Ａ／Ｄにより常時デジタルデータ化され、コントローラへ、ＤＩとして与えられる。基準１は、ＲＯＭに格納していた固定値である。コントローラは、ＤＩと基準１とを比較し、その誤差信号をＥＱ（イコライザ）し、増幅したデータをＤＯとして出力する動作をソフトウェア処理する。なお、ＥＱは一般的にはＬＰＦ（１次のローパスフィルタ）である。この動作は、レーザダイオードＬＤの出力に応じたＶＭＤと基準１の値を同じになるように負帰還した制御ループを構成している。
【００３０】
なお、この制御ループの応答時間を支配しているのは、各ローパスフィルタである。すなわち、応答時間は、ＬＰＦ＞ＬＰＦ４０＞ＬＰＦ３８のように標準的には設定する。タイミングチャートのレーザダイオードＬＤオンからＤＡＯ、ＶＩ、がＡＰＣループの応答により順次上昇し、レーザダイオードＬＤ電流を増加する。レーザダイオードＬＤが発光するとモニタダイオードＭＤにその光が入り、ＶＭＤ、ＶＭＤＴが上昇し、基準１とＶＭＤが一致した時点で安定する。
【００３１】
レーザダイオードＬＤの保護動作については、タイミングチャートのＨＵ時点で、ソフトが暴走したと仮定し、ＤＯ出力はフルビットのＨを出力したとする。Ｔ２期間で、ＶＭＤＴが上昇する。この時定数は、ＬＰＦ４０で支配される。ＶＭＤＴが基準２を越した瞬間（Ｔ２時点）で、ＣＬがＬになり、ＮＤ１出力ＥＮ１がＨになり、ＯＥＮがＬになる。こ動作で、ＳＷがＧに接続され、ＶＩの上昇は、停止し、ゼロに向かって下降する。この動作は、レーザダイオードＬＤの出力が基準２で破壊しないように設定すれば、レーザダイオードＬＤの破壊を防止できることになる。
【００３２】
ノイズ誤動作の防止については、ＥＳＤ（静電放電）や雷などのノイズで、レーザダイオードＬＤの保護動作が行われてしまうと、商品性が落ちるため誤動作防止が必要である。ＥＳＤノイズは、図５のように大体６０ns位の幅が想定される。したがって、１μｓ位のノイズに応答しないような検出にすればよい。この場合は、ローパスフィルタ３８で行う。
【００３３】
レーザダイオードＬＤの保護動作からの復帰については、ノイズなどでレーザダイオードＬＤの保護動作が行われた場合には、コントローラは、ＥＮ１を監視していて、ＥＮ２をＨとし、ＯＴＰを瞬間Ｌにし、ＮＤ１出力であるＥＮ１をＬにする。コントローラＣＮＴが暴走している場合は、ウオッチドックタイマーが動作し、ＯＴＳを一定時間だけＨとし、ＴＲをオンすることにより、ＣＬを放電させ、ＲＳＴＮをＬにし、上述のリセットと同じ動作をさせて復帰する。
【００３４】
本実施形態によれば、レーザダイオードＬＤのレーザ出力をモニタすることにより得られるモニタ信号が基準２を越える状態が一定期間に渡って継続したことを検出したときに出力停止モードが設定され、出力停止モードの設定に伴ってレーザダイオードＬＤのレーザ出力が停止する。例えば静電ノイズ等の混入によりモニタ信号が一時的に上昇して基準２を超えても、これが上述の一定期間内に解消した場合には、出力停止モードが設定されない。すなわち、レーザダイオードＬＤのレーザ出力が不必要に停止されることが避けられる。また、ソフトウェア方式のコントローラ部ＣＮＴが暴走した場合には、モニタ信号の上昇が上述の一定期間内に解消しないため、確実にレーザ光源を破壊から保護することができる。
【００３５】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。
【００３６】
図６は記録時に適用したレザーパワー制御の例を示す。例えば色素系のメディアに記録する場合、図６に示すようにレーザドライバＬＤＤのＩＲにリードパワーのＡＰＣを行う。記録電流およびタイミングは電流をＩＮ、タイミングをＮＥＮで制御する。ＬＤＤの記録チャネルは２〜３チャネルが使用されている。Ｉ−Ｖ変換部３２の出力はサンプルホールド回路４１によりリード出力時の値を選択して使用する。ここで、デグリッジはフリップフロップＳＲ１，ＳＲ２により行っている。尚、ＯＴＰ出力はＥＮ１でゲーティングすることで、保護ラッチが働いている場合のみラッチ解除ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るこの光ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すＡＰＣ回路２４の構成をさらに詳細に示す図である。
【図３】図２に示す回路構成で行われるレーザパワー制御の流れを示す図である。
【図４】図３に示すレーザパワー制御において得られる信号の波形を示す図である。
【図５】静電放電によるノイズの時間的な遷移を示す図である。
【図６】記録時のレザーパワー制御の構成例を示すである。
【符号の説明】
【００３８】
ＬＤ…レーザダイオード、ＭＤ…モニタダイオード、２４…ＡＰＣ回路、３２…Ｉ−Ｖ変換部、３３…検出部、３４…電源リセット部、３５…スイッチ部、３６…Ａ／Ｄ変換器、３７…Ｄ／Ａ変換器、３８…デグリッジ用ローパスフィルタ、３９…ラッチ回路、４０…遅延用ローパスフィルタ、ＣＮＴ…コントローラ。
【図１】
2009087465.tif 000003
【図２】
2009087465.tif 000004
【図３】
2009087465.tif 000005
【図４】
2009087465.tif 000006
【図５】
2009087465.tif 000007
【図６】
2009087465.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月1日(2008.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
レーザダイオードＬＤで発光した光の一部は、モニタダイオードＭＤに入射し、モニタ信号として出力される。このモニタ信号はＩ−Ｖ変換部３２で電流電圧変換され、レーザ出力に比例した電圧になる。この電圧はＡ／Ｄ変換器３６でデジタルデータに変換される。このデジタルデータは基準２と比較され、その誤差信号をデジタルフィルタで構成されるイコライザ（ＥＱ）で周波数特性について補正され増幅される。こうして得られたデータはＤ／Ａ変換器３７でアナログ信号に変換される。この間のデジタル信号処理はコントローラＣＮＴがソフトウェアを実行することにより行われる。アナログ信号はアナログスイッチ部３５を介してローパスフィルタ４０に入力され、このローパスフィルタ４０の出力信号がレーザドライバ３１に入力される。レーザダイオードＬＤには、レーザドライバ３１に入力された信号に対応した電流が流れ、基準２に応じたレーザ出力がレーザダイオードＬＤから得られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
他方、Ｉ−Ｖ変換部３２からのモニタ信号は基準１とコンパレータＣＰで比較され、ノイズ除去のデグリッジがローパスフィルタ３８で行われ、ラッチ回路３９がこのデグリッジの結果を保持する。ノイズの原因としては、静電気や電源ノイズがある。商用電源を使用する機器では、電源から入り込むノイズの時間幅は最大１μｓｅｃ程度である。このため、ローパスフィルタ３８は２μｓｅｃのノイズまで除去するデグリッジを行うように構成されている。従って、モニタ信号が基準１を超えて２μｓｅｃ以上継続すると、ラッチ回路３９のＲＳフリップフロップがセットされる。このとき、出力イネーブル信号ＯＥＮがＬレベルになり、スイッチ部３５をオフさせる。従って、ローパスフィルタ４０の入力レベルがゼロとなる。ローパスフィルタ４０の応答時定数はデグリッジの応答よりも遅くなるように２００μｓｅｃに設定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図３はレーザパワー制御の流れを示す。電源オンされると、電源リセットがステップＳ１でＨＲＳＴＮ信号をＬに設定することにより行われる。次にＤ／Ａ変換器３７の出力がＬに設定され、これによりレーザダイオードＬＤを点灯させないように初期設定をする。ステップＳ３では、ラッチ解除がＯＴＰ信号をＬにして行われ、スイッチ部３５がＡ／Ｄ変換器３７の出力をローパスフィルタ４０に接続する。ステップＳ５では、コントローラＣＮＴがプログラムをＲＯＭからワークＲＡＭに読み出して実行することによりＡＰＣ制御を開始する。ステップＳ６では、Ａ／Ｄ変換器３６の出力と基準２との比較が行われる。ここで、Ａ／Ｄ変換器３６の入力はレーザ出力に依存した信号であり、基準２は予めＲＯＭに格納された基準値である。ステップＳ７では、誤差信号のイコライジングおよび増幅を行って、その結果がＤ／Ａ変換器３７に出力される。ステップＳ５〜Ｓ７はコントローラＣＮＴのソフトウエア処理である。ステップＳ８では、Ｄ／Ａ変換器３７の出力によりレーザダイオードＬＤの電流が制御される。ステップＳ９では、モニタダイオードＭＤによりレーザ出力が検出される。ステップＳ１０では、モニタダイオードＭＤからのモニタ信号が電流電圧変換される。この電流電圧変換の結果はＡ／Ｄ変換器３６でデジタルデータに変換され、ステップＳ６で使用されるＡ／Ｄ変換器３６の出力を変更する。他方、ステップＳ１１では、電流電圧変換の結果が基準１より大きいかチェックされる。大きくない場合には、ステップＳ９が実行される。大きい場合には、ステップＳ１２でデグリッジの一定期間よりも長いかどうかチェックされる。長くない場合には、ステップＳ１１が実行される。長い場合には、ステップＳ１３でラッチ回路３９が出力停止モードとしてセットされる。これにより、ステップＳ１３でＯＥＮ信号がＬに設定され、ステップＳ１５で、スイッチ部３５がローパスフィルタ４０の入力をＬに設定する。レーザダイオードＬＤはこうしてオフすることになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
尚、ステップＳ１１に関し、基準１は実施形態において抵抗で設定しているようにハードウエアーで構成するのが基本であるが、ソフトウエアで設定してもかまわない。ただし、ソフトウエアが暴走していないことを確認し、その時に設定し、ソフトウエアで書き換える場合には、暴走していないことを確認してから書き換える保護システムが組まれていることが必要である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
リセット状態は、電源＋Ｂが投入されると、Ｃ１の両端電圧ＶＣ１は、Ｒ８との時定数で上昇し、バッファーＢＦの入力スレッシュ電圧を上回ると出力ＲＳＴＮがＬからＨに反転する。ＲＳＴＮがＬの場合は、リセット状態で、そのＲＳＴＮをＨＲＳＴＮで受けたコントローラは、ハードリセット状態になり、ＤＯをゼロとして、Ｄ／Ａ出力がゼロとなる。ＥＮ２がＨとし、ＯＥＮをＬとし、ＳＷをＧに接続する。このことで、ＬＤＤ３１へ入力される制御信号ＶＩはゼロとなりレーザダイオード電流はゼロとなる。このことからＭＤに光入力が無いためＶＭＤは０Ｖである。基準１よりもＶＭＤＴが低いため、ＣＬ信号はＨとなる。ＡＤ１信号は、ＬのためＮＤ２出力は、Ｈとなる。したがって、ＮＤ１出力ＥＮ１は、Ｌとなる。リセット時、ＯＴＰはＨになるように設定している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
レーザダイオードＬＤオン／ＡＰＣ動作について、コントローラは、ＥＮ２をＬにし、ＯＥＮをＨにし、ＳＷをＣＴＳに接続する。レーザダイオードＬＤの出力に応じたＶＭＤ信号は、Ａ／Ｄにより常時デジタルデータ化され、コントローラへ、ＤＩとして与えられる。基準２は、ＲＯＭに格納していた固定値である。コントローラは、ＤＩと基準２とを比較し、その誤差信号をＥＱ（イコライザ）し、増幅したデータをＤＯとして出力する動作をソフトウェア処理する。なお、ＥＱは一般的にはＬＰＦ（１次のローパスフィルタ）である。この動作は、レーザダイオードＬＤの出力に応じたＶＭＤと基準２の値を同じになるように負帰還した制御ループを構成している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
尚、この制御ループの応答時間を支配しているのは、各ローパスフィルタである。すなわち、応答時間は、ＬＰＦ＞ＬＰＦ４０＞ＬＰＦ３８のように標準的には設定する。タイミングチャートのレーザダイオードＬＤオンからＤＡＯ、ＶＩ、がＡＰＣループの応答により順次上昇し、レーザダイオードＬＤ電流を増加する。レーザダイオードＬＤが発光するとモニタダイオードＭＤにその光が入り、ＶＭＤ、ＶＭＤＴが上昇し、基準２とＶＭＤが一致した時点で安定する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
レーザダイオードＬＤの保護動作については、タイミングチャートのＨＵ時点で、ソフトが暴走したと仮定し、ＤＡＯ出力はフルビットのＨを出力したとする。Ｔ２期間で、ＶＭＤＴが上昇する。この時定数は、ＬＰＦ４０で支配される。ＶＭＤＴが基準１を越した瞬間（Ｔ２時点）で、ＣＬがＬになり、ＮＤ１出力ＥＮ１がＨになり、ＯＥＮがＬになる。こ動作で、ＳＷがＧに接続され、ＶＩの上昇は、停止し、ゼロに向かって下降する。この動作は、レーザダイオードＬＤの出力が基準１で破壊しないように設定すれば、レーザダイオードＬＤの破壊を防止できることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
レーザダイオードＬＤの保護動作からの復帰については、ノイズなどでレーザダイオードＬＤの保護動作が行われた場合には、コントローラは、ＥＮ１を監視していて、ＥＮ２をＨとし、ＯＴＰを瞬間Ｌにし、ＮＤ１出力であるＥＮ１をＬにする。コントローラＣＮＴが暴走している場合は、ウオッチドックタイマーが動作し、ＯＳＴを一定時間だけＨとし、ＴＲをオンすることにより、ＣＬを放電させ、ＲＳＴＮをＬにし、上述のリセットと同じ動作をさせて復帰する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本実施形態によれば、レーザダイオードＬＤのレーザ出力をモニタすることにより得られるモニタ信号が基準１を越える状態が一定期間に渡って継続したことを検出したときに出力停止モードが設定され、出力停止モードの設定に伴ってレーザダイオードＬＤのレーザ出力が停止する。例えば静電ノイズ等の混入によりモニタ信号が一時的に上昇して基準１を越えても、これが上述の一定期間内に解消した場合には、出力停止モードが設定されない。すなわち、レーザダイオードＬＤのレーザ出力が不必要に停止されることが避けられる。また、ソフトウェア方式のコントローラ部ＣＮＴが暴走した場合には、モニタ信号の上昇が上述の一定期間内に解消しないため、確実にレーザ光源を破壊から保護することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図６は記録時に適用したレザーパワー制御の例を示す。例えば色素系のメディアに記録する場合、図６に示すようにレーザドライバＬＤＤのＩＲにリードパワーのＡＰＣを行う。記録電流およびタイミングは電流をＧＮ、タイミングをＯＥＮで制御する。ＬＤＤの記録チャネルは２〜３チャネルが使用されている。Ｉ−Ｖ変換部３２の出力はサンプルホールド回路４１によりリード出力時の値を選択して使用する。ここで、デグリッジはフリップフロップＳＲ１，ＳＲ２により行っている。尚、ＯＴＰ出力はＥＮ１でゲーティングすることで、保護ラッチが働いている場合のみラッチ解除ができるようになる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2009087465.tif 000009
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2009087465.tif 000010
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2009087465.tif 000011
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2009087465.tif 000012