JP2004220662A - 光ビーム出力制御装置、光ピックアップ装置、光ビーム出射制御方法、並びに、光ビーム出射制御プログラムおよびそれを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光ピックアップ装置100は、レーザ光を出射する半導体レーザ出力制御部110と、この出射されたレーザ光を検出するフォトディテクタ120と、サンプル処理を行うサンプル処理部140と、平均値処理を行う平均値処理部150と消去電流パルス、書き込み電流パルスおよび読み出し電流パルスを生成するパルス電流生成部180と、上記各部を制御する制御部200と、を有し、平均値処理された値とサンプル処理された値を加算するとともに、加算された値と各電流パルスに基づいて半導体レーザ出力制御部110を制御するようになっている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザなど光ビームの出力制御を行うレーザ出力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、CD(Compact Disc)やDVDディスク(Digital Versatile Disc)が広く普及するとともに、これらの光記録媒体の情報再生に用いる記録再生装置の開発が進み、安定的にデータを光記録媒体に記録する技術、および、それに伴い、光記録媒体から記録されたデータを再生する技術が望まれている。
【0003】
特に、光ディスク装置において、データの記録再生に用いられる半導体レーザは、光通信システム、画像形成装置等その他の各分野においても光源として用いられるようになっており、これらの各装置で当該半導体レーザを用いる場合に、各装置には、一般に、そのレーザ出力を適正に制御するためにレーザ出力制御装置を備えるようになっている。
【0004】
従来、このようなレーザ出力制御装置において、その代表的な制御方法の一つに、レーザ光出力の平均値に基づいて当該レーザ光の出力を負帰還制御するAverage APC(Automatic Power Control)方式が知られている。
【0005】
例えば、DVDディスクの記録・再生にレーザ光の出力制御行う場合に、このAverage APC方式は、DVDディスクに書き込む書き込みデータに基づいて半導体レーザから出射されたレーザ光をモニター用のフォトディテクタによって検出し、当該検出されたレーザ光の光強度に基づいて一定期間内における光強度の平均値を算出するようになっており、この算出された光強度の平均値と予め設定されたレーザ光の光強度の目標値とに基づいてDVDディスクに出射するレーザ光の出力レベルに対して負帰還制御を行うようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開平9−63093号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のAverage APC方式では、上述のような負帰還制御を行う場合には、異なるレーザ光の強度レベルおよび各照射時間をそれぞれ独立に設定すること、すなわち、各強度レベにおける独立性を保つことができないという問題を有していた。
【0007】
本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例としては、半導体レーザから出力されるレーザ光の強度レベルが変調される場合に、変調される各強度レベルまたは照射時間などを、容易に、かつ、独立的に変更することができるレーザ出力制御装置および光ピックアップ装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の光ビーム出力制御装置の発明は、光ビームを出射する出射手段と、前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出する検出手段と、前記検出された光ビームの予め設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する取得手段と、前記検出された光ビームの強度レベルにおける目標となる平均値を目標平均値として予め格納する第1格納手段と、前記標本値として取得された前記光ビームの光強度レベルにおける目標となる標本値を目標標本値として格納する第2格納手段と、前記検出された光ビームの光強度レベルと前記格納された目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出手段と、前記格納された目標標本値と前記取得した標本値との標本誤差を算出する第2誤差算出手段と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御する制御手段と、を備えた構成を有している。
【0009】
また、請求項4に記載の光ピックアップ装置の発明は、光記録媒体にデータを記録するために当該光記録媒体に光ビームを出射する光ピックアップ装置であって、前記光記録媒体に記録するデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光記録媒体に対して出射する出射手段と、前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出する検出手段と、前記検出された光ビームの予め設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する取得手段と、前記検出された光ビームの強度レベルにおける目標となる平均値を目標平均値として予め格納する第1格納手段と、前記標本値として取得された前記光ビームの光強度レベルにおける目標となる標本値を目標標本値として格納する第2格納手段と、前記検出された光ビームの光強度レベルと前記格納された目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出手段と、前記格納された目標標本値と前記取得した標本値との標本誤差を算出する第2誤差算出手段と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御する制御手段と、を備えた構成を有している。
【0010】
また、請求項11に記載の光ビーム出射制御方法の発明は、出射手段から出射される光ビームの光強度レベルを制御する光ビーム出射制御方法であって、前記光ビームを前記出射手段から出射させる出射工程と、前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出する検出工程と、前記検出された光ビームの予め設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する取得工程と、前記検出された光ビームの光強度レベルと予め格納手段に格納され、前記平均値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる平均値を示す目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出工程と、予め格納手段に格納され、前記標本値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる標本値を示す目標標本値と前記取得した標本値との誤差を算出する第2誤差算出工程と、を含み、前記出射工程においては、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から前記光ビームを出射する構成を有している。
【0011】
また、請求項14に記載の光ビーム出射制御プログラムの発明は、コンピュータによって、出射手段から出射される光ビームの光強度レベルを制御する光ビーム出射制御プログラムであって、前記コンピュータを、前記光ビームを前記出射手段から出射させる出射制御手段、前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出手段に検出させ、前記光ビームの光強度レベルを検出情報として取得する情報取得手段、予め設定された期間に前記取得した検出情報を標本値として設定する標本値設定手段、前記取得した検出情報と予め格納手段に格納され、前記平均値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる平均値を示す目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出手段、予め格納手段に格納され、前記標本値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる標本値を示す目標標本値と前記取得した標本値との誤差を算出する第2誤差算出手段、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御するレベル制御手段、として機能させる構成を有している。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本願に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【0013】
なお、以下に説明する実施の形態は、本願に係る光ピックアップ装置を、レーザ光(光ビーム)を用いて光記録媒体の記録再生を行うための光ピックアップ装置に適用した場合の実施形態であり、光記録媒体としては書き込み用の光ディスク(以下、単に、光ディスクという。)を用いて説明をする。
〔第1実施形態〕
図1〜図9を用いて光ピックアップ装置の第1実施形態について説明する。
【0014】
まず、図1を用いて本実施形態の光ピックアップ装置の構成について説明する。
【0015】
なお、図1は、本実施形態の光ピックアップ装置の機器構成を示す機器構成図である。
【0016】
図1に示す光ピックアップ装置100は、データの記録・再生を行うためのレーザ光を光ディスクに対して出射する半導体レーザ出力制御部110と、この出射されたレーザ光の一部を検出し、検出されたレーザ光に基づいて電流(以下、検出電流という。)を出力するフォトディテクタ120と、この検出電流を電圧(以下、検出電圧という。)に変換する第1変換部130と、当該検出電圧に対してサンプル処理を行うサンプル処理部140と、変換された検出電圧に対して平均値処理を行う平均値処理部150と、サンプル処理および平均値処理された各検出電圧を加算する第1加算処理部160と、この加算された電圧を電流に変換する第2変換部170と、後述する消去電流パルス、書き込み電流パルスおよび読み出し電流パルスを生成するパルス電流生成部180と、生成された各電流パルスと第2変換部170によって変換された電流とを加算する第2加算処理部190と、上記各部を制御する制御部200と、を有している。
【0017】
なお、例えば、半導体レーザ出力制御部110は、本発明に係る出射手段および出射制御手段を構成し、フォトディテクタ120は、本発明に係る検出手段を構成する。
【0018】
また、例えば、サンプル処理部140は、本発明に係る取得手段、第2誤差算出手段、第2格納手段、設定手段、情報取得手段および標本値設定手段を構成するとともに、平均値処理部150は、本発明に係る第1誤差算出手段、抽出手段、第1格納手段および情報取得手段を構成し、制御部200は、本発明に係る制御手段およびレベル制御手段を構成する。
【0019】
半導体レーザ出力制御部110は、半導体レーザ回路を有し、第2変換部170から出力された制御電流に基づいて、出力するレーザ光の光強度レベルの制御および出力されるレーザ光のパルス形式の制御を行うようになっており、当該制御されたレーザ光を光ディスクに対して出射するようになっている。
【0020】
この半導体レーザ出力制御部110は、レーザ光を出射することにより、光ディスク上に設けられた記録膜である相変化膜にマークを形成、または、光ディスク上の相変化膜に既に形成されたマークを消去して当該相変化膜にスペースを形成させるとともに、光ディスク上の相変化膜に既に形成されたマークおよびスペースのデータを読み出すようレーザ光を出射するようになっている。
【0021】
なお、相変化膜に形成された振幅ピットをマークといい、当該振幅ピットを形成するため、または、光ディスク上に形成された振幅ピットのデータ区間をマーク区間という。また、相変化膜に既に形成されたマークを消去して空白を形成された部分をスペースといい、当該スペースを形成するためのデータ区間、または、スペースが形成されたデータ区間を消去区間という。
【0022】
半導体レーザ出力制御部110は、具体的には、光ディスクに書き込みデータを書き込む場合に、第2加算処理部190から出力された制御電流に基づいて、光ディスク上にマークを形成するための強度レベル(以下、書き込みレベルという。)と、光ディスク上にスペースを形成するための強度レベル(以下、消去レベルという。)と、光ディスクからデータを読み出すための強度レベル(以下、読み出しレベルという。)と、を切り換えて光ディスクにレーザ光を出射するようになっている。
【0023】
具体的には、この半導体レーザ出力制御部110は、光ディスクに書き込みデータを書き込む場合に、第2加算処理部190から出力された制御電流に基づいて、書き込みレベルによって生成されるパルス(以下、書き込みパルスという。)と、レーザ光の消去レベルによって生成されるパルス(以下、消去パルスという。)と、を切り換えて光ディスク上にレーザ光を出射するようになっている。
【0024】
この書き込みパルスは、書き込みレベルと当該書き込みレベルに比べ極端に低い強度レベル(以下、書き込み基準レベルという。)とを繰り返す複数のパルス(以下、マルチパルスという)によって生成されるようになっており、また、この消去パルスは、消去レベルと当該消去レベルに比べ低い強度レベル(以下、消去基準レベルという。)とを繰り返すマルチパルス、または、単一の強度レベルによって生成されるパルス(以下、単一パルスという。)によって生成されるようになっている。
【0025】
ここで、図2を用いて半導体レーザ出力制御部110から出力されるレーザ光のパルス形式について説明する。
【0026】
なお、図2は、マルチパルスと単一パルスにおける熱蓄積の関係を示すための図である。
【0027】
本実施形態では、図2(a)に示すように、レーザ光の照射による光ディスク上に蓄積される熱の関係上、通常、書き込みパルスおよび消去パルスはマルチパルスによって出射されるようになっており、後述するサンプル処理を行う場合にのみ、消去パルスが単一パルスによって出射されるようになっている。
【0028】
例えば、常に当該消去パルスが単一パルスによって出射されると、図2(b)に示すように、上記光ディスクには常にレーザが照射されるようになるので、消去区間中、当該光ディスク上に熱が蓄積され、光ディスク上に設けられた記録膜の温度が上昇するようになる。しかしながら、消去パルスがマルチパルスによって出射されると、図2(c)に示すように、消去区間中、光ディスク上に蓄積される熱は、出射レベルの高低によって上昇しないようになる。したがって、本実施形態では、通常、マルチパルスによってレーザ光を出射するようになっており、光ディスクの記録膜の保護、および、データ記録によって生ずるエラーを回避することできるようになっている。
【0029】
一方、後述するように、サンプル処理を行う場合に、レーザ光がマルチパルスの消去パルスによって出射されると、サンプル値を取得するときの光強度レベルが安定しないため、的確にサンプル処理を行うことができないこととなる。このため、本実施形態の半導体レーザ出力制御部110は、後述するサンプル処理を行う場合にのみマルチパルスを単一パルスに切り換えてレーザ光を出射するようになっている。
【0030】
なお、図2において、マーク区間および消去区間のTは、光ディスクの再生時に、マークおよびスペースの情報を読み出すときのラン長の基準となる周期を示し、WRCは、書き込みクーリングレベルであり、マークの終端を整えるために光ディスク面を急冷するためのレベルである。
【0031】
また、この半導体レーザ出力制御部110は、後述するように、前記各種類毎の部分データ(以下に示す変調データ)に基づいて生成された制御電流に基づいて、生成された光ビームの強度変調を行い、前記光記録媒体に前記強度変調した光ビームを出射するようになっている。
【0032】
このように、本実施形態の半導体レーザ出力制御部110は、制御部200の指示により生成された制御電流および各パルス電流に基づいて、読み出しパルス、書き込みパルスおよび消去パルスの切換、マルチパルスおよび単一パルスの切換制御、並びに、変調データによるレーザ光の強度変調制御を行うようになっている。
【0033】
フォトディテクタ120は、半導体レーザ出力制御部110から出力されたレーザ光の一部、例えば、数%のレーザ光を検出するようになっており、この検出されたレーザ光に基づいて検出電流を生成し、この生成した検出電流を第1変換部130に出力するようになっている。
【0034】
第1変換部130には、フォトディテクタ120において生成された検出電流が入力されるようになっており、入力された検出電流を検出電圧に変換し、この検出電圧をサンプル処理部140および平均値処理部150に出力するようになっている。
【0035】
サンプル処理部140には、第1変換部130から変換された検出電圧が入力されるようになっており、サンプル処理部140は、この入力された検出電圧に対してサンプル処理を行い、レーザ光における低域成分の負帰還制御を行う低域制御電圧を生成するとともに、この低域制御電圧を第1加算処理部160に出力するようになっている。
【0036】
なお、本実施形態のサンプル処理部140の詳細及びサンプル処理の詳細については、後述する。
【0037】
平均値処理部150には、第1変換部130によって変換された検出電圧が入力されるようになっており、この平均値処理部150は、入力された検出電圧に対して後述する平均値処理を行い、レーザ光における高域成分の負帰還制御を行う高域制御電圧を生成するとともに、この高域制御電圧を第1加算処理部160に出力するようになっている。
【0038】
なお、本実施形態の平均値処理部150の詳細及び平均値処理の詳細については、後述する。
【0039】
第1加算処理部160には、サンプル処理部140から出力された低域制御電圧および平均値処理部150から出力された高域制御電圧が入力されるようになっており、入力された低域制御電圧と高域制御電圧を加算して制御電圧を生成し、この生成した制御電圧を第2変換部170に出力するようになっている。
【0040】
第2変換部170には、第1加算処理部160から出力された制御電圧が入力されるようになっており、入力された制御電圧を電流に変換し、第2加算処理部190に出力するようになっている。
【0041】
パルス電流生成部180は、制御部200の制御に基づいて、消去パルス、書き込みパルスおよび読み出しパルスを生成するようになっており、この各パルスを制御電流に変換し、第2加算処理部190を介して半導体レーザ出力制御110に出力するようになっている。
【0042】
具体的には、パルス電流生成部180は、データの読み込み動作(以下、読み込みモードという。)時には、単一パルスの読み出しパルスを生成するようになっており、また、データの書き込み動作(以下、書き込みモードという。)時には、マルチパルスの消去パルスおよび書き込みパルスを生成するとともに、後述するように、APCタイミング期間中に、消去パルスを単一パルスとして生成するようになっている。
【0043】
このパルス電流生成部180は、図1に示すように、消去電圧パルスを発生させる消去パルス発生部181と、制御部200の制御に基づいて書き込み電圧パルスを発生させる書き込みパルス発生部182と、制御部200の制御に基づいて読み出し電圧パルスを発生させる読み出しパルス発生部183と、各電圧パルスを電流パルスに変換する第1パルス変換部184、第2パルス変換部185および第3パルス変換部186と、を有し、制御部200の指示に基づいて各パルスを生成するようになっている。
【0044】
各パルス発生部181、182、183は、制御部200からの書き込みモードおよび読み出しモードの動作指示、および、制御部200によって予め設定されたデューティー比に基づいて消去電圧パルス、書き込み電圧パルスまたは読み出し電圧パルスを発生させ、生成した消去電圧パルス、書き込み電圧パルスまたは読み出し電圧パルスを各パルス変換部に出力するようになっている。
【0045】
第1パルス変換部184には、消去パルス発生部181から出力された消去電圧パルスが入力されるようになっており、この第1パルス変換部184は、入力された消去電圧パルスを消去電流パルスに変換し、第2加算処理部190に出力するようになっている。
【0046】
第2パルス変換部185には、書き込みパルス発生部182から出力された書き込み電圧パルスが入力されるようになっており、この第2パルス変換部185は、入力された書き込み電圧パルスを書き込み電流パルスに変換し、第2加算処理部190に出力するようになっている。
【0047】
第3パルス変換部186には、読み出しパルス発生部183から出力された読み出し電圧パルスが入力されるようになっており、この第3パルス変換部186は、入力された読み出し電圧パルスを読み出し電流パルスに変換し、第2加算処理部190に出力するようになっている。
【0048】
制御部200は、パルス電流生成部180による各電流パルスの生成制御、サンプル処理制御、および、平均値処理制御を行うようになっており、上述のように、半導体レーザ出力制御部110を介してレーザ光の光出力に対して負帰還制御を行うようになっている。
【0049】
ここで、図3、図4を用いて本実施形態の光ピックアップ装置100における負帰還制御の原理について説明する。
【0050】
なお、図3は、負帰還動作の原理を説明するための図であり、負帰還制御を行うレーザ光のIP特性と温度の関係を示すグラフである。また、図4は、負帰還制御における制御電圧の周波数特性を示すグラフである。
【0051】
通常、書き込み用光ディスクにデータを書き込む場合に、スペースを生成する消去レベルおよびマークを生成する書き込みレベルに対応した光パワーPを一定とすると、図3に示すように、半導体レーザ自体の温度の経時変化により各電流値Iが変化する。したがって、半導体レーザの出力される光強度レベルに対して制御を行わないと、的確にマークの形成およびスペースの形成を行うことができない。
【0052】
その一方、当該温度変化により、レーザのIP(電流対光パワー)特性が変化したとしても、基準となる光強度レベル(以下、単に、基準レベルという。)からの消去レベルおよび書き込みレベルに対する電流の割合は小さいので、基準レベルが定まってしまえば、それに加算されるデータの書き込みレベルの電流およびデータの消去レベルの電流を制御しなくてもよい。
【0053】
また、通常、レーザ光を生成する半導体レーザ回路を駆動する際に、生成されるレーザ光は、その回路を駆動させる駆動電流(電圧)など駆動源の周波数特性に基づいてゲイン(Gain)が決定される。すなわち、駆動源の周波数特性が安定的であれば、生成されるレーザ光のゲインも安定するようになっている。
【0054】
一方、本実施形態のように半導体レーザ回路の駆動源に電圧を用いる場合に、サンプル処理された制御電圧の周波数特性は、図4(a)に示すように、高域成分においてゲインが低下するようになる。また、平均値処理された制御電流の周波数特性は、図4(b)に示すように、低域成分においてゲインが低下するようになる。
【0055】
このため、本実施形態では、図4(c)に示すように、平均値処理された制御電圧とサンプル処理された制御電圧とを加算するとともに、加算された制御電圧を電流に変換することによって周波数特性が安定的な制御電流を得るようになっており、当該制御電流と書き込みデータに基づいて生成された各電流パルスとを加算することによって半導体レーザ回路の駆動源である駆動電流を生成し、レーザ光を生成するようになっている。
【0056】
なお、図4(a)(b)(c)に示す±20dB/decは、1dec(ディゲート)あたり20dB(デシベル)減衰または増加する周波数レベルを示し、周波数が10倍になるとゲインが1/10倍または10倍になる特性を示す。
【0057】
さらに、光ディスクに記録されたデータを読み出す場合に、あまりにも強度の高いレーザ光を出力すると、光ディスク上に形成されたマークが消去されてしまうので、制御部200は、光ディスクからデータを読み出す場合には、マークおよびスペースによる反射レベルを感知できる程度の強度レベルでレーザ光を出射させる必要がある。
【0058】
このように、本実施形態では、制御部200は、温度変化により変動した基準レベルを制御するため、すなわち、レーザ光の光強度レベルを制御する制御電流の基準レベルを制御するため、経時温度変化により、温度に対応して半導体レーザを駆動する駆動電流を生成させるとともに、安定的な周波数特性を有する制御電流を生成させて負帰還制御を行うことができ、かつ、データを的確に読み出すために、レーザ光の光強度の出力制御を行うようになっている。
【0059】
具体的には、この制御部200は、光ディスクからデータを読み出す場合に、光ディスクにデータを記録する場合に、または、光ディスクに既に記録されたデータを消去する場合に、半導体レーザ出力制御部110およびパルス電流生成部180を制御することにより、当該半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の光強度レベルの制御、および、レーザ光のパルス形式の制御を行うようになっている。
【0060】
また、制御部200は、各種類毎の部分データに基づいて光ビームの強度変調を行い、前記光記録媒体に前記強度変調した光ビームを出射するようになっている。
【0061】
具体的には、本実施形態では、8ビット毎に構成される書き込みデータを16ビット毎に変調して記録するようになっており、制御部200は、このビットコードが変調された異なるラン長を有する複数種類の部分データ(以下、変調データという。)に基づいてレーザ光の強度変調を行うようになっている。
【0062】
例えば、本実施形態では、光ディスク上に記録膜として相変化膜が設けられ、各変調データに基づいて出射されたレーザ光によって、相変化膜にラン長の異なるマークおよびスペースが形成されるようになっており、当該各変調データによってデータビットのパルス幅および時間長が異なるビット列を現すようになっている。
【0063】
また、本実施形態の制御部200は、このAPC領域にレーザ光を出射するタイミング(以下、APCタイミングという。)にAPCタイミングを示すパルス(以下、APCタイミングパルスという)および後述するサンプルパルスを光ディスクに予め記録されている制御情報によって発生させ、または、独自に内部で発生させ、当該APCタイミングパルスおよびサンプルパルスに基づいてサンプル処理部140その他の各部を制御するようになっている。
【0064】
例えば、本実施形態では、APCタイミングパルスの周期を10kHzと設定し、当該APCタイミングパルスのパルス幅を数μsec程度に設定するようになっている。
【0065】
また、制御部200は、後述するように、サンプル処理させるために、APCタイミングに入力された変調データに基づいてサンプルパルスを生成するようになっている。
【0066】
さらに、制御部200は、この生成したAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスをサンプル処理部140およびパルス電流生成部180に出力するようになっている。
【0067】
なお、光ディスクに設けられたAPC領域に記録されるデータは、再生時には、光ディスクに記録されるべきコンテンツ情報とは無関係のデータとして扱うようになっている。
【0068】
また、本実施形態の制御部200は、光ディスクにデータを書き込む当初に、試し書きによって個々の光記録媒体の書き込みにおける最適条件を決定するOPC(Optimized Power Control)の際に、書き込みレベルまたは消去レベルの基準レベルおよびデューティー比、並びに、後述する目標サンプル値を各光ディスク毎に決定するようになっており、この決定された各値を内部に格納し、サンプル処理部140および電流パルス生成部160に出力するようになっている。
【0069】
次に、図5を用いて本実施形態のサンプル処理部140およびサンプル処理について説明する。
【0070】
なお、図5は、本実施形態のサンプル処理部140におけるサンプル処理を説明するための図である。
【0071】
本実施形態のサンプル処理は、予め定められたタイミングに半導体レーザ出力制御部110から消去レベルによって出射された単一パルスの強度レベルを示す電圧値が入力され、この入力された単一パルスの電圧値をサンプル値として取得するようになっており、この取得したサンプル値と予め設定された目標値との誤差を算出し、この誤差に基づいてレーザ光に対して負帰還制御を行う制御電圧を生成するようになっている。
【0072】
通常、マルチパルスは、書き込みレベルまたは消去レベルとこれらより低い強度レベルとの繰り返しによって生成される複数のパルスであるため、安定した強度レベルにおけるサンプル値を取得することができない。また、単一パルスであっても、マルチパルスから変換された直後は、フォトディテクタ120や電流電圧変換の際の周波数特性や伝送経路の不具合によってパルス波形は安定しないので、この期間の値をサンプル値として取得するには適さない。したがって、サンプル処理を行う期間としては、単一パルスの波形が十分安定した期間を抽出することが望ましい。
【0073】
例えば、消去パルスによってサンプル処理を行う場合に、図5(a)に示すように、消去パルスがマルチパルスであると、サンプル処理部140に入力された検出電圧における電圧レベルが安定しない。このため、サンプル処理部140サンプル値を取得する前後では、サンプル処理部140から出力する制御電圧において誤差が発生し、的確にサンプル処理を行うことができない。
【0074】
一方、消去パルスが単一パルスである場合には、図5(b)に示すように、サンプル処理部140に入力された検出電圧における電圧レベルが安定するため、サンプル値を取得する前後においても、サンプル処理部140から出力する制御電圧は一定になり、的確にサンプル処理を行うことができるようになる。
【0075】
このようなことから、本実施形態では、制御部200によって電流パルス生成部160を制御して消去パルスを単一パルスに変更した場合に、単一パルスによって生成された消去パルスの立ち下げ時間より一定時間前のタイミングにおいてサンプルパルスを発生させ、それに連動させて、そのときのサンプル処理部140に入力された検出電圧レベルをサンプル値としてサンプリングさせるようになっている。
【0076】
具体的には、制御部200は、APCタイミング期間中に、この消去パルスの立ち下げ時間より前に一定時間の時間長を有する期間におけるパルスレベルをサンプル値としてサンプリングするようサンプルパルスを生成して、サンプル処理部140に出力するようになっている。
【0077】
本実施形態のサンプル処理部140は、図1に示すように、入力された検出電圧に対して予め定められた期間の検出電圧をサンプリングして固定(ホールド)するサンプルホールド回路141と、レーザ光の目標となる消去レベルの電圧値(以下、サンプル目標消去電圧という。)を予め格納するサンプル電圧格納部142と、誤差を算出するために、各サンプル目標電圧からサンプルホールドされた検出電圧(以下、サンプルホールド電圧という。)を減算する第1減算処理部143と、減算された電圧を積分する第1積分処理部144と、制御部200から出力されたAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスに基づいて、サンプルホールド回路141を制御するサンプルホールド制御部145と、から構成されている。
【0078】
なお、例えば、本実施形態のサンプル電圧格納部142は、本発明に係る第1格納手段を構成する。
【0079】
サンプルホールド回路141には、第1変換部130から出力された検出電圧が入力されるようになっており、このサンプルホールド回路141は、入力された検出電圧に対してサンプルホールド制御部145によって指定されたタイミングの電圧値を固定(ホールド)し、この固定した値(サンプル値)を第1減算処理部143に出力するようになっている。
【0080】
なお、このサンプルホールド回路141は、サンプルホールド制御部145によって指示されたタイミング、すなわち、次のサンプルパルスが入力されるまで、サンプル値を保持し、第1減算処理部143に出力するようになっている。
【0081】
サンプル電圧格納部142には、レーザ光の目標となる消去レベルの電圧値(以下、サンプル目標消去電圧という。)が格納されており、このサンプル電圧格納部142は、格納している目標消去電圧をサンプルホールド制御部145による指示に基づいて第1減算処理部143に出力するようになっている。
【0082】
例えば、サンプル電圧格納部142は、予め設定された目標値となるサンプル値(以下、目標サンプル値という。)を生成するようになっており、光ディスクにデータを書き込む当初に、試し書きによって個々の光記録媒体の書き込みにおける最適条件を決定するOPC(Optimized Power Control)の際に制御部200の指示に基づいて目標消去電圧を生成し、内部に格納するようになっている。
【0083】
第1減算処理部143には、サンプルホールド回路141から出力されたサンプル値およびサンプル電圧格納部142から出力された目標サンプル値が入力されるようになっており、第1減算処理部143は、入力された目標サンプル値から入力されたサンプル値を減算し、当該減算した電圧値を第1積分処理部144に出力するようになっている。
【0084】
第1積分処理部144には、第1減算処理部143から出力された電圧値が入力されるようになっており、入力された電圧値を積分することによって低域成分を抽出、すなわち、入力された電圧値を平均化し、第1加算処理部160に出力するようになっている。
【0085】
サンプルホールド制御部145には、制御部200から出力されたAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスが入力されるようになっており、入力されたAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスに基づいてサンプルホールド回路141およびサンプル電圧格納部142を制御するようになっている。
【0086】
次に、本実施形態の平均値処理部150および平均値処理について説明する。
【0087】
本実施形態の平均値処理とは、上述したように、入力された検出電圧に対して予め定められた一定期間における平均値を算出するとともに、この算出された平均値と目標値とを比較し、半導体レーザの光強度に対して負帰還制御を行うようになっている。
【0088】
本実施形態では、光ディスク上にデータを書き込む際に、予め定めら格納されている電圧値である目標値(以下、平均値目標電圧という。)から検出電圧を減算し、この減算して得られた電圧をローパスフィルタ(以下、LPFという。)154に通過させて当該電圧に対して平均化の処理を実施するとともに、LPFから出力された電圧をハイパスフィルタ(以下、HPFという。)155に通過させて高域成分を抽出させて負帰還制御における高域制御電圧を抽出するようになっている。
【0089】
具体的に、本実施形態の平均値処理部150は、平均値目標電圧を格納する平均電圧格納部151と、各平均値目標電圧から第1変換部130の出力である検出電圧を減算する第2減算処理部152と、減算された電圧に対して平均化の処理を行うLPF153と、高域成分を抽出するHPF154とから構成される。
【0090】
なお、例えば、本実施形態の平均電圧格納部151は、本発明に係る第1格納手段を構成する。
【0091】
平均電圧格納部151は、書き込み時の平均値を算出した電圧値(以下、平均値目標書き込み電圧という。)および読み出しレベルの電圧値(以下、平均値目標読み出し電圧という。)が予め格納されており、この平均電圧格納部151は、格納している平均目標書き込み電圧と平均目標読み出し電圧とを制御部200によって指示されたタイミングによって切り換えて第2減算処理部152に出力するようになっている。
【0092】
また、平均電圧格納部151は、光ディスクにデータを書き込む当初に、試し書きによって個々の光記録媒体の書き込みにおける最適条件を決定するOPC(Optimized Power Control)の際に制御部200の指示に基づいて各平均目標電圧を生成し、内部に格納するようになっている。
【0093】
第2減算処理部152には、第1変換部130から出力された検出電圧および平均電圧格納部151から出力された各目標値が入力されるようになっており、第2減算処理部152は、入力された各目標値から入力された検出電圧を減算し、当該減算した電圧値をLPF153に出力するようになっている。
【0094】
LPF153には、第2減算処理部152から出力された当該減算した電圧値が入力されるようになっており、このLPF153は、入力された電圧値を平均化し、平均化した電圧値をHPF154に出力するようになっている。
【0095】
HPF154には、LPF153から出力された平均電圧値が入力されるようになっており、このHPF154は、当該平均電圧値の高域成分を抽出し、抽出した平均電圧値を第1加算処理部160に出力するようになっている。
【0096】
次に、図6〜図8を用いて本実施形態の光ピックアップ装置100の書き込み用の光ディスクのデータ書き込み中におけるAPC領域での負帰還制御動作について説明する。
【0097】
なお、図6は、本実施形態のデータ書き込み中における負帰還動作を説明するための図、図7は、本実施形態のレーザ光の出力切換制御の動作を示すフローチャート、および、図8は、本実施形態の制御電流生成制御の動作を示すフローチャートである。
【0098】
図6に示すように、本実施形態では、光ディスクに書き込みデータを記録している書き込みモードのときに、常時、検出された検出電圧に基づいて上述の平均値処理を行うとともに、APCタイミングパルスおよびサンプルパルスに基づいて、APCタイミング期間中に消去パルスを単一パルスとして発生させ、サンプルパルスのタイミングを設定し、この単一パルスの消去パルスによって出射されたレーザ光を検出させて上述のサンプル処理を行うようになっている。
【0099】
なお、本実施形態の光ピックアップ装置100は、上述のようなAPCタイミングの設定方法に限定されるものでなく、予め光ディスクのリードイン領域に記録された制御情報に基づいて一定周期毎にAPCタイミングを設定し、このタイミングでAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスを生成するようにしてもよい。
【0100】
本実施形態では、負帰還制御動作は、制御部200におけるレーザ光のパルス形式を切り換えるレーザ光の出力切換制御の動作(以下、出力切換制御動作という。)と、それと並行してサンプル処理および平均値処理の動作(以下、制御電流生成制御という。)を行うことによって実行されるようになっている。
【0101】
まず、図6を用いて本実施形態の出力切換制御動作について説明する。
【0102】
まず、制御部200は、アドレス情報など予め光ディスクのリードイン領域に記録されたデータを読み出すため、または、ステップS12から戻ってきた場合には、光ディスク領域のデータ書き込み領域に予め記録されているプリアドレス情報を読み出すためなど、パルス電流生成部180および半導体レーザ出力制御部110を制御し、読み出しレベルによって単一パルスのレーザ光を出射させる(ステップS11(読み出しモード))。
【0103】
なお、このとき、光ピックアップ装置100全体としては、図示しないスピンドルモータを制御するスピンドルモータ制御部および読み出したデータの復号を行う復号化部などを制御して光ディスクに記録されたデータを読み出し、APCタイミングのデータまたは予め記録されているアドレス情報などを図示しないメモリに格納するようになっている。
【0104】
次に、制御部200は、光ピックアップ装置100全体を制御する図示しない中央制御処理部の指示に基づいて書き込みモードであるか否かを判断する(ステップS12)。
【0105】
具体的には、制御部200は、現時点の光ピックアップ装置100の状態が読み出しモードの場合に、読み出しモードから書き込みモードに切り換えるか否かの判断を行い、または、現時点の光ピックアップ装置100の状態が書き込みモードの場合に、書き込みモードから読み出しモードに切り換わった否かの判断、若しくは、書き込みモードの継続の判断を行う。
【0106】
例えば、中央制御処理部に光ディスクにコンテンツ情報を録画する旨若しくは当該録画を終了する旨などのユーザの指示が入力された場合、または、中央制御処理部がタイマ動作により所定の時間になったときに光ディスクにコンテンツ情報を録画する旨若しくは当該録画を終了する旨を検出した場合に、当該中央制御処理部は、制御部に対して書き込みモードまたは読み出しモードであることを指示し、制御部180は、この指示に基づいて書き込みモードであるか否かを判断する。
【0107】
制御部200が、未だ読み出しモードを継続すると判断した場合には、または書き込みモードから読み出しモードに切り換わることを判断した場合には、ステップS11に戻り、パルス電流生成部180および半導体レーザ出力制御部110を制御して読み出しレベルによってレーザ光を出射させる。
【0108】
一方、制御部200が、図示しない中央制御処理部の指示に基づいて、読み出しモードから書き込みモードに切り換わったこと、または、依然、書き込みモードを継続することを判断した場合には、以下の動作を行う。
【0109】
まず、制御部200は、半導体レーザ制御部110および電流パルス生成部180を制御して変調データに基づいてマルチパルスのレーザ光を出射させる(ステップS13)。
【0110】
具体的には、制御部200は、半導体レーザ制御部110およびパルス電流生成部180を制御して、光ディスク上にマークを形成させる変調データが入力された場合には、当該変調データに対応させてマルチパルスを構成する書き込みパルスのレーザ光を出射させ、光ディスク上にスペースを形成させる変調データが入力された場合には、当該変調データに対応させてマルチパルスを構成する消去パルスのレーザ光を出射させる。
【0111】
なお、ステップS13の動作は、非APCタイミング期間であるが、このように非APCタイミング期間である場合でも、サンプル処理部140では、保持されているサンプル値に対して減算処理および積分処理を行わせて制御電圧を生成させ、制御電流を出力するようになる。したがって、半導体レーザ出力制御部110では、パルス電流生成部180によって生成された各電流に、サンプル処理された低域制御電圧および平均値処理された高域制御電圧を加算することによって生成された制御電流が加算され、当該加算された制御電流に基づいてレーザ光の光強度レベルが制御される。
【0112】
次いで、制御部200は、一定期間内に内部によって生成されたAPCタイミングパルスを検出したか否かを判断し(ステップS14)、APCタイミングパルスを検出しない場合には、ステップS12に戻る。
【0113】
一方、一定期間内に制御部200がAPCタイミングパルスを検出した場合には、制御部200は、APCタイミングパルスおよびサンプルパルスをサンプル処理部140およびパルス電流生成部180に出力し、APCタイミングの期間中、消去パルスのみ単一パルスによって生成させるとともに、マルチパルスを構成する書き込みパルスおよび単一パルスを構成する消去パルスを切り換えてレーザ光を出射させる(ステップS15)。
【0114】
具体的には、制御部200は、半導体レーザ出力制御部110およびパルス電流生成部180を制御し、書き込みパルスをマルチパルスによって生成させるとともに、消去パルスを単一パルスによって生成させ、単一パルスおよびマルチパルスのレーザ光を出射させる。
【0115】
次いで、制御部200がAPCタイミングパルスを検出してAPCタイミング期間が終了したか否かを判断し(ステップS16)、APCタイミングが未だ終了していない場合にはステップS15に戻り、APCタイミングが終了しているときは、ステップS12に戻る。
【0116】
なお、サンプル処理および平均値処理の制御電流生成制御の詳細については、後述する。
【0117】
このように、本実施形態では、光ディスクにデータを書き込む場合に、半導体レーザ出力制御部110から出力されるレーザ光の光強度レベルの制御およびパルス形式の切換制御を行うようになっている。
【0118】
次に、図8を用いて本実施形態の制御電流生成制御およびそれに伴う各部の動作について説明する。
【0119】
まず、光ピックアップ装置100の動作が開始されると(ステップS21)、フォトディテクタ120は、半導体レーザ出力制御部110から出力されたレーザ光を検出し、第1変換部130を介して検出したレーザ光の強度レベルをサンプル処理部140および平均値処理部150に出力する(ステップS22)。
【0120】
なお、フォトディテクタ120は、半導体レーザ出力制御部110からレーザ光が出力される限り、出射されたレーザ光を検出する。
【0121】
次いで、制御部200が、図示しない中央制御処理部の指示に基づいて、光ピックアップ装置100の動作状態が書き込みモードであるか否かを判断する(ステップS23)。
【0122】
具体的には、制御部200は、レーザ光出力切換制御動作のステップS12の動作と同様に、図示しない中央制御処理部の指示に基づいて読み出しモードから書き込みモードに切り換わった否かの判断、中央制御処理部の指示に基づいて書き込みモードから読み出しモードに切り換わった否かの判断、または、既に書き込みモードの場合には書き込みモードを継続するか否かの判断を行う。
【0123】
制御部200が、光ピックアップ装置100の動作状態が書き込みモードであると判断すると、制御部200は、サンプル処理部140および平均値処理部150にその旨を指示し、サンプル処理部140および平均値処理部150は、以下のサンプル処理の動作および平均値処理の動作を並行して行う。
【0124】
なお、制御部200は、書き込みモードになると、生成したAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスを、そのタイミングに、サンプルホールド制御部145に出力する。
【0125】
〔サンプル処理〕
まず、サンプルホールド制御部145は、一定期間内に、APCタイミングパルスが入力されたか否かを判断し(ステップS24)、当該サンプルホールド制御部145が、一定期間内にAPCタイミングパルスを検出しないと(非APCタイミングパルス期間中)、サンプルホールド回路141を制御して既に保持しているサンプル値を第1減算処理部143に出力させ(ステップS25)、ステップS27に行く。
【0126】
なお、本実施形態では、サンプルホールド回路141に保持されているサンプル値の初期値は「0」とする。
【0127】
一方、サンプルホールド制御部145が一定期間内にAPCタイミングパルスを検出するとまたは継続してAPCタイミングパルスを検出すると(APCタイミング期間中)、サンプルホールド制御部145は、制御部200から出力されたサンプルパルスに基づいてサンプルホールド回路141に入力された検出電圧の電圧レベルをサンプル値として取得させるとともに、当該取得させたサンプル値を第1減算処理部143に出力させる(ステップS26)。
【0128】
なお、サンプルホールド回路141は、サンプルホールド制御部145から新たにサンプル値をサンプリングする指示を受けるまで、当該取得したサンプル値を保持する。
【0129】
次いで、サンプルホールド制御部145は、サンプル電圧格納部142を制御して予め格納されている目標サンプル値を第1減算処理部143に出力させる(ステップS27)。
【0130】
次いで、第1減算処理部143は、サンプル値および目標サンプル値が入力されると、当該入力された目標サンプル値から入力されたサンプル値を減算して、減算した電圧値を第1積分処理部144に出力する(ステップS28)。
【0131】
次いで、第1積分処理部144は、減算された電圧値が入力されると、当該入力された電圧値の積分を行い、制御電圧を生成し、当該生成した制御電圧を、第1加算処理部160に出力する(ステップS29)。
【0132】
〔平均値処理〕
まず、平均値電圧格納部に制御部200からの書き込みモードになった旨が入力されると、当該平均値電圧格納部は、予め格納されている平均目標電圧を第2減算処理部152に出力する(ステップS30)。
【0133】
なお、本実施形態では、ステップS30の動作において、平均目標電圧に平均目標書き込み電圧を用いる。
【0134】
次いで、第2減算処理部152は、第1変換部130から出力された検出電圧と入力された平均目標電圧が入力されると、入力された平均目標電圧から入力された検出電圧を減算して、減算した電圧値をLPF153に出力する(ステップS31)。
【0135】
次いで、LPF153は、減算された電圧値が入力されると、当該入力された電圧値のフィルタリングすることにより平均電圧を生成し、この平均電圧をHPF154に出力する(ステップS32)。
【0136】
次いで、HPF154は、フィルタリングされた平均電圧が入力されると、この平均電圧から高域成分を抽出して、第1加算処理部160に出力する(ステップS33)。
【0137】
このように、本実施形態では、サンプル処理および平均処理が並行して行なわれ、各処理された電圧が第1加算処理部160に出力される。
【0138】
次いで、第1加算処理部160は、サンプル処理された低域制御電圧と平均値処理された高域制御電圧が入力されると、低域制御電圧と高域制御電圧とを加算して制御電圧を生成して第2変換部170に出力する(ステップS33)。
【0139】
次いで、第2変換部170は、制御電圧が入力されると、入力された制御電圧を制御電流に変換して第2加算部に出力し、ステップS23に戻る(ステップS34)。
【0140】
本実施形態では、このように制御電流生成制御の動作が行われると、第2加算処理部190では、制御電流と各パルス電流が加算されるので、半導体レーザ出力制御部110では、レーザ光の光出力強度に対して負帰還制御を行うことができるようになっている。
【0141】
以上のように本実施形態によれば、光ディスクに記録する書き込みデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光ディスクに対して出射する半導体レーザ出力制御部110と、この半導体レーザ出力制御部110から出射されたレーザ光の少なくとも一部を検出するフォトディテクタ120と、検出されたレーザ光の検出電圧の平均値を算出するとともに、検出電圧おける目標となる平均値を平均値目標電圧として予め格納された平均値目標電圧と前記算出した平均値との平均誤差を算出する平均値処理部150と、検出された光ビームの予め設定されたタイミング(APCタイミング期間中)に出射された検出電圧をサンプル値として取得するとともに、予め格納されたサンプル目標電圧と取得したサンプル値との標本誤差を算出するサンプル処理部140と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する制御部200と、を備えた構成を有している。
【0142】
この構成により、本実施形態では、半導体レーザから出力されるレーザ光の強度レベルが変調されて光ディスクに書き込みデータを記録する場合に、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、光ディスクに設けられた書き込みデータを記録する領域を狭めることなく、当該書き込みデータを記録することができる。
【0143】
すなわち、通常、書き込みデータを記録する際にサンプル処理を行う場合に、出射されるレーザ光の負帰還制御における応答性および定常性を確保するには、サンプル処理のサンプリング周期を短くする必要がある。
【0144】
一方、サンプル処理中に光ディスクに記録されたデータは、コンテンツ情報やその制御情報などといった書き込みデータとしては用いることはできないので、サンプル処理の周期が短くなれば、その分、光ディスクに記録されるデータ領域が狭まることになる。
【0145】
また、上述したAverage APC方式(平均値処理)では、光ディスクの製造上のばらつき、データの書き込み条件など個々の光ディスク毎に半導体レーザからの出射されるレーザ光の消去レベルおよび書き込みレベルの強度レベルを変える必要があるので、負帰還制御の基となる目標値として、一定期間内の光強度レベルの平均値を用いる当該Average APCでは、目標値を一定値に固定にしたまま一方の強度レベルを変更すると、他方の値における強度レベルも変更されてしまう。
【0146】
具体的には、図9(a)に示すように、書き換え用の光ディスクにデータを書き込む場合に、半導体レーザのレーザ光の出力レベルにおいて、負帰還制御の目標値を一定にしたまま、消去パルスのレベル(または、書き込みパルスのレベル)だけを変更しても書き込みパルスのレベル(または、消去パルスのレベル)も変化してしまう。
【0147】
また、通常、光ディスクに上に情報を書き込む際に、例えば、書き込みパルスまたは消去パルスをマルチパルスにした場合に、個々の光ディスク毎に光ディスク上の熱蓄積の関係上、マルチパルスのデューティー比(レーザ光の照射時間)を変更する必要がある。
【0148】
しかしながら、このAverage APC方式では、図9(b)に示すように負帰還制御の基準となる目標値を一定値に固定にしたまま書き込みパルスのデューティー比を変更すると、目標値に一定期間の平均値を用いているため、当該書き込みパルスにおけるマルチパルスのピークパワーが変更されてしまう。
【0149】
したがって、本実施形態では、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、サンプル処理の周期を短くせずに平均値処理を行うことによって、レーザ光における負帰還制御の応答性および定常性を確保し、出射するレーザ光に対して適切な負帰還制御を行うことができる。
【0150】
また、本実施形態では、平均値処理部150によって算出された制御電圧に含まれる予め定められた高域成分を抽出するHPF154を有し、制御部200が、前記抽出された高域成分とサンプル処理によって算出された制御電圧に基づいて半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する構成を有している。
【0151】
この構成により、本実施形態では、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、読み出しモードから書き込みモードなど光ピックアップ装置100の状態が遷移した場合に、平均値処理された値を加算することにより出力されるレーザ光のパルス形式および光強度レベルなどの切換特性(トランジェント特性)を改善することができる。
【0152】
なお、本実施形態では、上述の光ピックアップ装置100によって、光ディスクに書き込みデータを記録する場合に、レーザ光の出射制御行うようになっているが、フォトディテクタ120と半導体レーザ回路とを有する光ピックアップ装置100にコンピュータおよび記録媒体を備え、この記録媒体に上述の負帰還制御動作を行う制御プログラムを格納し、このコンピュータで当該制御プログラムを読み込むことによって上述と同様の負帰還制御動作を行うようにしてもよい。
【0153】
〔第2実施形態〕
図10、図11を用いて光ピックアップ装置の第2実施形態について説明する。
【0154】
本実施形態では、第1実施形態において、書き込みパルスを用いて負帰還制御を行う点に代えて、読み出しパルスを用いて負帰還制御行う点に特徴があり、この他の構成については第1実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【0155】
なお、図10は、本実施形態のデータ書き込み中における負帰還動作を説明するための図であり、図11は、本実施形態のレーザ光の出力切換制御の動作を示すフローチャートである。
【0156】
図10に示すように、本実施形態では、光ディスクに書き込みデータを記録している書き込みモードのときに、常時、検出された検出電圧に基づいて上述の平均値処理を行うとともに、APCタイミングパルスおよびサンプルパルスに基づいて、APCタイミング期間中に単一パルスである図示しない読み出しパルスを発生させるとともに、サンプルパルスのタイミングにこの読み出しパルスによって出射されたレーザ光を検出させて上述のサンプル処理を行うようになっている。
【0157】
なお、本実施形態の光ピックアップ装置100は、上述のように、予め光ディスクのリードイン領域に記録された制御情報に基づいて一定周期毎にAPCタイミングを設定し、このタイミングでAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスを生成するようになっている。
【0158】
本実施形態では、負帰還制御動作は、制御部200によってレーザ光のパルス形式を切り換えるレーザ光の出力切換制御動作と、制御電流生成制御を行うことによって実行されるようになっている。
【0159】
次に、図11を用いて本実施形態の出力切換制御動作について説明する。
【0160】
まず、制御部200は、アドレス情報など予め光ディスクのリードイン領域に記録されたデータを読み出すため、または、ステップS12から戻ってきた場合には、光ディスク領域のデータ書き込み領域に予め記録されているプリアドレス情報を読み出すためなど、パルス電流生成部180および半導体レーザ出力制御部110を制御し、読み出しレベルによって単一パルスのレーザ光を出射させる(ステップS31(読み出しモード))。
【0161】
なお、このとき、光ピックアップ装置100全体としては、図示しないスピンドルモータを制御するスピンドルモータ制御部および読み出したデータの復号を行う復号化部などを制御して光ディスクに記録されたデータを読み出し、APCタイミングのデータまたは予め記録されているアドレス情報などを図示しないメモリに格納するようになっている。
【0162】
次に、制御部200は、光ピックアップ装置100全体を制御する図示しない中央制御処理部の指示に基づいて書き込みモードであるか否かを判断する(ステップS32)。
【0163】
具体的には、制御部200は、現時点の光ピックアップ装置100の状態が読み出しモードの場合に、読み出しモードから書き込みモードに切り換えるか否かの判断を行い、または、現時点の光ピックアップ装置100の状態が書き込みモードの場合に、書き込みモードから読み出しモードに切り換わった否かの判断、若しくは、書き込みモードの継続の判断を行う。
【0164】
制御部200が、未だ読み出しモードを継続すると判断した場合には、または書き込みモードから読み出しモードに切り換わることを判断した場合には、ステップS31に戻り、パルス電流生成部180および半導体レーザ出力制御部110を制御して読み出しレベルによってレーザ光を出射させる。
【0165】
一方、制御部200が、図示しない中央制御処理部の指示に基づいて、読み出しモードから書き込みモードに切り換わったこと、または、依然、書き込みモードを継続することを判断した場合には、以下の動作を行う。
【0166】
まず、制御部200は、半導体レーザ制御部110および電流パルス生成部160を制御して変調データに基づいてマルチパルスのレーザ光を出射させる(ステップS33)。
【0167】
具体的には、制御部200は、半導体レーザ制御部110およびパルス電流生成部180を制御して、光ディスク上にマークを形成させる変調データが入力された場合には、当該変調データに対応させてマルチパルスを構成する書き込みパルスのレーザ光を出射させ、光ディスク上にスペースを形成させる変調データが入力された場合には、当該変調データに対応させてマルチパルスを構成する消去パルスのレーザ光を出射させる。
【0168】
なお、ステップS33の動作は、非APCタイミング期間であるが、このように非APCタイミング期間である場合でも、サンプル処理部140では、保持されているサンプル値に対して減算処理および積分処理を行わせて制御電圧を生成させ、制御電流を出力するようになる。したがって、半導体レーザ出力制御部110では、パルス電流生成部180によって生成された各電流に、サンプル処理された低域制御電圧および平均値処理された高域制御電圧を加算することによって生成された制御電流が加算され、当該加算された制御電流に基づいてレーザ光の光強度レベルが制御される。
【0169】
次いで、制御部200は、一定期間内に内部によって生成されたAPCタイミングパルスを検出したか否かを判断し(ステップS34)、APCタイミングパルスを検出しない場合には、ステップS32に戻る。
【0170】
一方、一定期間内に制御部200がAPCタイミングパルスを検出した場合には、制御部200は、APCタイミングパルスおよびサンプルパルスをサンプル処理部140およびパルス電流生成部180に出力し、APCタイミングの期間中、単一パルスによって構成される読み出しパルスを生成させるとともに、当該読み出しパルスのレーザ光を出射させる(ステップS35)。
【0171】
次いで、制御部200がAPCタイミングパルスを検出してAPCタイミング期間が終了したか否かを判断し(ステップS36)、APCタイミングが未だ終了していない場合にはステップS35に戻り、APCタイミングが終了しているときは、ステップS32に戻る。
【0172】
なお、本実施形態の制御電流生成制御は、APCタイミング期間中に読み出しモード時の光強度レベルによって光ディスクに出射するようになっており、この他の各部の動作は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する(図8参照)。
【0173】
このように、本実施形態では、光ディスクにデータを書き込む場合に、半導体レーザ出力制御部110から出力されるレーザ光の光強度レベルの制御およびパルス形式の切換制御を行うようになっている。
【0174】
以上のように本実施形態によれば、光ディスクに記録する書き込みデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光ディスクに対して出射する半導体レーザ出力制御部110と、この半導体レーザ出力制御部110から出射されたレーザ光の少なくとも一部を検出するフォトディテクタ120と、検出されたレーザ光の検出電圧の平均値を算出するとともに、検出電圧おける目標となる平均値を平均値目標電圧として予め格納された平均値目標電圧と前記算出した平均値との平均誤差を算出する平均値処理部150と、検出された光ビームの予め設定されたタイミング(APCタイミング期間中)に出射された検出電圧をサンプル値として取得するとともに、予め格納されたサンプル目標電圧と取得したサンプル値との標本誤差を算出するサンプル処理部140と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する制御部200と、を備えた構成を有している。
【0175】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、サンプル処理の周期を短くせずに平均値処理を行うことによって、レーザ光における負帰還制御の応答性および定常性を確保し、出射するレーザ光に対して適切な負帰還制御を行うことができる。
【0176】
また、本実施形態では、平均値処理部150によって算出された制御電圧に含まれる予め定められた高域成分を抽出するHPF154を有し、制御部200が、前記抽出された高域成分とサンプル処理によって算出された制御電圧に基づいて半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する構成を有している。
【0177】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、読み出しモードから書き込みモードなど光ピックアップ装置100の状態が遷移した場合に、平均値処理された値を加算することにより出力されるレーザ光のパルス形式および光強度レベルなどの切換特性(トランジェント特性)を改善することができる。
【0178】
なお、本実施形態では、上述の光ピックアップ装置100によって、光ディスクに書き込みデータを記録する場合に、レーザ光の出射制御行うようになっているが、フォトディテクタ120と半導体レーザ回路とを有する光ピックアップ装置100にコンピュータおよび記録媒体を備え、この記録媒体に上述の負帰還制御動作を行う制御プログラムを格納し、このコンピュータで当該制御プログラムを読み込むことによって上述と同様の負帰還制御動作を行うようにしてもよい。〔第3実施形態〕
図12、図13を用いて光ピックアップ装置の第3実施形態について説明する。
【0179】
本実施形態では、第1実施形態において、書き込みパルスを用いて負帰還制御を行う点に代えて、単一パルスによって構成される消去パルスを用いて負帰還制御行う点に特徴があり、この他の構成については第1実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【0180】
なお、図12は、本実施形態のデータ書き込み中における負帰還動作を説明するための図であり、図13は、本実施形態のレーザ光の出力切換制御の動作を示すフローチャートである。
【0181】
図12に示すように、本実施形態では、光ディスクに書き込みデータを記録している書き込みモードのときに、常時、検出された検出電圧に基づいて上述の平均値処理を行うとともに、APCタイミングパルスおよびサンプルパルスに基づいて、APCタイミング期間中に単一パルスによって消去パルスを発生させるとともに、サンプルパルスのタイミングを調整してこの消去パルスによって出射されたレーザ光を検出させて上述のサンプル処理を行うようになっている。
【0182】
なお、本実施形態の光ピックアップ装置100は、上述のように、予め光ディスクのリードイン領域に記録された制御情報に基づいて一定周期毎にAPCタイミングを設定し、または、光ディスクに予め記録されたプリアドレス情報によりAPCタイミングを設定し、このタイミングでAPCタイミングパルスおよびサンプルパルスを生成するようになっている。
【0183】
本実施形態では、負帰還制御動作は、制御部200によってレーザ光のパルス形式を切り換えるレーザ光の出力切換制御動作と、制御電流生成制御を行うことによって実行されるようになっている。
【0184】
次に、図13を用いて本実施形態の出力切換制御動作について説明する。
【0185】
まず、制御部200は、アドレス情報など予め光ディスクのリードイン領域に記録されたデータを読み出すため、または、ステップS12から戻ってきた場合には、光ディスク領域のデータ書き込み領域に予め記録されているプリアドレス情報を読み出すためなど、パルス電流生成部180および半導体レーザ出力制御部110を制御し、読み出しレベルによって単一パルスのレーザ光を出射させる(ステップS41(読み出しモード))。
【0186】
なお、このとき、光ピックアップ装置100全体としては、図示しないスピンドルモータを制御するスピンドルモータ制御部および読み出したデータの復号を行う復号化部などを制御して光ディスクに記録されたデータを読み出し、APCタイミングのデータまたは予め記録されているアドレス情報などを図示しないメモリに格納するようになっている。
【0187】
次に、制御部200は、光ピックアップ装置100全体を制御する図示しない中央制御処理部の指示に基づいて書き込みモードであるか否かを判断する(ステップS42)。
【0188】
具体的には、制御部200は、現時点の光ピックアップ装置100の状態が読み出しモードの場合に、読み出しモードから書き込みモードに切り換えるか否かの判断を行い、または、現時点の光ピックアップ装置100の状態が書き込みモードの場合に、書き込みモードから読み出しモードに切り換わった否かの判断、若しくは、書き込みモードの継続の判断を行う。
【0189】
制御部200が、未だ読み出しモードを継続すると判断した場合には、または書き込みモードから読み出しモードに切り換わることを判断した場合には、ステップS41に戻り、パルス電流生成部180および半導体レーザ出力制御部110を制御して読み出しレベルによってレーザ光を出射させる。
【0190】
一方、制御部200が、図示しない中央制御処理部の指示に基づいて、読み出しモードから書き込みモードに切り換わったこと、または、依然、書き込みモードを継続することを判断した場合には、以下の動作を行う。
【0191】
まず、制御部200は、半導体レーザ制御部110および電流パルス生成部180を制御して変調データに基づいてマルチパルスのレーザ光を出射させる(ステップS43)。
【0192】
具体的には、制御部200は、半導体レーザ制御部110およびパルス電流生成部180を制御して、光ディスク上にマークを形成させる変調データが入力された場合には、当該変調データに対応させてマルチパルスを構成する書き込みパルスのレーザ光を出射させ、光ディスク上にスペースを形成させる変調データが入力された場合には、当該変調データに対応させてマルチパルスを構成する消去パルスのレーザ光を出射させる。
【0193】
なお、ステップS43の動作は、非APCタイミング期間であるが、このように非APCタイミング期間である場合でも、サンプル処理部140では、保持されているサンプル値に対して減算処理および積分処理を行わせて制御電圧を生成させ、制御電流を出力するようになる。したがって、半導体レーザ出力制御部110では、パルス電流生成部180によって生成された各電流に、サンプル処理された低域制御電圧および平均値処理された高域制御電圧を加算することによって生成された制御電流が加算され、当該加算された制御電流に基づいてレーザ光の光強度レベルが制御される。
【0194】
次いで、制御部200は、一定期間内に内部によって生成されたAPCタイミングパルスを検出したか否かを判断し(ステップS44)、APCタイミングパルスを検出しない場合には、ステップS42に戻る。
【0195】
一方、一定期間内に制御部200がAPCタイミングパルスを検出した場合には、制御部200は、APCタイミングパルスおよびサンプルパルスをサンプル処理部140およびパルス電流生成部180に出力し、APCタイミングの期間中、単一パルスによって構成される読み出しパルスを生成させるとともに、当該読み出しパルスのレーザ光を出射させる(ステップS45)。
【0196】
次いで、制御部200がAPCタイミングパルスを検出してAPCタイミング期間が終了したか否かを判断し(ステップS46)、APCタイミングが未だ終了していない場合にはステップS45に戻り、APCタイミングが終了しているときは、ステップS42に戻る。
【0197】
なお、本実施形態の制御電流生成制御は、APCタイミング期間中における書き込みモード時のスペースを形成するための消去用の光強度レベルによって光ディスクに出射するようになっており、この他の各部の動作は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する(図8参照)。
【0198】
このように、本実施形態では、光ディスクにデータを書き込む場合に、半導体レーザ出力制御部110から出力されるレーザ光の光強度レベルの制御およびパルス形式の切換制御を行うようになっている。
【0199】
以上のように本実施形態によれば、光ディスクに記録する書き込みデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光ディスクに対して出射する半導体レーザ出力制御部110と、この半導体レーザ出力制御部110から出射されたレーザ光の少なくとも一部を検出するフォトディテクタ120と、検出されたレーザ光の検出電圧の平均値を算出するとともに、検出電圧おける目標となる平均値を平均値目標電圧として予め格納された平均値目標電圧と前記算出した平均値との平均誤差を算出する平均値処理部150と、検出された光ビームの予め設定されたタイミング(APCタイミング期間中)に出射された検出電圧をサンプル値として取得するとともに、予め格納されたサンプル目標電圧と取得したサンプル値との標本誤差を算出するサンプル処理部140と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する制御部200と、を備えた構成を有している。
【0200】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、サンプル処理の周期を短くせずに平均値処理を行うことによって、レーザ光における負帰還制御の応答性および定常性を確保し、出射するレーザ光に対して適切な負帰還制御を行うことができる。
【0201】
また、本実施形態では、平均値処理部150によって算出された制御電圧に含まれる予め定められた高域成分を抽出するHPF154を有し、制御部200が、前記抽出された高域成分とサンプル処理によって算出された制御電圧に基づいて半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する構成を有している。
【0202】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、読み出しモードから書き込みモードなど光ピックアップ装置100の状態が遷移した場合に、平均値処理された値を加算することにより出力されるレーザ光のパルス形式および光強度レベルなどの切換特性(トランジェント特性)を改善することができる。
【0203】
なお、本実施形態では、上述の光ピックアップ装置100によって、光ディスクに書き込みデータを記録する場合に、レーザ光の出射制御行うようになっているが、フォトディテクタ120と半導体レーザ回路とを有する光ピックアップ装置100にコンピュータおよび記録媒体を備え、この記録媒体に上述の負帰還制御動作を行う制御プログラムを格納し、このコンピュータで当該制御プログラムを読み込むことによって上述と同様の負帰還制御動作を行うようにしてもよい。
【0204】
〔第4実施形態〕
図14を用いて光ピックアップ装置の第4実施形態について説明する。
【0205】
本実施形態では、第1実施形態において、平均値処理部に入力された検出電圧を減算処理した後にLPFよりフィルタ処理を行って平均値を得る点に代えて、まず、平均値処理部に入力された検出電圧をLPFにおいてフィルタ処理して平均値処理を行い、その後に減算処理する点に特徴があり、この他の構成および負帰還制御動作については第1実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【0206】
なお、図14は、本実施形態の光ピックアップ装置の機器構成を示す機器構成図である。
【0207】
図14に示す光ピックアップ装置300は、半導体レーザ出力制御部110と、フォトディテクタ120と、第1変換部130と、サンプル処理部140と、平均値処理部150と、第1加算処理部160と、第2変換部170と、パルス電流生成部180と、第2加算処理部190と、制御部200と、を有している。
【0208】
また、本実施形態の平均値処理部150は、平均電圧格納部151と、第2減算処理部152と、第2積分処理部153と、LPF153と、HPF154とから構成される。
【0209】
平均電圧格納部151は、平均値目標書き込み電圧および平均値目標読み出し電圧が予め格納されており、この平均電圧格納部151は、格納している平均目標書き込み電圧と平均目標読み出し電圧とを制御部200によって指示されたタイミングによって切り換えて第2減算処理部152に出力するようになっている。
【0210】
LPF153には、第1変換部130からから出力された検出電圧が入力されるようになっており、このLPF153は、当該検出電圧値の低域成分を抽出し、抽出した平均電圧値を第2減算処理部152に出力するようになっている。
【0211】
第2減算処理部152には、LPF153から出力された検出電圧および平均電圧格納部151から出力された各目標値が入力されるようになっており、第2減算処理部152は、入力された各目標値から入力された検出電圧を減算し、当該減算した電圧値(以下、平均誤差電圧という。)をHPF154に出力するようになっている。
【0212】
HPF154には、第2減算処理部152から出力された平均誤差電圧値が入力されるようになっており、このHPF154は、当該平均誤差電圧値の高域成分を抽出し、抽出した平均誤差電圧値を第2加算処理部190に出力するようになっている。
【0213】
以上のように本実施形態によれば、光ディスクに記録する書き込みデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光ディスクに対して出射する半導体レーザ出力制御部110と、この半導体レーザ出力制御部110から出射されたレーザ光の少なくとも一部を検出するフォトディテクタ120と、検出されたレーザ光の検出電圧の平均値を算出するとともに、検出電圧おける目標となる平均値を平均値目標電圧として予め格納された平均値目標電圧と前記算出した平均値との平均誤差を算出する平均値処理部150と、検出された光ビームの予め設定されたタイミング(APCタイミング期間中)に出射された検出電圧をサンプル値として取得するとともに、予め格納されたサンプル目標電圧と取得したサンプル値との標本誤差を算出するサンプル処理部140と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する制御部200と、を備えた構成を有している。
【0214】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、サンプル処理の周期を短くせずに平均値処理を行うことによって、レーザ光における負帰還制御の応答性および定常性を確保し、出射するレーザ光に対して適切な負帰還制御を行うことができる。
【0215】
また、本実施形態では、平均値処理部150によって算出された制御電圧に含まれる予め定められた高域成分を抽出するHPF154を有し、制御部200が、前記抽出された高域成分とサンプル処理によって算出された制御電圧に基づいて半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する構成を有している。
【0216】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、読み出しモードから書き込みモードなど光ピックアップ装置100の状態が遷移した場合に、平均値処理された値を加算することにより出力されるレーザ光のパルス形式および光強度レベルなどの切換特性(トランジェント特性)を改善することができる。
【0217】
なお、本実施形態では、上述の光ピックアップ装置300によって、光ディスクに書き込みデータを記録する場合に、レーザ光の出射制御行うようになっているが、フォトディテクタ120と半導体レーザ回路とを有する光ピックアップ装置300にコンピュータおよび記録媒体を備え、この記録媒体に上述の負帰還制御動作を行う制御プログラムを格納し、このコンピュータで当該制御プログラムを読み込むことによって上述と同様の負帰還制御動作を行うようにしてもよい。
【0218】
〔第5実施形態〕
図15を用いて光ピックアップ装置の第5実施形態について説明する。
【0219】
本実施形態では、第1実施形態におけるサンプル処理、平均値処理、および、サンプル処理された値と平均値処理された値の加算処理をデジタル信号によって行う点に特徴があり、この他の構成および負帰還制御動作については第1実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【0220】
なお、図15は、本実施形態の光ピックアップ装置の機器構成を示す機器構成図である。
【0221】
図15に示す光ピックアップ装置400は、半導体レーザ出力制御部110と、フォトディテクタ120と、第1変換部130と、サンプル電圧格納部142と、平均値電圧格納部151と、検出電圧をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換部(以下、ADC(Analog Digital Converter)という)401と、サンプル処理、平均値処理およびサンプル処理された値と平均値処理された値の加算処理を行うDSP(Digital signal Processor)402と、DSP402がデジタル処理を行うときに用いるメモリ403と、デジタル信号から制御電流に変換するデジタル/アナログ変換部(以下、DAC(Digital Analog Converter)という)404と、パルス電流生成部180と、第2加算処理部190と、制御部200と、を有している。
【0222】
なお、本実施形態のサンプル電圧格納部142および平均値電圧格納部151には、それぞれ、デジタル値としての目標電圧が予め格納されている。
【0223】
DSP402は、デジタル変換された検出電圧と、サンプル電圧格納部142から出力されたサンプル目標電圧と、平均電圧格納部151から出力された平均値目標電圧とが入力されるようになっており、メモリ403を用いて、第1実施形態と同様に、サンプル処理、平均値処理および加算処理を行うようになっている。
【0224】
また、このDSP402は、サンプル処理、平均値処理および加算処理したデジタル信号の制御電圧をDAC404に出力するようになっている。
【0225】
DAC404は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するとともに、制御電圧から制御電流に変換し、当該制御電流を第2加算処理部190に出力するようになっている。
【0226】
以上のように本実施形態によれば、光ディスクに記録する書き込みデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光ディスクに対して出射する半導体レーザ出力制御部110と、この半導体レーザ出力制御部110から出射されたレーザ光の少なくとも一部を検出するフォトディテクタ120と、検出されたレーザ光の検出電圧の平均値を算出するとともに、検出電圧おける目標となる平均値を平均値目標電圧として予め格納された平均値目標電圧と前記算出した平均値との平均誤差を算出し、かつ、検出された光ビームの予め設定されたタイミング(APCタイミング期間中)に出射された検出電圧をサンプル値として取得するとともに、予め格納されたサンプル目標電圧と取得したサンプル値との標本誤差を算出するDSP402と、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する制御部200と、を備えた構成を有している。
【0227】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、サンプル処理の周期を短くせずに平均値処理を行うことによって、レーザ光における負帰還制御の応答性および定常性を確保し、出射するレーザ光に対して適切な負帰還制御を行うことができる。
【0228】
また、本実施形態では、平均値処理部150によって算出された制御電圧に含まれる予め定められた高域成分を抽出するHPF154を有し、制御部200が、前記抽出された高域成分とサンプル処理によって算出された制御電圧に基づいて半導体レーザ出力制御部110から出射されるレーザ光の出力強度レベルを制御する構成を有している。
【0229】
この構成により、本実施形態では、第1実施形態と同様に、サンプル処理を行うことによって、変調される各強度レベルまたは照射時間などの容易に、かつ、独立的にレーザ光の光強度を変更することができるとともに、読み出しモードから書き込みモードなど光ピックアップ装置100の状態が遷移した場合に、平均値処理された値を加算することにより出力されるレーザ光のパルス形式および光強度レベルなどの切換特性(トランジェント特性)を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願に係る光ピックアップ装置の第1実施形態における機器構成を示す機器構成図である。
【図2】マルチパルスと単一パルスにおける熱蓄積の関係を示すための図である。
【図3】光ピックアップ装置における負帰還動作を説明するための図である。
【図4】光ピックアップ装置の負帰還制御における制御電圧の周波数特性を示すグラフである。
【図5】第1実施形態のサンプル処理を説明するための図である。
【図6】第1実施形態の負帰還制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】第1実施形態の負帰還動作(出力切換制御)を示すフローチャートである。
【図8】第1実施形態の負帰還動作(制御電流生成制御)を示すフローチャートである。
【図9】第1実施形態の効果を説明するための図である。
【図10】第2実施形態の負帰還制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図11】第2実施形態の負帰還動作(出力切換制御)を示すフローチャートである。
【図12】第3実施形態の負帰還制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図13】第3実施形態の負帰還動作(出力切換制御)を示すフローチャートである。
【図14】本願に係る光ピックアップ装置の第4実施形態における機器構成を示す機器構成図である。
【図15】本願に係る光ピックアップ装置の第5実施形態における機器構成を示す機器構成図である。
【符号の説明】
100、300、400 … 光ピックアップ装置
110 … 半導体レーザ出力制御回路
120 … フォトディテクタ
130 … 第1変換部
140 … サンプル処理部
150 … 平均値処理部
160 … 第1加算処理部
170 … 第2変換部
180 … パルス電流生成部
190 … 第2加算処理部
200 … 制御部
402 … DSP
Claims (17)
- 光ビームを出射する出射手段と、
前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出する検出手段と、
前記検出された光ビームの予め設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する取得手段と、
前記検出された光ビームの強度レベルにおける目標となる平均値を目標平均値として予め格納する第1格納手段と、
前記標本値として取得された前記光ビームの光強度レベルにおける目標となる標本値を目標標本値として格納する第2格納手段と、
前記検出された光ビームの光強度レベルと前記格納された目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出手段と、
前記格納された目標標本値と前記取得した標本値との標本誤差を算出する第2誤差算出手段と、
前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ビーム出力制御装置。 - 請求項1に記載の光ビーム出力制御装置において、
第1誤差算出手段によって算出された前記平均誤差に含まれる予め定められた成分を示す平均誤差成分を抽出する抽出手段を有し、
前記制御手段が、前記抽出された平均誤差成分と前記第2誤差算出手段によって算出された前記標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御することを特徴とする光ビーム出力制御装置。 - 請求項1または2に記載の光ビーム出力制御装置において、
前記出射手段から出射された光ビームの前記標本値を取得する前記タイミングを予め設定する設定手段を有し、
前記取得手段が、前記検出手段によって検出された前記光ビームの前記設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得することを特徴とする光ビーム出力制御装置。 - 光記録媒体にデータを記録するために当該光記録媒体に光ビームを出射する光ピックアップ装置であって、
前記光記録媒体に記録するデータに基づいて強度変調された光ビームを当該光記録媒体に対して出射する出射手段と、
前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出する検出手段と、
前記検出された光ビームの予め設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する取得手段と、
前記検出された光ビームの強度レベルにおける目標となる平均値を目標平均値として予め格納する第1格納手段と、
前記標本値として取得された前記光ビームの光強度レベルにおける目標となる標本値を目標標本値として格納する第2格納手段と、
前記検出された光ビームの光強度レベルと前記格納された目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出手段と、
前記格納された目標標本値と前記取得した標本値との標本誤差を算出する第2誤差算出手段と、
前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項4に記載の光ピックアップ装置において、
第1誤差算出手段によって前記算出された平均誤差に含まれる予め定められた成分を示す平均誤差成分を抽出する抽出手段を有し、
前記制御手段が、前記抽出された平均誤差成分と前記第2誤差算出手段によって算出された前記標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項4または5に記載の光ピックアップ装置において、
前記出射手段から出射された光ビームの前記標本値を取得する前記タイミングを予め設定する設定手段を有し、
前記取得手段が、前記検出手段によって検出された前記光ビームの前記設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項4または5に記載の光ピックアップ装置において、
前記出射手段から出射された光ビームの前記標本値を取得する前記タイミングを示すタイミング情報が予め光記録媒体に記録されているとともに、当該タイミング情報を予め読み出してある場合であって、
前記予め読み出されたタイミング情報に基づいて前記出射手段から出射された光ビームの前記標本値を取得する前記タイミングを予め設定する設定手段を有し、
前記取得手段が、前記検出手段によって検出された前記光ビームの前記タイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項6または7に記載の光ピックアップ装置において、
前記取得手段が複数の標本値を取得する場合であって、
前記取得手段が、前記検出手段によって検出された光ビームの、一定の周期毎のタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項4乃至8の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記出射手段が前記光記録媒体に前記データを記録する記録状態と前記光記録媒体から前記データを読み出す読み出し状態とに基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの強度を少なくとも切り換えて前記光記録媒体に当該光ビームを出射するとともに、前記取得手段が前記標本値を取得する場合に、
前記制御手段が、前記光記録媒体からデータを読み出すとき、前記光記録媒体にデータを書き込むとき、または、前記光記録媒体に記録されたデータを消去するときの何れかの前記光ビームの強度によって前記出射手段から出力させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項4乃至9の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
複数種類の異なる部分データによって前記光記録媒体に前記データを記録するとともに、前記各種類毎の部分データに基づいて光ビームの強度変調を行い、当該光記録媒体に前記データを記録する場合であって、
前記出射手段が、複数のパルス光によって1の前記部分データを記録する前記光ビームであるマルチパルスビームと1のパルス光によって1の前記部分データを記録する光ビームである単一パルスビームとを切り換えて前記光記録媒体に当該光ビームを出射するとともに、
前記制御手段が、前記取得手段が前記標本値を取得する予め設定されたタイミングのときに、記出射する光ビームを前記単一パルスにして出力させることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 出射手段から出射される光ビームの光強度レベルを制御する光ビーム出射制御方法であって、
前記光ビームを前記出射手段から出射させる出射工程と、
前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出する検出工程と、
前記検出された光ビームの予め設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する取得工程と、
前記検出された光ビームの光強度レベルと予め格納手段に格納され、前記平均値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる平均値を示す目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出工程と、
予め格納手段に格納され、前記標本値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる標本値を示す目標標本値と前記取得した標本値との誤差を算出する第2誤差算出工程と、
を含み、
前記出射工程においては、前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から前記光ビームを出射することを特徴とする光ビーム出射制御方法。 - 請求項11に記載の光ビーム出射制御方法において、
第1誤差算出工程によって算出された前記平均誤差に含まれる予め定められた成分を示す平均誤差成分を抽出する抽出工程を有し、
前記出射工程においては、前記抽出された平均誤差成分と前記第2誤差算出手段によって算出された前記標本誤差に基づいて前記出射手段から前記光ビームの出力強度レベルを出射させることを特徴とする光ビーム出射制御方法。 - 請求項11または12に記載の光ビーム出射制御方法において、
前記出射手段から出射された光ビームの前記標本値を取得する前記タイミングを予め設定する設定工程を含み、
前記取得工程においては、前記検出工程によって検出された前記光ビームの前記設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得することを特徴とする光ビーム出射制御方法。 - コンピュータによって、出射手段から出射される光ビームの光強度レベルを制御する光ビーム出射制御プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記光ビームを前記出射手段から出射させる出射制御手段、
前記出射手段から出射された光ビームの少なくとも一部を検出手段に検出させ、前記光ビームの光強度レベルを検出情報として取得する情報取得手段、
予め設定された期間に前記取得した検出情報を標本値として設定する標本値設定手段、
前記取得した検出情報と予め格納手段に格納され、前記平均値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる平均値を示す目標平均値とに基づいて、前記検出された光ビームの光強度レベルにおける平均値の、目標平均値との平均誤差を算出する第1誤差算出手段、
予め格納手段に格納され、前記標本値として取得した光ビームの光強度レベルの目標となる標本値を示す目標標本値と前記取得した標本値との誤差を算出する第2誤差算出手段、
前記算出された平均誤差と前記算出された標本誤差に基づいて前記出射手段から出射される前記光ビームの出力強度レベルを制御するレベル制御手段、
として機能させることを特徴とする光ビーム出射制御プログラム。 - 請求項14に記載の光ビーム出射制御プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記算出された平均誤差に含まれる予め定められた成分を示す平均誤差成分を抽出する抽出手段、
前記抽出された平均誤差成分と前記第2誤差算出手段によって算出された前記標本誤差に基づいて前記出射手段から前記光ビームの出力強度レベルを出射させる出射制御手段、
として機能させることを特徴とする光ビーム出射制御プログラム。 - 請求項13または14に記載の光ビーム出射制御プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記出射手段から出射された光ビームの前記標本値を取得する前記タイミングを予め設定する設定手段、
前記検出工程によって検出された前記光ビームの前記設定されたタイミングに出射された光強度レベルを標本値として取得する手段、
として機能させることを特徴とする光ビーム出射制御プログラム。 - 請求項14乃至16に記載の光ビーム出射制御プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録したことを特徴とする記録媒体。
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