(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードのレーザ出力を制御するレーザ制御装置において、
レーザダイオードからの光出力を検出するフォトダイオードと、
フォトダイオードが検出した光検出信号と、基準電圧供給部から供給される基準電圧との差分を積分して、一時的にサンプルホールドする積分器と、
積分器とフォトダイオードの間に設けられており、光出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングでスイッチング動作を行う第１スイッチ素子と、
基準電圧供給部と積分器の間に設けられており、第１スイッチ素子と同期してスイッチング動作を行う第２スイッチ素子と
を備えることを特徴とするレーザ制御装置。
【請求項２】
第１スイッチ素子と第２スイッチ素子がＯＦＦのとき、コンデンサは直前のレーザ出力をホールドする請求項１に記載のレーザ制御装置。
【請求項３】
レーザダイオードのレーザ出力を制御するレーザ制御装置を有する光ディスク装置において、
レーザダイオードからの光出力を検出するフォトダイオードと、
フォトダイオードが検出した光検出信号と、基準電圧供給部から供給される基準電圧との差分を積分して、一時的にサンプルホールドする積分器と、
積分器とフォトダイオードの間に設けられており、光出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングでスイッチング動作を行う第１スイッチ素子と、
基準電圧供給部と積分器の間に設けられており、第１スイッチ素子と同期してスイッチング動作を行う第２スイッチ素子と
を備えることを特徴とするレーザ制御装置を有する光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ制御装置及びこれを有する光ディスク装置の改良、特に精度よくレーザダイオードの出力を制御するレーザ制御装置及びこれを有する光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアの普及に伴い、音楽用ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の再生専用情報記録媒体や情報再生装置が用いられている。また近年、追記型光ディスクや光磁気ディスク等に代表される書き換え可能な情報情報記録媒体の他に、相変化型情報記録媒体も注目されている。
【０００３】
相変化型情報記録媒体とは、記録材料を結晶相とアモルファス相とに可逆的に相変化させて情報を記録するものをいう。相変化型情報記録媒体は、光磁気ディスクのように外部磁界を必要とせず、半導体レーザのレーザ光だけで情報の記録、再生を行うことができる。また、相変化型情報記録媒体は情報の記録と消去がレーザ光により一度に行われるオーバーライト方式が可能である。
【０００４】
ここで、一般的に相変化型情報記録媒体への記録方法について詳しく説明する。
相変化型情報記録媒体への記録は、図３に示すようなパルス波形のレーザ光によって相変化型情報記録媒体にマークを形成することで行われる。図３のパルス波形は消去パルスＥＰ（パワーＥの連続発光）と記録パルスＷＰ（パワーＷとパワーＥのパルス）から構成されており、例えばフェーズチェンジリライタブルディスクの場合、記録パルスＷＰと消去パルスＥＰのデューティ比が５０％になるように、記録用光ビームを間欠的に記録ディスクの情報記録面に照射することによって情報の記録が行われる。マルチパルス波形のレーザ光を用いることにより、記録マークを確実に形成することができる。
【０００５】
上述したマルチパルス波形によりマークを形成する場合、レーザ光の出力を制御しながらマークを形成することが必要となる。そこで、ダイオード等のレーザ光出力を補正する方法について説明する。
まず、冷却パルスＣＰ（パワーＣの発光）を独立に発光させ、サンプリングを行う。そして、記録パルスＷＰと冷却パルスＣＰとの和の平均値をサンプリングするとともに、消去パルスＥＰをサンプリングする。そして、冷却パルスＣＰと消去パルスＥＰの平均値との差ΔＣＥを算出し、消去パルスＥＰの平均値と、記録パルスＷＰと冷却パルスＣＰの和の平均値との差ΔＥＷを算出する。そして、ΔＣＥとΔＥＷに基づいて補正が行われる。
【０００６】
上述した補正を実現するためのレーザ制御装置の回路図を図４に示す。図４において、レーザ制御装置１は、レーザダイオード２、フォトダイオード３、スイッチ素子４、サンプルホールド回路（以下「Ｓ／Ｈ回路」という）６、積分器７、基準電圧供給部８等を有している。
フォトダイオード３はレーザダイオード２から発せられたレーザを受光して、その光検出信号を検出する。光検出信号はスイッチ素子４を介して、積分器７に入力される。
【０００７】
ここで、検出された光検出信号のサンプリングを行うため、サンプリングするタイミングでスイッチ素子４を開閉動作を行う。すなわち図３に示すように、記録パルスＷＰはパルス発光するため、発光するタイミングで光検出信号をＳ／Ｈ回路６に入力して、記録パルスＷＰと冷却パルスＣＰの和の平均値という形で記録パルスＷＰをサンプルホールドする。よって、スイッチ素子４の開閉のタイミングは、発光するタイミングと同期する。また、コンデンサ６ａはＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）としての役割も果たしている。
【０００８】
積分器７は抵抗器７ａ、７ａ、比較積分器７ｂ、コンデンサ７ｃを有しており、比較積分器７ｂはＳ／Ｈ回路６と基準電圧供給部７に接続されている。比較積分器７ｂには基準電圧Ｖｒｅｆと光検出信号との差分が入力されて、その積分値がレーザダイオード２の出力信号として供給される。そして、レーザダイオード２は供給された積分器７の出力信号に基づいてレーザを出力する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この回路にはＳ／Ｈ回路６の出力を積分器７で増幅しているため、ホールド用コンデンサ６ａのドループの影響が大きくなってしまうという問題がある。さらに、４０ｄＢ〜５０ｄＢのゲインを得ているため、ホールド用コンデンサ６ａの出力電圧が微小に変わっても、レーザダイオード２に供給する出力信号に大きく影響してしまう。
【００１０】
また、レーザ制御装置１の動作上、初期電流値を与えようとしたとき、コンデンサ６ａ、７ｃの電荷量を制御する必要があるため、Ｓ／Ｈ回路６のホールド用コンデンサ６ａと積分器７のコンデンサ７ｃの両方の電荷量を制御する必要があるとともに、Ｓ／Ｈ回路６の出力のエイリアジングが入力に影響を与えてしまうという問題がある。
【００１１】
そこで本発明は上記課題を解消し、精度よくレーザ光を制御することができるレーザ制御装置及びこれを有する光ディスク装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、レーザダイオードのレーザ出力を制御するレーザ制御装置において、レーザダイオードからの光出力を検出するフォトダイオードと、フォトダイオードが検出した光検出信号と、基準電圧供給部から供給される基準電圧との差分を積分して、一時的にサンプルホールドする積分器と、積分器とフォトダイオードの間に設けられており、光出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングでスイッチング動作を行う第１スイッチ素子と、基準電圧供給部と積分器の間に設けられており、第１スイッチ素子と同期してスイッチング動作を行う第２スイッチ素子とを備えるレーザ制御装置により、達成される。
【００１３】
本発明では、フォトダイオードの光検出信号を直接積分器に入力するとともに、積分器のコンデンサが直前のレーザダイオードに対する出力信号をホールドする。これにより、コンデンサにおけるドループの影響をなくすことができ、精度よくレーザ出力を制御することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１５】
図１は本発明のレーザ制御装置の好ましい実施の形態の回路図を示しており、図１を参照してレーザ制御装置（ＡＰＣ回路）１０について詳しく説明する。
図１のレーザ制御装置１０は、フォトダイオード１１、第１スイッチ素子１３、第２スイッチ素子１４、積分器１５、基準電圧供給部１６等を有している。レーザダイオード１７は光ディスクにデータを記録し、あるいは光ディスクに記録されているデータを読み出すために使用される。
【００１６】
フォトダイオード１１はレーザダイオード１７のフロント光検出信号を検出して、検出されたレーザダイオード１７の光検出信号をスイッチ素子１７を介して積分器１５に送る。第１スイッチ素子１３はレーザダイオード１７から発光する記録信号と同期したタイミングで開閉動作が行われる。例えば、パワーＣを決定する積分器１５はパワーＣを発光している間のみ閉じられている。また、パワーＥを決定する積分器１５は記録パルスＷＰ（パワーＷとパワーＣのパルス）を発光している間のみ閉じられる。
【００１７】
積分器１５は抵抗器１５ａ、１５ａ、比較積分器１５ｂ、コンデンサ１５ｃからなっている。抵抗器１５ａ、１５ａは基準電圧供給部１６と比較積分器１５ｄの間にそれぞれ設けられている。比較積分器１５ｂとコンデンサ１５ｃは、フォトダイオード１１から送られてきた光検出信号と基準電圧供給部１６から送られてくる基準電圧信号との差分を積分して、その出力をレーザダイオード１７に出力する。
【００１８】
次に、レーザ制御装置１０の動作について詳しく説明する。
まず、レーザダイオード１７から発せられたレーザをフォトダイオード１１で検出し、その光検出信号は積分器１５に送られる。そして、第１スイッチ素子１３、第２スイッチ素子１４がＯＮされると、比較積分回路１５には、光検出信号と基準電圧供給部１６から送られてくる基準電圧信号との差分が積分器１５のコンデンサ１５ｃに印加される。
【００１９】
このとき、時定数は基準電圧供給部１６に接続されている抵抗器１５ａの抵抗値とコンデンサ１５ｃの容量によって決定する。ここで、時定数はサーボループの応答を決める定数であり、光検出信号からＤＣ信号を検出する時定数でもある。また、第１スイッチ素子１３、第２スイッチ素子１４がＯＦＦのとき、コンデンサ１５ｃには電圧が印加されないため、積分器１５の出力は直前の値がホールドされることになる。このとき、コンデンサ１５ｃはＳ／Ｈ回路の役割を果たすとともに、ＬＰＦの役割も果たしている。
【００２０】
上記実施の形態によると、平均化フィルタと積分器が統合されているために積分器のコンデンサがドループしても影響がするない。例えば、従来例では平均化フィルタのパワーＣのドループ量ΔＣが積分器１５のゲイン倍されて出力に現れるため、見かけ上ドループ量が例えば４０ｄＢ〜５０ｄＢ（１００倍以上）大きくなり良好な結果が得られない。これに対し、上記実施の形態においてはドループ量ΔＣがゲイン倍されないため、従来と比べてドループの影響が例えば１００分の１以下にすることができる。
【００２１】
また、ＡＰＣ回路１０の操作上、初期電流値を与えるときには、積分器１５のコンデンサ１５ｃの電荷量を制御するだけでよいので、電流指示出力ばかりでなく、積分器の状態もメモリしてコントロールすることができる。さらに、サンプルホールドの出力のエイリアジングに影響を与えることがなくなる。
その上、従来は平均化フィルタ６と積分器７でＡＰＣループ全体が２次系になっているため、サーボループを安定するためには積分器の時定数を低く抑えなければならなかったが、上記実施の形態においてはＡＰＣループ全体が１次系であるため、積分器１５の時定数を小さく（サーボループの帯域を高く）しても、サーボループを安定にできる。従って、応答時間を早くすることができる。
【００２２】
図３には、上述した自動レーザ制御装置１０を用いた光ディスク装置２０の一例を示している。
図３において、光ディスク装置２０は、光ディスク２１を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ２２と、光学ピックアップ２３を備えている。
ここで、スピンドルモータ２２は、光ディスクドライブコントローラ２４により駆動制御され、所定の回転数で回転される。ここで、自動レーザ制御装置１０は、光学ピックアップ２３と光ディスクドライブコントローラ２４に収容されている。光ディスク２１は、複数の種類の光ディスクを選択して、それぞれ再生できるようになっている。
【００２３】
また、光学ピックアップ２３は、この回転する光ディスク２１の信号記録面に対して、光を照射して、信号の記録を行ない、またはこの信号記録面からの戻り光を検出するために、信号復調器２５に対して戻り光に基づく再生信号を出力する。
【００２４】
これにより、信号復調器２５にて復調された記録信号は、誤り訂正回路２６を介して誤り訂正され、インターフェイス２７を介して、外部コンピュータ等に送出される。これにより、外部コンピュータ等は、光ディスク２１に記録された信号を再生信号として受け取ることができるようになっている。
【００２５】
上記光学ピックアップ２３には、例えば光ディスク２１上の所定の記録トラックまで、トラックジャンプ等により移動させるためのヘッドアクセス制御部２８が接続されている。さらに、この移動された所定位置において、光学ピックアップ２３の対物レンズを保持する二軸アクチュエータ（後述）に対して、当該対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させるためのサーボ回路２９が接続されている。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、精度よくレーザ光を制御することができるレーザ制御装置及びこれを有する光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレーザ自動制御装置の好ましい実施の形態を示す回路図。
【図２】本発明のレーザ自動制御装置を有する光ディスク装置の好ましい実施の形態を示すブロック図。
【図３】従来の光学式情報記録媒体に情報を記録する際にレーザダイオードに供給されるパルス波形を示す波形図。
【図４】従来のレーザ自動制御装置を示す回路図。
【符号の説明】
１０・・・レーザ自動制御装置、１１・・・フォトダイオード、１３・・・第１スイッチ素子、１４・・・第２スイッチ素子、１５・・・積分器、１６・・・基準電圧供給部、１７・・・レーザダイオード。
【図１】
0003855414.tif 000002
【図２】
0003855414.tif 000003
【図３】
0003855414.tif 000004
【図４】
0003855414.tif 000005