CN101015007A - 光信息记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的光信息记录再生装置具备：光源(1)，其放射用于以光学方式访问信息记录介质的激光；激光器驱动电路(51a)，其向光源(1)的半导体激光器供给驱动电流；高频叠加电流产生电路(51c)，其对驱动电流添加高频叠加电流；温度传感器(35)，其对光源(1)附近的温度进行检测；和控制部，其根据检测出的温度来切换高频叠加电流的值。
Description
技术领域
本发明涉及进行对光信息记录介质写入数据、以及读出光信息记录介质中记录的数据的至少一方的光信息记录再生装置。
背景技术
作为以光学方式进行数据的记录再生的光信息记录介质，光盘正在普及。通过将比较弱的一定光量的光束照射到旋转的光盘上，检测由光盘调制的反射光，来再生记录于光盘的数据。
在再生专用的光盘中，在光盘的制造阶段预先以螺旋状由凹坑记录信息。与此相对，在可改写的光盘中，通过蒸镀等方法，在形成具有螺旋状的脊(land)或槽(groove)的轨道的基材表面，堆积可进行数据的光学记录/再生的记录材料膜。当在可改写的光盘中记录数据时，将根据应记录的数据来调制光量的光束照射到光盘上，由此使记录材料膜的特性局部变化，来进行数据的写入。
凹坑的深度、轨道的深度、以及记录材料膜的厚度比光盘基材的厚度小。因此，光盘中记录有数据的部分构成二维的面，有时称作“信息记录面”。在本说明书中，考虑这样的信息记录面在深度方向也具有物理大小，从而取代“信息记录面”的说法，使用“信息记录层”的说法。光盘至少具有1个这样的记录层。1个记录层实际上也可以包括相变材料层、反射层等多个层。
当在可记录的光盘中记录数据时，或者当再生这样的光盘中记录的数据时，需要使光束在记录层中的目标轨道上始终处于规定的汇聚状态。为此，需要“聚焦控制”以及“跟踪控制”。“聚焦控制”是在信息记录面的法线方向上控制物镜的位置，使得光束的焦点位置始终位于信息记录层上。另一方面，跟踪控制是在光盘的半径方向上控制物镜的位置，使得光束的点位于规定的轨道上。
历来，作为高密度、大容量的光盘，DVD(Digital Versatile Disc)-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD-R、DVD+RW、DVD+R等光盘逐渐被实用化。另外，CD(Compact Disc)现在也正在普及。目前，比这些光盘更进一步高密度化、大容量化的蓝光光盘(Blu-ray Disc；BD)等下一代光盘的开发、实用化正在发展。另外，为了提高一张光盘中可记录的数据的容量，还正在开发层叠有多个信息记录层的光盘。
对光盘的信息记录层进行照射的光束，以半导体激光器作为光源。若以从半导体激光器发出的激光照射光盘，则由光盘反射的激光的一部分会入射到半导体激光器。由于这种返回光会使半导体激光器的振荡状态变得不稳定，因此激光强度的噪声成分增加，存在无法正确再生出光盘中记录的信息信号的问题。
作为解决这种返回光的问题的一个方法，采用了在半导体激光器的驱动电流上叠加高频电流(频率：例如250～350MHz)的驱动方式(高频电流叠加法)。例如，在专利文献1和专利文献2中公开了采用高频电流叠加法的光信息记录再生装置。
专利文献1：特开平07-93794号公报(段落编号0016～0048、0063～0065、图1、图5)
专利文献2：特开平07-320292号公报(段落编号0035～0064、0075～0094、图1)
通过使半导体激光器的动作多方式化，高频电流的叠加会对降低返回光的噪声起到效果，但根据本发明者的实验可知，即使在进行高频电流的叠加的情况下，伴随半导体激光器的动作温度上升，光盘装置的读取错误率会增加。读取错误率是指，在对光盘照射激光进行数据记录/再生时发生读取不良(读取错误)的比例。当光盘例如是DVD-R等时，读取错误率是平均每块(block)的读取错误率，称作字节出错率(BER)。读取错误率的增加会引起使来自光盘的信号再生品质下降的大问题。
发明内容
本发明为解决上述课题而实现，主要目的在于提供一种可降低半导体激光器的噪声、并可正确地对光盘的数据进行再生的光信息记录再生装置。
本发明的光信息记录再生装置具备：激光源，其放射用于以光学方式访问信息记录介质的激光；驱动电路，其向所述激光源供给驱动电流；高频电路，其对所述驱动电流添加高频叠加电流；温度传感器，其对所述激光源的温度进行检测；和控制部，其根据检测出的温度来切换高频叠加电流的值。
在优选的实施方式中，所述控制部按照基于规定记录再生特性的参数的温度依赖性而预先设定的温度与高频叠加电流的关系，来切换高频叠加电流的值。
在优选的实施方式中，还具备存储器，其存储所述温度与高频叠加电流的关系。
在优选的实施方式中，规定所述记录再生特性的参数是字节出错率。
在优选的实施方式中，所述控制部按照将规定记录再生特性的参数随温度上升而变化的比例抑制在0.005％以下的方式，使高频叠加电流的值增加。
在优选的实施方式中，高频叠加电流的值是在根据不要的辐射噪声的高频叠加电流依赖性而预先设定的上限值以下的值。
在优选的实施方式中，所述控制部在由所述温度传感器检测出的温度达到温度T1时，将高频叠加电流的值从第一等级I1切换到第二等级I2，在由所述温度传感器检测出的温度下降到比温度T1低5℃以上的温度T2时，从所述第二等级切换到所述第一等级。
本发明的控制装置是光信息记录再生装置用的控制装置，所述光信息记录再生装置具备：激光源，其放射用于以光学方式访问信息记录介质的激光；驱动电路，其向所述激光源供给驱动电流；高频电路，其对所述驱动电流添加高频叠加电流；温度传感器，其对所述激光源附近的温度进行检测，该控制装置具备：存储器，其记录规定温度与高频叠加电流的关系的数据；和控制部，其基于与由所述温度传感器检测出的温度相关的信息，根据所述存储器中记录的数据来确定高频叠加电流的值，并控制所述高频电路的动作，所述控制部基于检测出的温度来切换高频叠加电流的值。
(发明效果)
根据本发明的信息记录再生装置，可进行半导体激光器的噪声的降低，从而可正确地对光盘的信息信号进行记录再生。
附图说明
图1是表示激光器驱动电流与光输出的关系的曲线图；
图2是表示高频电流非叠加时的电流-光输出特性的温度依赖性的曲线图；
图3是表示使高频叠加电流变化时的读取错误率的温度依赖性的曲线图；
图4是表示高频叠加电流与不要的辐射噪声的关系的曲线图；
图5是表示本发明的光信息记录再生装置的实施方式的构成的图；
图6是表示图5所示的光信息记录再生装置的主要部电路构成的图；
图7是表示本发明的实施方式的测定温度与高频叠加电流的切换值的关系的图。
图中：1—光源，1a—激光，5—校准透镜，10—反射镜，11—物镜，12—物镜驱动装置，13—基座，14—光检测器，15—拾取电路基板，16—信号连接部，30—光拾取器，31—透镜保持部件，35—温度传感器，36—预处理电路，37—控制部，38—中央运算控制部(CPU)，39—非易失性存储器，40—系统控制器，41—驱动部，50—光盘，51—激光器驱动部，51a—激光器驱动电路，51b—电流量切换部，51c—高频叠加电流产生电路，52—光监测器，52a—受光元件，52b-I/V放大器，60—光信息记录再生装置。
具体实施方式
本发明的光信息记录再生装置根据由温度传感器检测出的温度来切换叠加到半导体激光器的驱动电流上的高频电流的大小。根据光盘的记录再生特性与由高频叠加电流产生电路所产生的不要的辐射噪声量的相关，设定根据温度切换的高频叠加电流量。根据本发明，即使对于温度变化，也可进行半导体激光器噪声的降低，且可将不要的辐射噪声降低到标准的范围内。其结果，能正确地对光盘的信息信号进行记录再生，且可抑制不要的辐射增大。
首先，参照图1～图4，对半导体激光器的温度、光盘装置的读取错误率、不要的辐射噪声等进行说明。
首先，参照图1和图2。图1是表示高频电流(频率：300MHz，电流值：40mA)叠加时和非叠加时的激光器驱动电流与光输出的关系(光输出特性)的曲线图，图2是表示未叠加高频电流时的光输出特性的温度依赖性的曲线图。
如图1所示，高频电流叠加时的半导体激光器的振荡阈值比非叠加时的半导体激光器的振荡阈值低。在图1中，用ΔIth表示这些阈值的差。高频叠加电流越大，阈值差ΔIth越大，半导体激光器的噪声降低。在将半导体激光器用作光盘装置的光源时，由于高频叠加电流越大，越不易受到返回光的影响，因此可获得稳定的再生特性。
如图2所示，若半导体激光器的动作温度上升，则半导体激光器的振荡阈值存在增高的倾向。该倾向与有无高频叠加电流无关。另外，若半导体激光器的动作温度上升，则微分效率降低，因此由高频叠加电流引起的调制度变小。若调制度变小，则容易受到返回光的影响，读取错误率增加。
下面，参照图3，对半导体激光器的动作温度与读取错误率的关系进行说明。图3表示高频叠加电流为30、35、40、45、50mA时的读取错误率的温度依赖性。如图3所示，当高频叠加电流为一定时，读取错误率随着温度上升而增大。为了实现良好的记录再生特性，希望将读取错误率降低到0.01％以下。从图3可知，为了降低读取错误率，只要增大高频叠加电流即可。
但是，若增大高频叠加电流，则来自高频叠加电流产生电路的不要的辐射会增大。众所周知，EMI标准是由世界各国的通信委员会确定的，例如，在使光信息记录再生装置动作的状态下进行配置，当距配置位置3m的位置设定了天线时，若半导体激光器中使用的高频叠加电流的频率大致为250MHz，则不要的辐射噪声量的传导临界值为46dB。
图4是表示光盘装置中的高频叠加电流与不要的辐射噪声的关系的曲线图。如图4所示，若高频叠加电流增加，则不要的辐射噪声会增大。因此，若出于降低读取错误率的目的，而只是提高高频叠加电流，则会产生超过EMI标准的范围的不要的辐射噪声。在图4的例子中，若高频叠加电流增大到超过50mA，则不要的辐射噪声会增加到46dB以上，将超过EMI的标准的范围。
在本发明中，当半导体激光器的温度上升，达到读取错误率超过规定值(例如，0.01％)这样的温度水平时，通过增加高频叠加电流的值来抑制读取错误率的上升，但此时，使不要的辐射噪声不会因高频叠加电流的增加而超过EMI标准的范围。
更详细而言，预先测定使高频叠加电流变化时的记录再生特性(读取错误率)与温度的关系，另一方面，测定不要的辐射噪声量与高频叠加电流的关系。并且，将半导体激光器的温度与高频叠加电流量的关系作为表格保存到装置内，根据在动作时测定的半导体激光器的温度，来变更高频叠加电流的值。例如，在刚刚开始光信息记录再生装置的动作之后，当半导体激光器的温度还处于相对低的阶段时，预先将高频叠加电流的值设定在40mA。然后，当半导体激光器的温度上升到65℃时，使高频叠加电流的值从40mA变化到45mA。
为了进行这样的高频叠加电流的切换，需要预先将温度与高频叠加电流的关系存储到非易失性存储器中。然后，根据由温度传感器检测出的温度，由电流切换部切换高频叠加电流产生电路所产生的高频叠加电流的大小即可。
(实施方式)
下面，参照附图，对本发明的光信息记录再生装置的实施方式进行说明。
首先，参照图5和图6。图5是表示本实施方式的光信息记录再生装置的构成的图，图6是表示其主要部的电路构成例的图。
如图5所示，本实施方式的光信息记录装置具备：使光盘50旋转的主轴电动机43、以光学方式访问光盘50的光拾取器30、和与光拾取器电连接的信号处理部。
光拾取器30具备：由半导体激光器构成的光源1；激光器驱动部51；将从光源1放射的激光汇聚到光盘50的光学系统；以及接受从光盘50反射的激光的一部分并生成电信号的光检测器等。在本实施方式中，对光源1附近的温度进行检测的温度传感器35，为了正确地检测半导体激光器(光源1)的温度而配置在光源1附近，搭载于拾取电路基板15。
如图2所示，激光器驱动部51具有：向光源1的半导体激光器(二极管)供给驱动电流的激光器驱动电路51a；产生高频叠加电流(频率：例如250～350MHz)，对来自激光器驱动部51的驱动电流添加高频叠加电流的高频叠加电流产生电路51c；以及可将高频叠加电流的大小设定为多个等级(30～50mA)的电流量切换部51b。如图1所示，激光器驱动部51搭载于拾取器电路基板15。
如图2所示，光拾取器30具备：使从光源1放射的激光1a成为平行光的校准透镜5；使变为平行光的激光1a向相对于光盘50垂直的方向偏转的反射镜10；对从光源1放射的激光量进行检测的光监测器52；对激光1a进行聚光，在光盘50的信息记录层上形成光点的物镜11；将由光盘50反射的光的光路与到光源1的光路分离的光学元件23；以及将由光盘50反射的光转换为电信号的光检测器14。
校准透镜5和反射镜10保持于基座13的规定的位置。光监测器52具备受光元件52a和I/V放大器52b，配置于激光1a透过反射镜10的位置。物镜11和光学元件23保持于透镜保持部件31，光检测器14被调整为最佳地检测反射光，保持于基座13。
光源1、物镜驱动装置12、和光检测器14通过未图示的挠性印刷基板等连接机构与拾取电路基板15连接。在拾取电路基板15上安装有电阻、电容器等电气部件，且连接有挠性印刷基板等的信号连接部16。
光盘50中记录的信息由光拾取器30的光检测器14转换为电信号。该电信号经由拾取电路基板15和信号连接部16而被输入到预处理电路36。在处理电路36中，除进行聚焦误差信号和跟踪误差信号等伺服信号的生成以外，还进行再生信号的波形等效、二进制化切分(slice)、同步数据等的模拟信号处理。
由预处理电路36生成的伺服信号输入到控制部37。控制部37进行物镜驱动装置12的驱动，或进行将光拾取器30向光盘50内周或外周运送的运送电动机42的驱动。驱动部41按照光拾取器30在光盘50的信息记录面上形成的光点追随所希望的轨道的方式，对物镜驱动装置12的动作进行调节，进行聚焦和跟踪控制、运送控制、主轴电动机控制。这一连串的控制由控制部37进行的数字伺服来实现。
由预处理电路36生成的同步数据通过系统控制器40实施数字信号处理，经由未图示的接口电路将记录再生数据传送到主机。预处理部36、控制部37、和系统控制器40与中央运算处理部38连接，根据中央运算处理部38的指令而动作。
由光监测器52检测出的激光量信息也经由拾取电路基板15和信号连接部16输入到预处理电路36。根据激光量信息、中央运算处理部38的指令，激光器驱动部51按照数据的记录/再生所需要的激光能量为一定的方式动作(APC)。另外，向光盘50记录数据所需要的激光能量因主轴电动机43的转速而变化，因此激光器驱动部51考虑上述转速来进行激光能量的控制。
将光盘装置的一连串动作规定成使光盘50旋转、将光拾取器30运送到目标位置、使光点位于光盘50的目标轨道并使其追随所希望的轨道等的程序，作为固件(firmware)预先存储于非易失性存储器39。
根据本实施方式，可抑制伴随半导体激光器的温度上升的读取错误率的增加、且可将不要的辐射噪声保持在EMI标准的范围内。其结果，能正确地对光盘的信息信号进行再生。
图7是表示测定的温度与高频叠加电流的关系的曲线图。在本实施方式中，将高频叠加电流保持在第一值I1(例如40mA)，直至测定温度达到温度T1(例如60℃)为止。然后，当测定温度达到温度T1时，通过电流量切换部51b，将高频叠加电流从第一值I1切换到第二值I2(例如45mA)。第二值I2根据如图3和图4所示的温度、读取错误率、高频叠加电流以及不要的辐射噪声的相互关系而预先确定。
在本实施方式中，即使在测定温度从温度T1开始下降时，也不会将高频叠加电流直接从第二值I2切换到第一值I1。在本实施方式中，如图7所示，当测定温度下降到比温度T1充分低的温度T2时，通过电流量切换部51b，将高频叠加电流从第二值I2切换到第一值I1。这样做的理由是为了不会因很小的温度变化就频繁地切换高频叠加电流。因此，优选将由T1-T2规定的温度差例如设定在5℃以上，也可设定在10℃以上。
根据本实施方式，在温度为50℃、高频叠加电流为第一值I1(例如40mA)的情况下动作时，因主轴电动机43和运送电动机42等的发热而温度上升，若测定温度达到温度T1(例如65℃)，则将高频叠加电流切换到第二值I2(例如45mA)。然后，测定温度在65℃附近达到稳定状态，即使发生了从-1℃到+1℃这样的很小的温度变化，也不会切换高频叠加电流的大小。
从图3可知，当高频叠加电流的值始终保持在40mA时，在温度为65℃情况下的读取错误率达到0.01％，但通过将高频叠加电流的值切换到45mA，能将温度为65℃情况下的读取错误率降低到一半以下。而且，在45mA的高频叠加电流下，能将不要的辐射噪声抑制在比45dB低的值。
在上述实施方式中，将高频叠加电流的值在两个等级内进行切换，但本发明所进行的电流值的切换并不限定在两个等级。可将高频叠加电流在三个等级以上的值进行切换，也可根据温度使其连续变化。
另外，根据测定的温度而确定的高频叠加电流的值无需固定在一定的大小。在上述的例子中，将温度为65℃情况下的高频叠加电流的I2设定在45mA，但也可根据成为记录再生对象的光盘的种类、半导体激光器的使用经过时间来改变值I2的值。
本发明的温度传感器只要能检测到半导体激光器的温度变化即可，无需测定半导体激光器的正确的温度。即，可直接或间接对反映半导体激光器的温度变化的部位的温度进行检测即可。因此，本说明书中的“对激光源的温度进行检测”完全包括对激光源的特性产生影响的温度变化的检测。优选温度传感器安装于光拾取器的某个位置，但也可用安装于光拾取器以外的部分的红外线传感器取代。另外，温度传感器无需具备针对温度直接反应的元件。例如，在能够根据驱动电流与光输出的关系推断温度或与温度相对应的信息时，可将为此发挥功能的元件或电路包含在广义的“温度传感器”的概念中。
(工业上的可利用性)
本发明的光信息记录再生装置可广泛用于记录包括影像音响信息的各种数据的各种电子设备中。
Claims (8)
1.一种光信息记录再生装置，其中具备：
激光源，其放射用于以光学方式访问信息记录介质的激光；
驱动电路，其向所述激光源供给驱动电流；
高频电路，其对所述驱动电流添加高频叠加电流；
温度传感器，其对所述激光源的温度进行检测；和
控制部，其根据检测出的温度来切换高频叠加电流的值。
2.根据权利要求1所述的光信息记录再生装置，其特征在于，
所述控制部按照基于对记录再生特性进行规定的参数的温度依赖性而预先设定的温度与高频叠加电流的关系，来切换高频叠加电流的值。
3.根据权利要求1所述的光信息记录再生装置，其特征在于，
还具备存储器，其存储所述温度与高频叠加电流的关系。
4.根据权利要求2所述的光信息记录再生装置，其特征在于，
规定所述记录再生特性的参数是字节出错率。
5.根据权利要求4所述的光信息记录再生装置，其特征在于，
所述控制部按照将对记录再生特性进行规定的参数随温度上升而变化的比例抑制在0.005％以下的方式，使高频叠加电流的值增加。
6.根据权利要求1所述的光信息记录再生装置，其特征在于，
高频叠加电流的值是在基于不要的辐射噪声的高频叠加电流依赖性而预先设定的上限值以下的值。
7.根据权利要求1所述的光信息记录再生装置，其特征在于，
所述控制部在由所述温度传感器检测出的温度达到温度T1时，将高频叠加电流的值从第一等级I1切换到第二等级I2，在由所述温度传感器检测出的温度下降到比温度T1低5℃以上的温度T2时，从所述第二等级切换到所述第一等级。
8.一种控制装置，用于控制光信息记录再生装置，所述光信息记录再生装置具备：激光源，其放射用于以光学方式访问信息记录介质的激光；驱动电路，其向所述激光源供给驱动电流；高频电路，其对所述驱动电流添加高频叠加电流；温度传感器，其对所述激光源附近的温度进行检测，
该控制装置具备：
存储器，其记录对温度与高频叠加电流之间的关系进行规定的数据；和
控制部，其基于与由所述温度传感器检测出的温度相关的信息，根据所述存储器中记录的数据来确定高频叠加电流的值，并控制所述高频电路的动作，
所述控制部基于检测出的温度来切换高频叠加电流的值。
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