JP2002334440A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザの変調速度を高速化した場合におい
て、レーザパワーの制御を行うためのピークパワーＰ
ｐ、バイアスパワーＰｂを正確に検出することが難しい
という問題があり、フォトダイオード１とモニタ回路２
に高速でない場合でもピークパワーＰｐ、バイアスパワ
ーＰｂを正確に制御できるレーザ制御回路を提供するも
のである。 【解決手段】 高速変調時のピークホールド回路６、ボ
トムホールド回路５の検出効率を半導体レーザ１０の電
流に外乱を加えてピークホールド回路６、ボトムホール
ド回路５、サンプルホールド回路４からの外乱成分を検
出することによって求めて、演算回路３で演算により補
正する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的記録再生装
置に用いる半導体レーザパワー制御回路に関するもので
あり、特に高速記録における出力光が高速に変調される
場合においても安定して光パワーを制御する特徴を有す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザのパワーは温度や経時変化
（寿命）により大きく変動するため、光学的記録再生装
置の光源として用いる場合、パワーを安定させるための
パワー制御を行う必要がある。

【０００３】従来の光学的記録再生装置における半導体
レーザパワー制御回路の詳細が、例えば、特開平１−２
０４２２４号公報に記載されている。図１２に従来の光
学的記録再生装置における半導体レーザパワー制御回路
のブロック図を示す。

【０００４】半導体レーザ１０からの出力光の一部がフ
ォトダイオード１で受光され、発生した光電流はモニタ
回路２で電圧に変換される。光ディスク再生時は基準電
圧源Ｄ／Ａ（Ｒｅａｄ／Ｂｉａｓ）２６から出力される
再生パワー基準電圧Ｖｒと前記モニタ回路２からの出力
をボトムホールド回路２３でホールドした電圧がサーボ
アンプ２９で比較され、電流源７を通じて、再生パワー
基準電圧Ｖｒ相当の再生パワーＰｒが常に出力されるよ
うに半導体レーザ１０に電流が流される。記録時、半導
体レーザ１０のパワーは図５に示すようにバイアスパワ
ーＰｂとイレースパワーＰｅとピークパワーＰｐとの３
値に変調され光ディスク上に照射されてデータが記録さ
れる。

【０００５】この時、半導体レーザ１０からの出力光の
一部がフォトダイオード１で受光されモニタ回路２から
光出力に対応した信号が出力される。モニタ回路２から
の信号を、ボトムホールド回路２３、サンプルホールド
回路２４、ピークホールド回路２５にて、光出力のボト
ムレベル、イレースレベル、ピークレベルをそれぞれ検
出する。まずバイアスパワーＰｂは、図１２の基準電圧
源Ｄ／Ａ（Ｒｅａｄ／Ｂｉａｓ）２６を前記Ｖｒからバ
イアスパワーＰｂ相当のバイアスパワー基準電圧Ｖｂに
切り替えることで得られる。ボトムホールド回路２０で
ホールドした電圧がサーボアンプ２３で比較され、電流
源７を通じて、バイアスパワー基準電圧Ｖｂ相当のバイ
アスパワーＰｂが常に出力されるように半導体レーザ１
０に電流が流される。つぎにイレースパワーＰｅは、基
準電圧源Ｄ／Ａ（Ｅｒａｓｅ）２７から出力されるイレ
ースパワー基準電圧Ｖｅとサンプルホールド回路２４か
らの出力がサーボアンプ３０で比較され、電流源８を通
じて、前記バイアスパワー電流に重畳される形で半導体
レーザ１０にイレースパワー電流が流され、イレースパ
ワーＰｅが得られる。

【０００６】さらにピークパワーＰｐは、基準電圧源Ｄ
／Ａ（Ｐｅａｋ）２８から出力されるピークパワー基準
電圧Ｖｐとピークホールド回路２５からの出力がサーボ
アンプ３１で比較され、電流源９を通じて、前記イレー
スパワー電流に重畳される形で半導体レーザ１０にピー
クパワー電流が流され、ピークパワーＰｐが得られる。
前記イレースパワーＰｅとピークパワーＰｐはデータＥ
ＦＭ１、ＥＦＭ２により切り替えられるスイッチ手段１
１、１２でオン，オフされ半導体レーザのパワーはバイ
アスパワーＰｂとイレースパワーＰｅとピークパワーＰ
ｐとの間を変調される。３つのパワー値（バイアスパワ
ーＰｂの値，イレースパワーＰｅの値、ピークパワーＰ
ｐの値）は、基準電圧源２６、２７、２８の各々の基準
電圧を変えることで任意のパワー値を得ることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】データの記録を高速に
行うためには、レーザの変調速度を高速化する必要があ
り、このような高速変調下において、レーザパワーの制
御を行うためには、従来の構成では、バイアスパワーＰ
ｂ、イレースパワーＰｅ、ピークパワーＰｐ、をそれぞ
れ検出する必要があるため、モニタ回路、ボトムホール
ド回路、ピークホールド回路に高速性能が必要と言う問
題があった。

【０００８】つまり、レーザが高速に変調されモニタ用
のフォトダイオードに高速な変調光が入射したとして
も、フォトダイオードやモニタ回路で信号のディレイや
鈍りが生じるため、モニタ出力信号に鈍りが生じて、図
７に示すように、光出力波形を正確に反映できないと言
う問題点や、モニタ回路出力信号が高速になったとして
も、信号が高速になればなるほど、ボトムホールド回
路、ピークホールド回路の検波効率が低下するため、そ
のピーク出力レベル、バイアス出力レベルを正確に検出
することが難しいという問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の光学的記録再生装置で
は、半導体レーザにより光ディスクに記録再生を行う光
学的記録再生装置において、半導体レーザの出射光の一
部を検出するフォトダイオードと、前記フォトダイオー
ドの電流を電圧変換して出力する電流電圧変換手段と、
前記電流電圧変換手段の出力電圧のうちイレースパワー
レベルをサンプルホールドする手段と、前記電流電圧変
換手段の出力電圧のうちピークパワーレベルを検出する
ピークパワー検出手段と、前記電流電圧変換手段の出力
電圧のうちバイアスパワーレベルを検出するボトムパワ
ー検出手段と、半導体レーザに流すバイアス電流を決定
するバイアス電流設定手段と、半導体レーザに流すイレ
ース電流を決定するイレース電流設定手段と、半導体レ
ーザに流すピーク電流を決定するピーク電流設定手段
と、前記イレースパワーサンプルホールドの値に基づい
て前記イレース電流設定手段の設定値を演算し、前記ピ
ークパワー検出値に基づいてピーク電流設定手段の設定
値を演算し、前記ボトムパワー検出値に基づいてボトム
電流設定手段の設定値を演算する演算手段と、半導体レ
ーザに流す電流に外乱を印加する外乱印加手段と前記サ
ンプルホールド手段の出力に含まれる外乱成分と、前記
ピークパワー検出手段の出力に含まれる外乱成分と、前
記ボトムパワー検出手段の出力に含まれる外乱成分と、
を検出する検出手段と、を備え、前記各外乱成分の検出
値に基づいて、ボトム電流設定手段とイレース電流設定
手段とピーク電流設定手段の設定値を補正すること、を
特徴とする。

【００１０】本発明の請求項２に記載の光学的記録再生
装置では、請求項１に記載の光学的記録再生装置におい
て、イレースパワーサンプルホールド値とピークパワー
検出値とボトムパワー検出値とを入力信号とし、イレー
ス電流とバイアス電流とピーク電流を制御する制御信号
を出力信号とする前記演算手段は、入力信号を補正する
入力信号補正手段と、入力信号の目標値設定手段と、目
標値設定手段の出力と前記補正手段の出力とを比較して
その誤差を出力する比較器と、前記比較器の出力を演算
して制御の特性を決定するループフィルタと、を備え
て、入力信号の補正手段出力が入力信号の目標値となる
ように制御系を構成し、さらに、外乱発生手段と、外乱
発生手段出力信号をループフィルタ出力信号へ加算する
手段と、演算手段への入力信号より前記外乱発生手段出
力信号の成分を抽出する外乱検出手段と、を備えて、前
記入力信号補正手段の補正量を決定すること、を特徴と
する。

【００１１】本発明の請求項３に記載の光学的記録再生
装置では、請求項１に記載の光学的記録再生装置におい
て、イレースパワーサンプルホールド値とピークパワー
検出値とボトムパワー検出値とを入力信号とし、イレー
ス電流とバイアス電流とピーク電流を制御する制御信号
を出力信号とする前記演算手段は、入力信号の目標値設
定手段と、目標値設定手段の出力を補正する目標値補正
手段と、補正された目標値と演算手段への入力信号とを
比較してその誤差を出力する比較器と、比較器の出力を
演算して制御の特性を決定するループフィルタと、を備
えて、入力信号の補正手段出力が入力信号の目標値とな
るように制御系を構成し、さらに、外乱発生手段と、外
乱発生手段出力信号をループフィルタ出力信号へ加算す
る手段と、演算手段への入力信号より前記外乱発生手段
出力信号の成分を抽出する外乱検出手段と、を備えて、
前記目標値補正補正手段の補正量を決定すること、を特
徴とする。

【００１２】本発明の請求項４に記載の光学的記録再生
装置では、請求項１に記載の光学的記録再生装置におい
て、前記外乱発生手段の外乱量をデータ記録前の試し書
きによる最適記録パワー検出結果に基づいて決定するこ
と、を特徴とする。

【００１３】本発明の請求項５に記載の光学的記録再生
装置では、請求項１に記載の光学的記録再生装置におい
て、前記外乱の印加はデータ記録前の試し書き時に行っ
て補正量を決定し、データ記録時は外乱の印加を行わな
いこと、を特徴とする。

【００１４】本発明の請求項６に記載の光学的記録再生
装置では、請求項１に記載の光学的記録再生装置におい
て、前記外乱の印加はデータ記録時の最初の期間で行っ
て補正量を決定し、最初の期間以降は外乱の印加を行わ
ないこと、を特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下に、本発明
の請求項１に記載された発明の実施の形態について、図
１、図２、図５を用いて説明する。光ディスク記録時
は、半導体レーザ１０のパワーは図５に示すようにバイ
アスパワーＰｂとイレースパワーＰｅとピークパワーＰ
ｐとの３値に変調され光ディスク上に照射される。バイ
アスパワーＰｂはバイアス電流Ｉｂ、イレースパワーＰ
ｅはバイアスパワー電流Ｉｂとイレースパワー電流Ｉｅ
の加算値、ピークパワーＰｐはバイアスパワー電流Ｉｂ
とイレースパワー電流Ｉｅとピークパワー電流Ｉｐの加
算値によってそれぞれ制御される。図１において、半導
体レーザ１０の変調は、データＥＦＭ１、ＥＦＭ２によ
りオン，オフされるスイッチ手段１１、１２でイレース
パワー電流Ｉｅの加算と、ピークパワー電流Ｉｐの加算
とがオン，オフされることによって行われる。バイアス
パワー電流ＩｂはＤ／Ａ（Ｉｂ）１４によって制御され
る電流源７によって供給され、イレースパワー電流Ｉｅ
はＤ／Ａ（Ｉｅ）１５によって制御される電流源８によ
って供給され、ピークパワー電流ＩｐはＤ／Ａ（Ｉｐ）
１６によって制御される電流源９によって供給される。
１はフォトダイオードで、半導体レーザ１０からの出力
光の一部が受光され、発生した光電流はモニタ回路２で
電圧に変換される。記録時は半導体レーザ１０が変調さ
れ、モニタ回路２から光出力に対応した信号が出力され
て、サンプルホールド回路４にて、イレースレベルを検
出し、ボトムホールド回路５にてバイアスパワーを検出
し、ピークホールド回路６にてピークパワーを検出す
る。

【００１６】図６、図７に、半導体レーザ１０の光出力
波形、モニタ回路２出力波形、サンプルホールドコント
ロール信号の波形の様子を示す。ピットの形成を行う区
間では、半導体レーザはピークパワー、バイアスパワー
間でかなり短い時間間隔にて変調を行う。ピットとピッ
トの間のスペース区間ではピットの消去を行うために、
一定のイレースパワーＰｅが出力される。レーザが高速
に変調され、光出力波形は高速な方形波となっている
が、フォトダイオード１やモニタ回路２で信号のディレ
イや鈍りが生じるため、モニタ回路２出力波形に鈍りが
生じて、特に図７の方はピットの形成を行う区間ではピ
ークパワーやボトムパワーのレベルにまで到達しておら
ず、光出力波形を正確に反映できないが、イレースの区
間は時間的に長いので、モニタ回路２の出力波形に鈍り
が生じても、イレースパワーのレベルにまで到達するの
で、図６、図７のようにサンプルホールドコントロール
信号を生成してサンプルホールドすることによりイレー
スパワーのレベルを検出することができる。

【００１７】このサンプルホールドされたイレースパワ
ーのレベルをＡ／Ｄ変換器１３によってデジタル値に変
換し、演算回路３で演算処理を行い、Ｄ／Ａ（Ｉｅ）１
５にデジタル値を設定することでイレースパワー電流Ｉ
ｅを設定してイレースパワーＰｅを制御する。図６のよ
うにモニタ回路２の出力がピークパワーのレベルとバイ
アスパワーのレベルに到達している場合は、ピークホー
ルド回路６にてピークパワーのレベルが検出でき、ボト
ムホールド回路５にてバイアスパワーの検出ができるの
で、ピークホールド回路６とボトムホールド回路５の出
力をＡ／Ｄ変換器１３によってデジタル値に変換し、演
算回路３で演算処理を行い、Ｄ／Ａ（Ｉｂ）１４、Ｄ／
Ａ（Ｉｐ）１６にデジタル値を設定することで、バイア
スパワー電流Ｉｂ、ピークパワー電流Ｉｐを設定して、
バイアスパワーＰｂ、ピークパワーＰｐを制御できる。
このＤ／Ａ（Ｉｂ）１４、Ｄ／Ａ（Ｉｅ）１５、Ｄ／Ａ
（Ｉｐ）１６の値の演算処理はＡＰＣ部１９にて次のよ
うにして行う。

【００１８】図２にＡＰＣ部のブロック図を示す。比較
器３３にＡ／Ｄ変換器１３の値が入力されると共に、そ
の目標値が目標値設定手段３４より入力されて、Ａ／Ｄ
変換器１３の値の目標値設定手段３４の値に対する誤差
が演算され、その演算結果である誤差はループフィルタ
３５に入力されてループフィルタ３５にて制御系の制御
精度向上と安定化のために、低周波成分を増幅し高周波
成分を抑圧する。そのループフィルタ３５の出力が制御
値として各Ｄ／Ａに入力される。

【００１９】Ａ／Ｄ変換器１３へ入力されるのはイレー
スパワー、ボトムパワー、ピークパワーの３系統あり、
対応する制御対象もＤ／Ａ（Ｉｂ）１４、Ｄ／Ａ（Ｉ
ｅ）１５、Ｄ／Ａ（Ｉｐ）１６と３系統なので、ＡＰＣ
部も３系統あり、もちろん目標値設定手段３４も３系統
あり、イレースパワー、ボトムパワー、ピークパワーの
３つの目標値が設定される。ここでは、演算回路で３系
統のＡＰＣ部の処理を時分割により順次行うため、１個
しか記載していない。Ａ／Ｄ変換器も１個の記載だがコ
スト低減のため通常、時分割で順次Ａ／Ｄ変換を行う。
もちろん、イレースパワー、ボトムパワー、ピークパワ
ー３系統で独立のＡ／Ｄ変換器、ＡＰＣ部を設けてもか
まわない。このような構成で、イレースパワー、ボトム
パワー、ピークパワーが各目標値になるように制御され
る。

【００２０】ここで、図７のようにモニタ回路２の出力
がピークパワー、ボトムパワーへ達しない場合は、ピー
クホールド回路６、ボトムホールド回路５の出力が実際
に出力されているレーザパワーのピークパワーとボトム
パワーからずれを生じる。このずれ量の検出は次のよう
にして行う。図１の演算回路３には外乱印加部１８があ
り、ＡＰＣ部１９の出力に加算器２０，２１，２２によ
って外乱印加部１８の信号を加算し、半導体レーザ１０
の電流に外乱を印加できるように構成されている。ま
た、外乱検出部１７も含まれており、Ａ／Ｄ変換器１３
からのイレースパワー、ボトムパワー、ピークパワーの
３系統の検出値に含まれる外乱成分を抽出するように構
成されている。

【００２１】図９に実際の光出力に対するピークホール
ド回路６のピーク検出レベルのずれを表す。モニタ回路
２に鈍りが無く忠実にピークレベルが検出できるとする
と図の点線のような関係になるが、モニタ回路２の出力
に鈍りがある場合は、検出の効率が下がり、図の実線の
ような関係となる。ピークパワーがＰの時、ピーク検出
レベルはＶであり、半導体レーザの電流を外乱により増
加させた場合、ΔＰだけピークパワーが増加し、その
分、ピーク検出レベルはΔＶだけ増加する。この時、Ｐ
とＶ、ΔＰとΔＶの間には比例関係がある。ボトムパワ
ーについても極性は反対になるが同様な関係がある。

【００２２】図８に半導体レーザに外乱電流を加えた時
の光出力波形とモニタ回路２の出力波形を示す。図の左
から順番にイレース電流Ｉｅ、ピーク電流Ｉｐ、バイア
ス電流Ｉｂをわずかに増加させる外乱を印加した場合を
示している。まず、イレース電流Ｉｅを増加させた場
合、イレースパワーＰｅとピークパワーＰｐが同様に増
加するが、モニタ回路２の出力波形ではイレースレベル
は正確にサンプルホールドできるためイレースパワーＰ
ｅが増加するのに対応して増加するがピークレベルはモ
ニタ回路２の出力に鈍りがあるため検出の効率が下がり
増加量が小さい。例えば、イレースパワーＰｅとピーク
パワーＰｐを１ｍＷだけ増加させたとすると、サンプル
ホールドによるイレースパワーの検出は１ｍＷに相当す
る電圧ΔＶ（１ｍＷ）増加するがピークホールドによる
ピークパワーの検出はΔＶ（１ｍＷ）程は増加しない。
このピークパワー検出レベルの増加がΔＶ（１ｍＷ）に
対して７０％であるとすると、先ほどの図９での関係よ
りピークパワー検出の効率は７０％であることがわか
り、これにより補正を行うことができる。ピークパワー
検出の補正だけであれば次以降をする必要は無い。次に
ピーク電流Ｉｐを増加させた場合は、あらかじめピーク
パワーとピーク電流の関係がわかっている場合に有効
で、例えば１ｍＷに相当するピーク電流を増加させた場
合のピークパワー検出レベルの増加のΔＶ（１ｍＷ）に
対して割合よりピークパワー検出効率の低下を求めるこ
とができ、これにより補正を行うことができる。最後に
バイアス電流Ｉｂを増加させた場合、バイアスパワーＰ
ｂとイレースパワーＰｅとピークパワーＰｐが同様に増
加するが、モニタ回路２の出力波形ではイレースレベル
は正確にサンプルホールドできるためイレースパワーＰ
ｅが増加するのに対応して増加するがピークレベルとバ
イアスレベルはモニタ回路２の出力に鈍りがあるため検
出の効率が下がり変化量が小さい。

【００２３】例えば、バイアスパワーＰｂとイレースパ
ワーＰｅとピークパワーＰｐを１ｍＷだけ増加させたと
すると、サンプルホールドによるイレースパワーの検出
は１ｍＷに相当する電圧ΔＶ（１ｍＷ）増加するがピー
クホールドによるピークパワーの検出とボトムホールド
によるボトムパワーの検出はΔＶ（１ｍＷ）程は変化し
ない。このピークパワー検出レベルの変化とボトムパワ
ー検出レベルの変化がΔＶ（１ｍＷ）に対して７０％で
あるとすると、ピークパワー検出の効率とボトムパワー
の検出の効率は７０％であることがわかり、これにより
補正を行うことができる。このバイアス電流Ｉｂに外乱
を加える方法はピークパワー検出とボトムパワー検出の
両方の補正値を求めることができる。ここでは３種類の
外乱を加えているが１種類だけでもかまわないし、組み
合わせてもかまわない。また、１回だけではなく複数回
印加して平均値を取ることにより精度向上を測っても良
い。また、外乱をステップ的に印加しているが、外乱を
サイン波で印加し、外乱検出回路は外乱のサイン波の周
波数成分のみ抽出するようにすることも可能である。

【００２４】この様に求めた補正値を基づいて目標値設
定手段３４の値を変更することにより、ピークパワーと
ボトムパワーのずれを補正することができ、モニタ用の
フォトダイオード１、モニタ回路２にも高価な高速な部
品を用いる必要が無く、逆に、記録速度がさらに高速に
なりレーザの変調速度が超高速な場合でも、ピークパワ
ーＰｐ、イレースパワーＰｅ、バイアスパワーＰｂを所
定のパワーへ制御することができる。

【００２５】（実施の形態２）次に、本発明の請求項２
に記載された発明の実施の形態について、図３を用いて
説明する。図３は請求項２によるＡＰＣ部のブロック図
であり、レベル補正手段３６が比較器３３の入力に追加
されている。

【００２６】実施の形態１と同様にしてピークパワー検
出とボトムパワー検出のそれぞれの補正値を求め、求め
た補正値に基づいてレベル補正手段３６の補正量を変更
する。例えばピークパワー検出効率とボトムパワー検出
効率が７０％であったとすると、この低下分を補うよう
にピークパワー検出レベルとボトムパワー検出レベルを
１／（７０％）倍だけレベル補正手段３６で増幅するこ
とにより、実際のピークパワー、ボトムパワーと比較器
３３に入力される各検出レベルとのずれをゼロにするこ
とができる。

【００２７】この様にして、ピークパワーとボトムパワ
ーのずれを補正することができ、モニタ用のフォトダイ
オード１、モニタ回路２にも高価な高速な部品を用いる
必要が無く、逆に、記録速度がさらに高速になりレーザ
の変調速度が超高速な場合でも、ピークパワーＰｐ、イ
レースパワーＰｅ、バイアスパワーＰｂを所定のパワー
へ制御することができる。

【００２８】（実施の形態３）次に、本発明の請求項３
に記載された発明の実施の形態について、図４を用いて
説明する。図４は請求項３によるＡＰＣ部のブロック図
であり、目標値補正手段３７が比較器３３の入力に追加
されている。

【００２９】実施の形態１と同様にしてピークパワー検
出とボトムパワー検出の補正値をそれぞれ求め、求めた
補正値に基づいて目標値補正手段３７の値を変更する。
例えばピークパワー検出効率とボトムパワー検出効率が
７０％であったとすると、この低下分に見合う目標値を
−３０％となるように目標値補正手段３７で減算して比
較器３３へ入力することにより、ピークパワーとボトム
パワーのずれを補正することができ、モニタ用のフォト
ダイオード１、モニタ回路２にも高価な高速な部品を用
いる必要が無く、逆に、記録速度がさらに高速になりレ
ーザの変調速度が超高速な場合でも、ピークパワーＰ
ｐ、イレースパワーＰｅ、バイアスパワーＰｂを所定の
パワーへ制御することができる。

【００３０】（実施の形態４）次に、本発明の請求項４
に記載された発明の実施の形態について、図１１を用い
て説明する。図１１はデータの記録に先立って行う、試
し書きについて示したものであり、より具体的にはＣＤ
−ＲＷのＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎ
ｔｏｒｏｌ）について示したものである。

【００３１】ＣＤ−ＲＷにおいてはデータの記録に先だ
って最適な記録パワーを求めるためのＯＰＣを行う。Ｏ
ＰＣはディスクの最内周のＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌ
ｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）にて記録パワーを変えて
試し書きを行い、その試し書きをした部分を再生して再
生信号のエンベロープを検出し、再生信号の振幅を再生
信号のピークレベルで規格化した変調度ｍを求めて最適
な変調度となる試し書き部分に対応する記録パワーを最
適記録パワーとしている。

【００３２】図１１において一番上のグラフは記録パワ
ーを示し、順次、記録パワーを増加させて１５種類の記
録パワーで試し書きを行うことを示している。中段のグ
ラフは上のグラフに対応する試し書き部分を再生したと
きの再生信号エンベロープであり、１〜３の弱い記録パ
ワーではほとんど記録できないため再生信号の振幅はゼ
ロであり、記録パワーが増加するに従って再生信号の振
幅が増加している。下段のグラフは再生信号エンベロー
プより求めた変調度ｍであり、記録パワーと共に増加し
ている。データを記録する際には最適な変調度があり、
その変調度になるような記録パワーを最適記録パワーと
してこの試し書きにより決定する。例えば、図１１中の
１３の部分の変調度が最適だった場合は１３の記録パワ
ーを最適記録パワーに決定する。ところで、本発明では
半導体レーザに外乱を加えることを特徴としているた
め、その外乱に応じて記録パワーが変動し、記録状態が
変動することが考えられる。

【００３３】そこで、本発明の請求項４による実施の形
態では、記録状態の変動を問題の無いレベルに収めるこ
とができる。良好な記録品質を得るための変調度にはあ
る幅があるため、例えば、図１１中、１２〜１４の部分
で良好な記録品質を得るための変調度になっているとす
れば、１２〜１４の部分に対応する記録パワーの範囲に
収めるように外乱量を決定することができる。このよう
にして、データ記録時の外乱による記録品質の劣化を防
止することができる。

【００３４】（実施の形態５）次に、本発明の請求項
５、請求項６に記載された発明の実施の形態について、
図１０を用いて説明する。図１０は再生状態から記録状
態に入る時の本発明における外乱を印加して補正量を取
得するタイミングの例を示したものである。

【００３５】Ｗｒｉｔｅ ＡＰＣ補正量検出期間で外乱
を印加して補正量を取得を行い、補正量取得後、Ｗｒｉ
ｔｅ ＡＰＣ Ｐｅａｋ／Ｂｏｔｔｏｍ制御期間は、そ
の補正量に基づいてピークパワーとボトムパワーの制御
を開始する。このＷｒｉｔｅＡＰＣ補正量検出期間は外
乱印加により記録品質の劣化を引き起こす場合がある
が、Ｗｒｉｔｅ ＡＰＣ Ｐｅａｋ／Ｂｏｔｔｏｍ制御
期間は外乱印加を行わないため、記録品質の劣化を引き
起こすことはない。

【００３６】そこで、本発明の請求項５による実施の形
態では、外乱を印加し、補正量を取得することをデータ
の記録に先立って行われる試し書き時に行い、データ記
録時には外乱の印加を行わず、試し書き領域で取得した
補正量を用いる。ＣＤ−ＲＷの場合は実施の形態４で説
明したＯＰＣ時に同時に行っても良いし、補正量取得の
ためにＰＣＡ領域を別途使用して行っても良い。また、
本発明の請求項６による実施の形態では、外乱を印加
し、補正量を取得することをデータ記録の最初の領域で
行い、それ以降は外乱の印加を行わず、データ記録の最
初の領域で取得した補正量を用いる。ＣＤ−ＲＷの記録
の場合には記録の最初の領域は追記のためのリンクブロ
ックやＲＵＮ−ＩＮブロックになっており、データは記
録されないため、必ずしも厳密な記録品質確保が必要な
領域では無い。

【００３７】このようにして、データ記録時には外乱を
加えないため外乱による記録品質の劣化を防止すること
ができる。また、外乱による記録品質の劣化を気にする
必要が無いため、外乱量を充分大きくできるため、精度
良く補正量を求めることもできる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の構成によれば、イレースパワ
ーはサンプルホールドによって検出して制御し、バイア
スパワーとピークパワーとはモニタ回路の低速性を補正
し、その補正量を外乱を用いて決定することより、低速
なモニタ用フォトダイオード、モニタ回路を用いても、
高速変調時にもパワーの制御を安定に実現できるレーザ
制御回路を提供することが可能となる。

【００３９】次に、請求項２の構成によれば、ピークパ
ワー検出値とボトムパワー検出値とに補正を行うことに
より、正確なピークパワーとボトムパワーの制御ができ
るレーザ制御回路を提供することが可能となる。

【００４０】次に、請求項３の構成によれば、ピークパ
ワー目標設定値とボトムパワー目標設定値とに補正を行
うことにより、正確なピークパワーとボトムパワーの制
御ができるレーザ制御回路を提供することが可能とな
る。

【００４１】次に、請求項４の方法によれば、試し書き
時の最適記録パワー検出時の情報に基づいて印加する外
乱量を適切に設定することによって、常時、外乱を印加
する場合に外乱のパワー変動による記録品質の劣化を防
止することができる。

【００４２】次に、請求項５の方法によれば、試し書き
時にのみ外乱を印加して補正量を取得することによっ
て、データ記録時には外乱を印加しないようにして外乱
のパワー変動による記録品質の劣化を防止することがで
きる。

【００４３】次に、請求項６の方法によれば、追記時の
つなぎの部分にのみ外乱を印加して補正量を取得するこ
とによって、つなぎの部分に続くデータ記録時には外乱
を印加しないようにして外乱のパワー変動による記録品
質の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的記録再生装置におけるレーザ制
御回路のブロック図である。

【図２】ＡＰＣ部のブロック図である。

【図３】本発明におけるＡＰＣ部の第１の補正方法を示
すブロック図である。

【図４】本発明におけるＡＰＣ部の第２の補正方法を示
すブロック図である。

【図５】レーザの電流と光出力の関係を説明する図であ
る。

【図６】レーザ制御回路の光出力とモニタ出力を説明す
る図である。

【図７】高速変調時のレーザ制御回路の光出力とモニタ
出力を説明する図である。

【図８】本発明のレーザ制御回路による補正値取得の説
明図である。

【図９】ピークホールド回路の特性を示す図である。

【図１０】本発明のレーザ制御回路による補正値取得タ
イミングの説明図である。

【図１１】ＯＰＣの動作説明図である。

【図１２】従来のレーザ制御回路のブロック図である。

【符号の説明】

１ モニタ用フォトダイオード ２ モニタ回路 ３ 演算回路 ４ サンプルホールド回路 ５ ボトムホールド回路 ６ ピークホールド回路 ７，８，９ 電流源 １０ 半導体レーザ １１，１２ スイッチ手段 １３ Ａ／Ｄ変換器 １４，１５，１６，２６，２７，２８ Ｄ／Ａ変換器 １７ 外乱検出部 １８ 外乱印加部 １９ ＡＰＣ部 ２０，２１，２２ 加算器 ２３ ボトムホールド回路 ２４ サンプルホールド回路 ２５ ピークホールド回路 ２９，３０，３１ サーボアンプ ３２ 制御回路 ３３ 比較器 ３４ 目標値設定手段 ３５ ループフィルタ ３６ レベル補正手段 ３７ 目標値補正手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザにより光ディスクに記録再
   生を行う光学的記録再生装置において、 半導体レーザの出射光の一部を検出するフォトダイオー
   ドと、 前記フォトダイオードの電流を電圧変換して出力する電
   流電圧変換手段と、 前記電流電圧変換手段の出力電圧のうちイレースパワー
   レベルをサンプルホールドする手段と、 前記電流電圧変換手段の出力電圧のうちピークパワーレ
   ベルを検出するピークパワー検出手段と、 前記電流電圧変換手段の出力電圧のうちバイアスパワー
   レベルを検出するボトムパワー検出手段と、 半導体レーザに流すバイアス電流を決定するバイアス電
   流設定手段と、 半導体レーザに流すイレース電流を決定するイレース電
   流設定手段と、 半導体レーザに流すピーク電流を決定するピーク電流設
   定手段と、 前記イレースパワーレベルのサンプルホールド値に基づ
   いて前記イレース電流設定手段の設定値を演算し、前記
   ピークパワー検出値に基づいてピーク電流設定手段の設
   定値を演算し、前記ボトムパワー検出値に基づいてボト
   ム電流設定手段の設定値を演算する演算手段と、 半導体レーザに流す電流に外乱を印加する外乱印加手段
   と前記サンプルホールド手段の出力に含まれる外乱成分
   と、前記ピークパワー検出手段の出力に含まれる外乱成
   分と、前記ボトムパワー検出手段の出力に含まれる外乱
   成分と、を検出する検出手段と、 を備え、 前記各外乱成分の検出値に基づいて、ボトム電流設定手
   段とイレース電流設定手段とピーク電流設定手段の設定
   値を補正する、 ことを特徴とする、レーザ制御回路を搭載した光学的記
   録再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学的記録再生装置に
   おいて、 イレースパワーサンプルホールド値とピークパワー検出
   値とボトムパワー検出値とを入力信号とし、イレース電
   流とバイアス電流とピーク電流を制御する制御信号を出
   力信号とする前記演算手段は、 入力信号を補正する入力信号補正手段と、入力信号の目
   標値設定手段と、目標値設定手段の出力と前記補正手段
   の出力とを比較してその誤差を出力する比較器と、 前記比較器の出力を演算して制御の特性を決定するルー
   プフィルタと、 を備えて、入力信号の補正手段出力が入力信号の目標値
   となるように制御系を構成し、 さらに、 外乱発生手段と、外乱発生手段出力信号をループフィル
   タ出力信号へ加算する手段と、演算手段への入力信号よ
   り前記外乱発生手段出力信号の成分を抽出する外乱検出
   手段と、を備えて、前記入力信号補正手段の補正量を決
   定すること、 を特徴とする、レーザ制御回路を搭載した光学的記録再
   生装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光学的記録再生装置に
   おいて、 イレースパワーサンプルホールド値とピークパワー検出
   値とボトムパワー検出値とを入力信号とし、イレース電
   流とバイアス電流とピーク電流を制御する制御信号を出
   力信号とする前記演算手段は、 入力信号の目標値設定手段と、目標値設定手段の出力を
   補正する目標値補正手段と、補正された目標値と演算手
   段への入力信号とを比較してその誤差を出力する比較器
   と、比較器の出力を演算して制御の特性を決定するルー
   プフィルタと、 を備えて、入力信号の補正手段出力が入力信号の目標値
   となるように制御系を構成し、 さらに、 外乱発生手段と、外乱発生手段出力信号をループフィル
   タ出力信号へ加算する手段と、演算手段への入力信号よ
   り前記外乱発生手段出力信号の成分を抽出する外乱検出
   手段と、 を備えて、前記目標値補正補正手段の補正量を決定する
   こと、 を特徴とする、レーザ制御回路を搭載した光学的記録再
   生装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の光学的記録再生装置に
   おいて、 前記外乱発生手段の外乱量をデータ記録前の試し書きに
   よる最適記録パワー検出結果に基づいて決定すること、 を特徴とする、レーザ制御回路を搭載した光学的記録再
   生装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の光学的記録再生装置に
   おいて、 前記外乱の印加はデータ記録前の試し書き時に行って補
   正量を決定し、データ記録時は外乱の印加を行わないこ
   と、 を特徴とする、レーザ制御回路を搭載した光学的記録再
   生装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の光学的記録再生装置に
   おいて、 前記外乱の印加はデータ記録時の最初の期間で行って補
   正量を決定し、最初の期間以降は外乱の印加を行わない
   こと、 を特徴とする、レーザ制御回路を搭載した光学的記録再
   生装置。