JP2004348834A - パワー制御方法、パワー制御装置及び光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができるパワー制御装置を提供する。
【解決手段】光ディスクにデータを記録する際に、レーザ光のパワーの目標値に対応するパルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号は、レベル信号補正手段246eにより信号変換手段における既知の変換特性に応じて補正された後、信号変換手段により光源の駆動信号に変換される。これにより、信号変換手段における変換特性が所望の特性と異なる場合であっても、変換特性自体を変更することなく精度良い駆動信号を求めることができ、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることが可能となる。
【選択図】 図6
【解決手段】光ディスクにデータを記録する際に、レーザ光のパワーの目標値に対応するパルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号は、レベル信号補正手段246eにより信号変換手段における既知の変換特性に応じて補正された後、信号変換手段により光源の駆動信号に変換される。これにより、信号変換手段における変換特性が所望の特性と異なる場合であっても、変換特性自体を変更することなく精度良い駆動信号を求めることができ、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることが可能となる。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワー制御方法、パワー制御装置及び光ディスク装置に係り、更に詳しくは、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御するパワー制御方法、パワー制御装置、及び該パワー制御装置を備える光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタル技術の進歩、及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽や映像といったAV(Audio−Visual)情報を記録するための媒体としてCD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【0003】
光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録及び消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そこで、光ディスク装置は、所定パワーのレーザ光を出射する光源、該光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に導くとともに、記録面で反射されたレーザ光を所定の受光位置まで導く光学系、及びその受光位置に配置された受光素子などを備えている。
【0004】
光ディスクでは、互いに反射率の異なるマーク領域及びスペース領域のそれぞれの長さとそれらの組み合わせとによって情報が記録される。そこで、光ディスクに情報を記録する際には所定位置にマーク領域及びスペース領域がそれぞれ形成されるように光源から出射されるレーザ光のパワー(以下「発光パワー」ともいう)が制御される。
【0005】
記録面に有機色素を含むCD−R(CD−recordable)、DVD−R(DVD−recordable)及びDVD+R(DVD+recordable)などの追記型の光ディスク(以下、便宜上「色素型ディスク」ともいう)では、マーク領域を形成するときには発光パワーを大きくして色素を加熱及び溶解し、そこに接しているディスク基板部分を変質・変形させている。一方、スペース領域を形成するときにはディスク基板が変質・変形しないように発光パワーを再生時と同程度に小さくしている。これにより、マーク領域ではスペース領域よりも反射率が低くなる。このような発光パワーの制御方式は、単パルス記録方式とも呼ばれている。なお、マーク領域を形成するときの発光パワーはライトパワー、スペース領域を形成するときの発光パワーはボトムパワーとも呼ばれている。
【0006】
また、記録面に特殊合金を含むCD−RW(CD−rewritable)、DVD−RW(DVD−rewritable)、及びDVD+RW(DVD+rewritable)などの書き換え可能な光ディスク(以下、便宜上「相変化型ディスク」ともいう)では、マーク領域を形成する時には、特殊合金を第1の温度に加熱したのち急冷し、アモルファス(非晶質)状態にしている。一方、スペース領域を形成する時には、特殊合金を第2の温度(<第1の温度)に加熱したのち徐冷し、結晶状態にしている。これにより、マーク領域ではスペース領域よりも反射率が低くなる。この場合には、蓄熱の影響を除去するために、マーク領域を形成するときの発光パワーを複数のパルスに分割(マルチパルス化)することが行なわれている。このような発光パワーの制御方式はマルチパルス記録方式とも呼ばれている。マルチパルス化された発光パワーの最大値はピークパワー、最小値はボトムパワーとも呼ばれている。また、スペース領域を形成するときの発光パワーはイレーズパワー(ピークパワー>イレーズパワー>ボトムパワー)とも呼ばれている。なお、記録速度の高速化に伴い、色素型ディスクであっても、例えばDVD系の光ディスク(DVD−R、DVD+Rなど)では、マルチパルス記録方式が提案されている。但し、この場合には、スペース領域を形成するときの発光パワーとボトムパワーとはほぼ一致している。
【0007】
上記発光パワーは、記録品質に大きな影響を与えるため、発光パワーを精度良く制御するための装置及び方法が種々提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−338073号公報
【特許文献2】
特開平7−153106号公報
【特許文献3】
特許第2744043号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
通常、光源からパルス発光されるレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際には、光ディスクの記録特性及び光源の発光特性などに基づいてレーザ光の目標パワーが設定される。そして、目標パワーに対応する信号レベルに関する情報を含むレベル信号を光源の駆動信号に変換することにより、発光パワーの制御が行なわれる。この変換は一般的に信号増幅を伴っている。しかしながら、汎用の増幅器では入力信号の信号レベルに応じて増幅率が変化する増幅特性を有する場合があり、上記特許文献1〜特許文献3に開示されている装置にこのような増幅器が用いられると、目標パワーとのずれが大きくなり、記録品質が低下するおそれがあった。一方、増幅率が入力信号の信号レベルに依存しない増幅器は、汎用の増幅器に比べて回路構成が複雑になり、形状も大きくしかも高価であり、光ディスク装置の大型化及び高価格化を招来するという不都合があった。
【0010】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができるパワー制御方法及びパワー制御装置を提供することにある。
【0011】
また、本発明の第2の目的は、記録品質に優れた記録を安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、光源からパルス発光されるレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際に、前記レーザ光のパワーの目標値に対応する前記パルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を前記光源の駆動信号に変換し、前記レーザ光のパワーを制御するパワー制御方法であって、前記変換に先立って、該変換における既知の変換特性に応じて前記レベル信号を補正する第1工程を含むパワー制御方法である。
【0013】
これによれば、光源からパルス発光されたレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際に、レーザ光のパワーの目標値に対応するパルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を光源の駆動信号に変換するのに先立って、変換における既知の変換特性に応じたレベル信号の補正が行なわれる(第1工程)。この場合に、例えば変換特性が所望の特性と異なるときでも、変換特性自体を変更することなく精度良い駆動信号を求めることができる。すなわち、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することが可能となる。
【0014】
この場合において、請求項2に記載のパワー制御方法の如く、前記変換特性は、増幅特性を含むこととすることができる。かかる場合には、例えば増幅器に安価な汎用部品を用い、しかも増幅器の回路構成を単純化しても、精度良い駆動信号を求めることができる。
【0015】
上記請求項1及び2に記載の各パワー制御方法において、請求項3に記載のパワー制御方法の如く、前記レベル信号の最大振幅は、補正の前後でほぼ同じであることとすることができる。
【0016】
上記請求項1〜3に記載の各パワー制御方法において、請求項4に記載のパワー制御方法の如く、前記第1工程では、予め決定されている補正式に基づいて前記レベル信号を補正することとすることができる。
【0017】
この場合において、請求項5に記載のパワー制御方法の如く、前記補正式が前記信号レベルに付加される補正値を算出する補正式である場合に、前記第1工程では、前記補正式に基づいて算出された補正値を前記信号レベルに付加することによって、前記レベル信号を補正することとすることができる。
【0018】
上記請求項4に記載のパワー制御方法において、請求項6に記載のパワー制御方法の如く、前記補正式が前記信号レベルの補正値を解の1つとする方程式である場合に、前記第1工程では、ニュートン法を用いて前記方程式の近似解を求め、該近似解を前記補正値とみなすこととすることができる。
【0019】
上記請求項4〜6に記載の各パワー制御方法において、請求項7に記載のパワー制御方法の如く、前記補正式が前記光源の発光特性に依存するパラメータを含む場合に、前記パラメータの決定用に予め設定されている複数のレベル信号と、該複数のレベル信号にそれぞれ対応し前記光源から出射されたレーザ光の光量に関する情報を含む複数のモニタ信号とに基づいて、前記パラメータを決定する第2工程を更に含むこととすることができる。
【0020】
請求項8に記載の発明は、光ディスクにデータを記録する際に、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御するパワー制御装置であって、前記レーザ光のパワーの目標値に対応する前記パルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を生成するレベル信号生成手段と;前記レベル信号を補正し、補正レベル信号を生成するレベル信号補正手段と;前記補正レベル信号を前記光源の駆動信号に変換する信号変換手段と;を備え、前記レベル信号補正手段では、前記信号変換手段における既知の変換特性に応じた補正が行なわれることを特徴とするパワー制御装置である。
【0021】
これによれば、光ディスクにデータを記録する際に、レベル信号生成手段によりレーザ光のパワーの目標値に対応するパルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号が生成される。該レベル信号はレベル信号補正手段により信号変換手段における既知の変換特性に応じた補正が行なわれ、補正レベル信号が生成される。そして、信号変換手段により補正レベル信号が光源の駆動信号に変換される。この場合に、例えば信号変換手段における変換特性が所望の特性と異なるときでも、変換特性自体を変更することなく精度良い駆動信号を求めることができる。すなわち、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することが可能となる。
【0022】
この場合において、請求項9に記載のパワー制御装置の如く、前記変換特性は、増幅特性を含むこととすることができる。
【0023】
上記請求項8及び9に記載の各パワー制御装置において、請求項10に記載のパワー制御装置の如く、前記レベル信号及び前記補正レベル信号は、それぞれの最大振幅がほぼ同じであることとすることができる。
【0024】
上記請求項8〜10に記載の各パワー制御装置において、請求項11に記載のパワー制御装置の如く、前記レベル信号補正手段では、予め決定された補正式を用いて前記レベル信号を補正し、前記補正レベル信号を生成することとすることができる。
【0025】
この場合において、請求項12に記載のパワー制御装置の如く、前記補正式が前記信号レベルに付加する補正値を算出する補正式である場合に、前記レベル信号補正手段では、前記補正式に基づいて算出された補正値を前記信号レベルに付加することによって、前記補正レベル信号を生成することとすることができる。
【0026】
上記請求項11に記載のパワー制御装置において、請求項13に記載のパワー制御装置の如く、前記補正式が前記信号レベルの補正値を解の1つとする方程式である場合に、前記レベル信号補正手段では、ニュートン法を用いて前記方程式の近似解を求め、該近似解を前記補正値とみなすこととすることができる。
【0027】
上記請求項11〜13に記載の各パワー制御装置において、請求項14に記載のパワー制御装置の如く、前記補正式が前記光源の発光特性に依存するパラメータを含む場合に、前記パラメータの決定用に予め設定されている複数のレベル信号と、該複数のレベル信号にそれぞれ対応し前記光源から出射されたレーザ光の光量に関する情報を含む複数のモニタ信号とに基づいて、前記パラメータを決定するパラメータ決定手段を更に備えることとすることができる。
【0028】
請求項15に記載の発明は、光ディスクに対して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、光源と;前記光源からパルス発光されるレーザ光を前記光ディスクの記録面に集光するとともに、前記記録面で反射されたレーザ光を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された光検出器と;前記光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御する請求項8〜14のいずれか一項に記載のパワー制御装置と;前記光検出器の出力信号を用いて、前記情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。
【0029】
これによれば、請求項8〜14のいずれか一項に記載のパワー制御装置を備えているために、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーと一致させることができる。従って、記録品質に優れた記録を安定して行うことが可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図11に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置20の概略構成が示されている。
【0031】
この図1に示される光ディスク装置20は、光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、パワー制御装置としてのレーザコントロール回路24、エンコーダ25、モータドライバ27、再生信号処理回路28、サーボコントローラ33、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、フラッシュメモリ39、CPU40、及びRAM41などを備えている。なお、図1における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、一例として光ディスク装置20はDVDの規格に準拠した相変化型ディスクに対応しているものとする。
【0032】
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置23は、一例として図2に示されるように、光源ユニット51、コリメートレンズ52、ビームスプリッタ54、対物レンズ60、第1の検出レンズ58、光検出器としての第1の受光器59、反射ミラー71、第2の検出レンズ72、第2の受光器73、及び駆動系(フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ(いずれも図示省略))などを備えている。
【0033】
前記光源ユニット51は、波長が660nmのレーザ光を発光する光源としての半導体レーザ51aを含んで構成されている。なお、本実施形態では、光源ユニット51から出射されるレーザ光の光束(以下、「光束」と略述する)の最大強度出射方向を+X方向とする。前記コリメートレンズ52は、光源ユニット51の+X側に配置され、光源ユニット51から出射された光束を略平行光とする。
【0034】
前記反射ミラー71は、コリメートレンズ52の近傍に配置され、光源ユニット51から出射された光束の一部をモニタ用光束として−Z方向に反射する。
【0035】
前記ビームスプリッタ54は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、光ディスク15で反射した光束(戻り光束)を−Z方向に分岐する。前記対物レンズ60は、ビームスプリッタ54の+X側に配置され、ビームスプリッタ54を透過した光束を光ディスク15の記録面に集光する。
【0036】
前記第1の検出レンズ58は、ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、ビームスプリッタ54で−Z方向に分岐された戻り光束を前記第1の受光器59の受光面に集光する。第1の受光器59は、通常の光ディスク装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を出力する複数の受光素子を含んで構成されている。
【0037】
前記第2の検出レンズ72は、反射ミラー71の−Z側に配置され、反射ミラー71で−Z方向に反射されたモニタ用光束を前記第2の受光器73の受光面に集光する。第2の受光器73としては通常の受光素子が用いられる。
【0038】
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明すると、光源ユニット51から出射された光束(以下「出射光束」ともいう)は、コリメートレンズ52で略平行光とされた後、ビームスプリッタ54に入射する。ビームスプリッタ54を透過した出射光束は、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。光ディスク15の記録面にて反射した反射光は、戻り光束として対物レンズ60で略平行光とされ、ビームスプリッタ54に入射する。ビームスプリッタ54で−Z方向に分岐された戻り光束は、第1の検出レンズ58を介して第1の受光器59で受光される。第1の受光器59では光電変換により受光量に応じた電流信号が生成され、その電流信号は再生信号処理回路28に出力される。また、反射ミラー71で−Z方向に反射された出射光束はモニタ用光束として、第2の検出レンズ72を介して第2の受光器73で受光される。第2の受光器73では光電変換により受光量に応じた電流信号が生成され、その電流信号はパワーモニタ信号としてレーザコントロール回路24に出力される。
【0039】
前記再生信号処理回路28は、図3に示されるように、I/Vアンプ28a、サーボ信号検出回路28b、ウォブル信号検出回路28c、RF信号検出回路28d及びデコーダ28eなどから構成されている。
【0040】
I/Vアンプ28aは、第1の受光器59の出力信号である電流信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。サーボ信号検出回路28bは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてサーボ信号(フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号など)を検出する。ウォブル信号検出回路28cは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてウォブル信号を検出する。RF信号検出回路28dは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてRF信号を検出する。
【0041】
デコーダ28eは、ウォブル信号検出回路28cで検出されたウォブル信号から、ADIP(Address In Pregroove)情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたADIP情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25に出力される。また、デコーダ28eは、RF信号検出回路28dで検出されたRF信号に対して復号処理及び誤り検出処理等を行なった後、再生データとしてバッファマネージャ37を介してバッファRAM34に格納する。
【0042】
図1に戻り、前記サーボコントローラ33は、再生信号処理回路28からのフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成し、トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。ここで生成された各制御信号はそれぞれモータドライバ27に出力される。
【0043】
前記モータドライバ27は、サーボコントローラ33からのフォーカス制御信号に基づいて、フォーカシングアクチュエータの駆動信号を光ピックアップ装置23に出力する。また、モータドライバ27は、サーボコントローラ33からのトラッキング制御信号に基づいて、トラッキングアクチュエータの駆動信号を光ピックアップ装置23に出力する。すなわち、サーボ信号検出回路28b、サーボコントローラ33及びモータドライバ27によってトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、モータドライバ27は、CPU40からの制御信号に基づいてスピンドルモータ22及びシークモータにそれぞれ駆動信号を出力する。
【0044】
前記バッファRAM34には、光ディスク15に記録するデータ(記録用データ)、及び光ディスク15から読み出したデータ(再生データ)などが格納される。
【0045】
前記バッファマネージャ37は、バッファRAM34へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定量になると、CPU40に通知する。
【0046】
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ37を介して取り出し、データ変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を生成する。該書き込み信号は、再生信号処理回路28からの同期信号に同期してレーザコントロール回路24に出力される。
【0047】
前記レーザコントロール回路24は、CPU40の指示に応じて、エンコーダ25からの書き込み信号や半導体レーザ51aの発光特性などに基づいて半導体レーザ51aの駆動信号を生成する。なお、このレーザコントロール回路24の構成等については後に詳述する。
【0048】
前記インターフェース38は、ホストとの双方向の通信インターフェースであり、一例としてATAPI(AT Attachment Packet Interface)の規格に準拠している。
【0049】
前記フラッシュメモリ39はプログラム領域とデータ領域とを備えており、プログラム領域には、CPU40にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。また、データ領域には、半導体レーザ51aの発光特性に関する情報、及び記録ストラテジ情報などが格納されている。
【0050】
前記CPU40は、フラッシュメモリ39のプログラム領域に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをRAM41に保存する。
【0051】
次に、前記レーザコントロール回路24の構成等について図4〜図8を用いて説明する。このレーザコントロール回路24は、図4に示されるように、レベル信号生成手段としての照射レベル設定部242、変調信号生成部243、パラメータ決定手段としての補正値制御部244、LD制御部245、変調部246、加算部247及び信号変換手段としての増幅部248などを備えている。なお、図4における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【0052】
前記照射レベル設定部242は、CPU40の指示に応じて、ボトムパワーPb、イレーズパワーPe及びライトパワーPwを設定し、一例として図5に示されるように、半導体レーザ51aのI−L特性における閾値電流Ith及び微分量子効率(微分効率)に基づいて、半導体レーザ51aをボトムパワーPbで発光するための駆動電流Ia、イレーズパワーPeで発光するための駆動電流Ib、及びライトパワーPwで発光するための駆動電流Icを求める。そして、駆動電流Iaと閾値電流Ithとの差に対応するパワー信号P0Data、駆動電流Ibと駆動電流Iaとの差に対応するパワー信号P1Data、及び駆動電流Icと駆動電流Iaとの差に対応するパワー信号P2Dataをそれぞれ出力する。すなわち、P1DataはイレーズパワーPeとボトムパワーPbとの差に対応するパワー信号であり、P2DataはライトパワーPwとボトムパワーPbとの差に対応するパワー信号である。なお、各パワー信号として出力されるデータはデジタルデータである。
【0053】
前記補正値制御部244は、各パワー信号を補正するための補正パラメータを含む補正情報信号Pparamを変調部246に出力する。また、補正値制御部244は、CPU40から補正値学習要求に応答して、前記補正パラメータの決定用に予め設定されている複数の学習用信号と、該複数の学習用信号にそれぞれ対応した第2の受光器73からのパワーモニタ信号とに基づいて、補正パラメータを決定する。なお、補正パラメータの決定処理については後述する。また、補正パラメータの決定処理時以外では、学習用信号Iex=0である。
【0054】
前記変調信号生成部243は、エンコーダ25からの書き込み信号Wdata及び再生信号処理回路28からのクロック信号Wckに基づいて、3つの変調信号(Mod0,Mod1,Mod2)を生成する。ここで生成された各変調信号は、それぞれ変調部246に出力される。
【0055】
前記LD制御部245は、第2の受光器73からのパワーモニタ信号Pmonに基づいて、バイアス信号Ibias、及び後述する駆動信号Idrvのスケール(最大振幅)を規定するスケール信号Isclを生成する。ここで生成されたバイアス信号Ibiasは加算部247に出力され、スケール信号Isclは変調部246に出力される。例えば温度変動などに起因して半導体レーザ51aのI−L特性における閾値電流Ith(図5参照)及び微分量子効率が変化すると、LD制御部245において閾値電流Ithの変化に対応してバイアス信号Ibiasが制御され、微分量子効率の変化に対応してスケール信号Isclが制御される。
【0056】
前記変調部246は、図6に示されるように、3つのD/A変換器(246a,246b,236c)、3つのオンオフスイッチ(SW0,SW1,SW2)、電流加算器246d、及びレベル信号補正手段としてのデジタルデータ補正部246eなどを備えている。
【0057】
デジタルデータ補正部246eは、補正値制御部244からの補正情報信号Pparamに基づいて、照射レベル設定部242からのパワー信号P0Data、P1Data、及びP2Dataを補正する。照射レベル設定部242では、半導体レーザー51aの駆動信号Idrvとパワー信号とが線形の関係にあるものとして各パワー信号を設定している。例えば、図7に示されるように、Idrv0に対応してP0Dataを、Idrv1に対応してP1Dataを、Idrv2に対応してP2Dataを設定している。しかしながら、一例として図7に示されるように、駆動信号Idrvとパワー信号とは主として増幅部248の増幅特性に起因して非線形の関係にある。そこで、デジタルデータ補正部246eは、増幅部248の増幅特性を考慮して、各パワー信号を補正する。ここでは、パワー信号P0Dataは補正パワー信号P0RevとなってD/A変換器246aに出力され、パワー信号P1Dataは補正パワー信号P1RevとなってD/A変換器246bに出力され、パワー信号P2Dataは補正パワー信号P2RevとなってD/A変換器246cに出力される。なお、各補正パワー信号として出力されるデータはデジタルデータである。また、デジタルデータ補正部246eでの補正処理の詳細については後述する。
【0058】
各D/A変換器は一例として8ビットD/A変換器であり、それぞれLD制御部245からのスケール信号Isclにより規定されたスケールで、デジタルデータ補正部246eからの各補正パワー信号を電流信号に変換する。この場合には、D/A変換器246aは次の(1a)式に基づいて補正パワー信号P0Revを電流信号I0に変換し、D/A変換器246bは次の(1b)式に基づいて補正パワー信号P1Revを電流信号I1に変換し、D/A変換器246cは次の(1c)式に基づいて補正パワー信号P2Revを電流信号I2に変換する。
【0059】
I0=(P0Rev/255)×Iscl ……(1a)
I1=(P1Rev/255)×Iscl ……(1b)
I2=(P2Rev/255)×Iscl ……(1c)
【0060】
オンオフスイッチSW0は、D/A変換器246aの出力段に配置され、変調信号生成部243からの変調信号Mod0に同期して、電流信号I0の電流加算器246dへの供給をオン/オフする。すなわち、電流信号I0はオンオフスイッチSW0がオン状態のときにのみ電流加算器246dに供給される。ここでは一例として、オンオフスイッチSW0は、変調信号Mod0が1(ハイレベル)のときにオン状態となり、0(ローレベル)のときにオフ状態となるように設定されているものとする。
【0061】
オンオフスイッチSW1は、D/A変換器246bの出力段に配置され、変調信号生成部243からの変調信号Mod1に同期して、電流信号I1の電流加算器246dへの供給をオン/オフする。すなわち、電流信号I1はオンオフスイッチSW1がオン状態のときにのみ電流加算器246dに供給される。ここでは一例として、オンオフスイッチSW1は、変調信号Mod1が1のときにオン状態となり、0のときにオフ状態となるように設定されているものとする。
【0062】
オンオフスイッチSW2は、D/A変換器246cの出力段に配置され、変調信号生成部243からの変調信号Mod2に同期して、電流信号I2の電流加算器246dへの供給をオン/オフする。すなわち、電流信号I2はオンオフスイッチSW2がオン状態のときにのみ電流加算器246dに供給される。ここでは一例として、オンオフスイッチSW2は、変調信号Mod2が1のときにオン状態となり、0のときにオフ状態となるように設定されているものとする。
【0063】
電流加算器246dは、各オンオフスイッチの出力信号をそれぞれ加算し、加算結果をLD変調電流信号Imodとして出力する。すなわち、例えば各オンオフスイッチがいずれもオフ状態であれば、Imod=0となり、オンオフスイッチSW0のみがオン状態であれば、Imod=I0となる。また、例えばオンオフスイッチSW0とオンオフスイッチSW1とが同時にオン状態であれば、Imod=(I0+I1)となり、オンオフスイッチSW0とオンオフスイッチSW2とが同時にオン状態であれば、Imod=(I0+I2)となる。
【0064】
前記加算部247は、変調部246からのLD変調電流信号Imod、LD制御部245からのバイアス信号Ibias及び補正値制御部からの学習用信号Iexをそれぞれ加算する。すなわち、加算部247からは(Imod+Ibias+Iex)が出力される。
【0065】
前記増幅部248は、図8に示されるように2つのMOS FET(Q1,Q2)を備えたカレントミラー回路を含んで構成されている。この増幅部248は、加算部247の出力信号Idを増幅し、半導体レーザ51aの駆動信号Idrvとして光源ユニット51に出力する。
【0066】
ここで、CPU40から補正値学習要求を受信したときの補正値制御部244における処理動作について説明する。
【0067】
補正値制御部244は、CPU40から補正値学習要求を受信すると、変調信号生成部243に対して補正値学習モードに移行するように指示する。これにより、変調信号生成部243から出力される各変調信号は0となり、その結果として変調部246からのLD変調電流信号Imodは0となる。
【0068】
補正値制御部244は、所定の学習用信号(ここではIex1とする)を加算部247に出力する。そして、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon1とする)を取得する。
【0069】
次に、補正値制御部244は、Iex1とは異なる所定の学習用信号(ここではIex2とする)を加算部247に出力する。そして、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon2とする)を取得する。
【0070】
そして、補正値制御部244は、パワー信号を補正するための補正情報を求める。ここでは、一例として増幅部248における入力信号Iinと出力信号Ioutとの関係が次の(2)式で示されるものとする。
【0071】
Iout=A(1−α・Iin1/2)・Iin ……(2)
【0072】
そこで、パワーモニタ信号と学習用信号との関係は次の(3a)式及び(3b)式で示される。
【0073】
Pmon1=A(1−α・Iex11/2)・Iex1 ……(3a)
Pmon2=A(1−α・Iex21/2)・Iex2 ……(3b)
【0074】
そして、上記(3a)式及び(3b)式から次の(4a)式及び(4b)式が導かれる。ここで、Xは次の(4c)式で示される。
【0075】
A=(Iex23/2×Pmon1−Iex13/2×Pmon2)/X ……(4a)
α=(Iex2×Pmon1−Iex1×Pmon2)/(X×A) ……(4b)
X=Iex1×Iex23/2−Iex2×Iex13/2 ……(4c)
【0076】
ここでは、補正情報として補正パラメータA及びαが算出される。
【0077】
補正値制御部244は、算出した補正パラメータA及びαを補正情報信号Pparamとして変調部246に通知する。そして、補正値制御部244は、学習用信号Iexを0にするとともに、変調信号生成部243に対して通常モードに移行するように指示する。さらに、補正値制御部244は、補正値学習が終了したことをCPU40に通知し、補正値学習要求を受信したときの処理を終了する。
【0078】
次に、上記補正パラメータA及びαを用いて行なわれるデジタルデータ補正部246eでの補正処理について説明する。ここでは、一例としてパワー信号の信号レベルに補正値を付加して補正パワー信号を求める。
【0079】
パワー信号P0Dataの信号レベルに対する補正値をΔp0とすると、次の(5a)式の関係がある。ここでBは定数である。
【0080】
A(P0Data+Δp0)(1−α(P0Data+Δp0)1/2)=B・P0Data ……(5a)
【0081】
そして、P0Data≫Δp0とすると、上記(5a)式から次の(5b)式が導かれる。
【0082】
【数1】
【0083】
また、パワー信号の最大振幅と補正パワー信号の最大振幅とをほぼ一致させるために、次の(5c)式に基づいて定数Bを決定すると、上記(5b)式に基づいて補正値Δp0を算出することができる。そして、次の(5d)式に基づいて補正パワー信号P0Revを求める。
【0084】
【数2】
【0085】
P0Rev=P0Data+Δp0 ……(5d)
【0086】
同様に、次の(6a)式及び(6b)式に基づいて補正パワー信号P1Revを求める。なお、P1Data≫Δp1である。
【0087】
P1Rev=P1Data+Δp1 ……(6a)
【0088】
【数3】
【0089】
さらに、次の(7a)式及び(7b)式に基づいて補正パワー信号P2Revを求める。なお、P2Data≫Δp2である。
【0090】
P2Rev=P2Data+Δp2 ……(7a)
【0091】
【数4】
【0092】
次に、上記のように構成されるレーザコントロール回路24の通常モードにおける作用を図9〜図11を用いて説明する。ここでは、一例として図9に示されるように、書き込み信号Wdataにおけるマーク部Mに対応する発光パワーが、4つの加熱パルス(HP1,HP2,HP3,HP4)と4つの冷却パルス(CP1,CP2,CP3,CP4)とから構成されるように記録ストラテジ情報に基づいてマルチパルス化されるものとする。Tdは最初の加熱パルスHP1の遅延時間である。Th1は加熱パルスHP1のパルス幅、Th2は加熱パルスHP2のパルス幅、Th3は加熱パルスHP3のパルス幅、Th4は最終の加熱パルスHP4のパルス幅である。Tc1は最初の冷却パルスCP1のパルス幅、Tc2は冷却パルスCP2のパルス幅、Tc3は冷却パルスCP3のパルス幅である。なお、通常モードではIex=0である。
【0093】
1.図10に示されるように、書き込み信号Wdataが0から1に変化した後、時間Tdが経過すると、変調信号生成部243はMod1を0に変更し、Mod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0094】
2.Mod2が1に変更されてから時間Th1が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0095】
3.Mod2が0に変更されてから時間Tc1が経過すると、変調信号生成部243はMod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0096】
4.Mod2が1に変更されてから時間Th2が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0097】
5.Mod2が0に変更されてから時間Tc2が経過すると、変調信号生成部243はMod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0098】
6.Mod2が1に変更されてから時間Th3が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0099】
7.Mod2が0に変更されてから時間Tc3が経過すると、変調信号生成部243はMod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0100】
8.Mod2が1に変更されてから時間Th4が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0101】
9.書き込み信号Wdataが1から0に変化すると、変調信号生成部243はMod1を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I1+Ibias)となり、発光パワーはPeとなる。
【0102】
従って、光ディスク15の記録面には、一例として図11に示されるように、先頭の加熱パルスHP1によって形成された領域R1、2番目の加熱パルスHP2によって形成された領域R2、3番目の加熱パルスHP3によって形成された領域R3、及び最後の加熱パルスHP4によって形成された領域R4が連続し、1つのマーク領域となる。
【0103】
《記録処理》
ここで、前述の如く構成される光ディスク装置20において、光ディスク15にユーザデータを記録するときの処理動作について簡単に説明する。
【0104】
CPU40は、インターフェース38を介してホストから記録要求コマンドを受信すると、再生信号処理回路28に通知するとともに、記録速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力する。また、CPU40はホストから受信したユーザデータのバッファRAM34への蓄積をバッファマネージャ37に指示する。
【0105】
CPU40は、前記補正値制御部244に補正値学習要求を出力する。これにより、前述した如く補正値制御部244にて補正パラメータA及びαが算出され、前記デジタルデータ補正部246eに通知される。そして、補正値制御部244から補正値学習の終了通知を受けると、再生信号処理回路28に通知する。
【0106】
光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は記録処理が終了するまで随時行われる。また、再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号に基づいてADIP情報を取得し、CPU40に通知する。なお、再生信号処理回路28は、記録処理が終了するまで所定のタイミング毎にADIP情報を取得し、CPU40に通知する。
【0107】
CPU40は、ADIP情報に基づいて書き込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するようにシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。さらに、CPU40は、バッファマネージャ37からバッファRAM34に蓄積されたユーザデータのデータ量が所定の量を超えたとの通知を受けると、エンコーダ25に書き込み信号の生成を指示する。
【0108】
光ピックアップ装置23が書き込み開始地点に到達すると、CPU40はエンコーダ25に通知する。これにより、ユーザデータは、エンコーダ25、レーザコントロール回路24及び光ピックアップ装置23を介して光ディスク15に書き込まれる。この際、レーザコントロール回路24では前述したようにして駆動信号Idrvが生成される。ホストから受信したユーザデータがすべて書き込まれると記録処理を終了する。
【0109】
《再生処理》
次に、光ディスク装置20において、光ディスク15に記録されているデータを再生するときの処理動作について簡単に説明する。
【0110】
CPU40は、インターフェース38を介してホストからの再生要求コマンドを受信すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力するとともに、再生要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。
【0111】
光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は再生処理が終了するまで随時行われる。
【0112】
CPU40は、再生信号処理回路28から所定のタイミング毎に出力されるADIP情報に基づいて、読み出し開始地点に光ピックアップ装置23が位置するようにシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。
【0113】
そして、光ピックアップ装置23が読み出し開始地点に到達すると、CPU40は再生信号処理回路28に通知する。これにより、再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号からRF信号を検出し、復号処理、誤り検出処理等を行った後、再生データとしてバッファRAM34に蓄積する。バッファマネージャ37は、バッファRAM34に蓄積された再生データがセクタデータとして揃ったときに、インターフェース38を介してホスト50に転送する。
【0114】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置では、CPU40と該CPU40にて実行されるプログラムとによって処理装置が実現されている。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形態は一例に過ぎず、CPU40によるプログラムに従う上記処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【0115】
そして、レーザコントロール回路24における処理動作によって本発明に係るパワー制御方法が実施されている。
【0116】
以上説明したように、本実施形態に係るレーザコントロール回路24によると、照射レベル設定部242にて設定されたパワー信号(レベル信号)は、増幅部248における増幅特性に応じてデジタルデータ補正部246eにて補正される。これにより、増幅部248に安価な汎用の増幅器を用いても、精度良い駆動信号を求めることができる。すなわち、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができる
【0117】
また、デジタルデータ補正部246eでは、補正パラメータA及びαを用いてパワー信号が補正されるため、短時間で補正することができる。
【0118】
また、補正値制御部244では、光ディスク15にデータを記録する際に、CPU40からの補正値学習要求に応答して、予め設定されている複数の学習用信号と、該複数の学習用信号にそれぞれ対応したパワーモニタ信号(モニタ信号)とに基づいて、補正パラメータを決定している。これにより、デジタルデータ補正部246eでは、例えば光源のI−L特性が変化しても、精度良く補正パワー信号を生成することができる。
【0119】
また、本実施形態に係る光ディスク装置23によると、レーザコントロール回路24によって、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができるため、低コストで記録品質に優れた記録を安定して行うことが可能となる。
【0120】
なお、上記実施形態では、補正値制御部244にて補正パラメータA及びαを算出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えばCPU40にて補正パラメータA及びαを算出しても良い。この場合には、レーザコントロール回路24に代えて、一例として図12に示されるように、補正値制御部244が設けられていないレーザコントロール回路24’を用いることができる。このレーザコントロール回路24’における変調部246’は一例として図13に示されるように、CPU40からの選択信号Sselによって制御される3つの切替スイッチ(SS0,SS1,SS2)がデジタルデータ補正部246eの前段に付加されている。
【0121】
切替スイッチSS1により、照射レベル設定部242からのパワー信号P0Dataを、デジタルデータ補正部246eに供給するか、あるいはデジタルデータ補正部246eを介さずにD/A変換器246aに供給するかが選択される。
【0122】
切替スイッチSS2により、照射レベル設定部242からのパワー信号P1Dataを、デジタルデータ補正部246eに供給するか、あるいはデジタルデータ補正部246eを介さずにD/A変換器246bに供給するかが選択される。
【0123】
切替スイッチSS3により、照射レベル設定部242からのパワー信号P2Dataを、デジタルデータ補正部246eに供給するか、あるいはデジタルデータ補正部246eを介さずにD/A変換器246cに供給するかが選択される。
【0124】
ここでは、各パワー信号は、一例としてSsel=0のときにそれぞれデジタルデータ補正部246eに供給され、Ssel=1のときに、対応するD/A変換器246に供給されるものとする。
【0125】
また、CPU40は、モード制御信号Smodによって、変調信号生成部243から出力される変調信号を制御する。ここでは、一例としてSmodの1ビット目がMod0に、2ビット目がMod1に、3ビット目がMod3にそれぞれ対応し、ビットデータが0のときには対応する変調信号を0、ビットデータが1のときには対応する変調信号を1とするものとする。さらに、8ビット目を補正値学習モードビットとし、該ビットが1であれば、変調信号生成部243は補正値学習モードであると判断し、上記1ビット目〜3ビット目の設定内容に応じた変調信号を生成する。
【0126】
この場合における補正パラメータA及びαの算出処理について説明する。
【0127】
CPU40は、Smodに81H(10000001b)をセットし、変調信号生成部243に出力する。これにより、Mod0=1、Mod1=0、Mod2=0となる。
【0128】
CPU40は、Sselに1をセットする。これにより、各D/A変換器からは、次の(8a)式〜(8c)式によって示される電流信号I0’〜I2’が出力される。
【0129】
I0’=(P0Data/255)×Iscl ……(8a)
I1’=(P1Data/255)×Iscl ……(8b)
I2’=(P2Data/255)×Iscl ……(8c)
【0130】
そして、Mod0=1、Mod1=0、Mod2=0であるため、電流信号I0’が電流加算器246dの出力信号Imodとなる。
【0131】
CPU40は、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon1’とする)を取得する。
【0132】
次に、CPU40は、Smodに83H(10000101b)をセットし、変調信号生成部243に出力する。これにより、Mod0=1、Mod1=0、Mod2=1となる。そして、電流信号(I0’+I2’)が電流加算器246dの出力信号Imodとなる。
【0133】
CPU40は、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon2’とする)を取得する。
【0134】
そして、CPU40は、次の(9a)式に基づいて補正パラメータAを算出する。ここで、(9a)式におけるX’は次の(9b)式で示される。
【0135】
A=((I0’+I2’)3/2×Pmon1’−I0’3/2×Pmon2’)/X’ ……(9a)
X’=I0’×(I0’+I2’)3/2−(I0’+I2’)×I0’3/2 ……(9b)
【0136】
さらに、CPU40は、次の(9c)式に基づいて補正パラメータαを算出する。
【0137】
α=((I0’+I2’)×Pmon1’−I0’×Pmon2’)/(X’×A) ……(9c)
【0138】
CPU40は、算出した補正パラメータA及びαを補正情報信号Pparamとして変調部246に通知する。そして、Smodに00Hをセットし、変調信号生成部243に出力する。
【0139】
また、上記実施形態では、パワー信号を補正する際に、パワー信号に補正値を付加する場合について説明したが、これに限らず、例えばニュートン法を用いても良い。例えばパワー信号P0Dataを補正する場合について以下に説明する。ここでは、P0DataとP0Revには前述したように次の(10)式の関係にある。
【0140】
A・P0Rev(1−α・P0Rev1/2)=B・P0Data ……(10)
【0141】
上記(10)式から次の(11)式が得られる。
【0142】
A2α2・P0Rev3−A2・P0Rev2+2AB・P0Data・P0Rev−B2・P0Data2=0 ……(11)
【0143】
そこで、次の(12a)式を用いて、所定の収束条件が満足されるまで繰り返し演算を行い、所定の収束条件が満足されたときのxn+1(nは0以上の整数)を補正パワー信号P0Revとする。すなわち、ニュートン法を用いる。
【0144】
xn+1=xn−f(xn)/g(xn) ……(12a)
【0145】
なお、x0はP0Dataであり、f(xn)及びg(xn)は次の(12b)式及び(12c)式で求められる。
【0146】
f(xn)=(Iscl/255)A2α2xn 3−A2xn 2+2AB・P0Data・xn−B2P0Data2 ……(12b)
g(xn)=(Iscl/255)3A2α2xn 2−2A2xn+2AB・P0Data ……(12c)
【0147】
なお、パワー信号P1Data及びパワー信号P2Dataについても同様にして補正することができる。
【0148】
また、上記実施形態では、記録要求コマンドを受信したときに補正値学習を行なう場合について説明したが、これに限らず、半導体レーザ51aのI−L特性における閾値及び微分量子効率の変化量が所定値を超えていないと予測されるときには、補正値学習を行なわなくても良い。例えば光源ユニット51の近傍に温度センサを設け、温度変化が所定値を超えていないときには補正値学習を行なわなくても良い。
【0149】
また、上記実施形態では、変調部246を構成している各D/A変換器が8ビットD/A変換器である場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。但しビット数に応じて上記各式のうちの一部の式を修正する必要がある。
【0150】
また、上記実施形態では、光ディスク装置がDVDの規格に準拠した相変化型ディスクに対応する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、色素型ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。また、例えばCDに対応する光ディスク装置、MOやMDなどの光磁気ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。要するに、光源からレーザ光をパルス発光して情報を記録する光ディスク装置であれば良い。
【0151】
また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の記録が可能な光ディスク装置であれば良い。
【0152】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が1つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約405nmの光束を発光する半導体レーザ、波長が約660nmの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約780nmの光束を発光する半導体レーザの少なくとも1つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。
【0153】
また、上記実施形態では、インターフェースがATAPIの規格に準拠する場合について説明したが、これに限らず、例えばATA(AT Attachment)、SCSI(Small Computer System Interface)、USB(Universal Serial Bus)1.0、USB2.0、IEEE1394、IEEE802.3、シリアルATA及びシリアルATAPIのうちのいずれかの規格に準拠しても良い。
【0154】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワー制御方法及びパワー制御装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができるという効果がある。
【0155】
また、本発明に係る光ディスク装置によれば、記録品質に優れた記録を安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1における光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。
【図3】図1における再生信号処理回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図4】図1におけるレーザコントロール回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図5】半導体レーザのI−L特性を説明するための図である。
【図6】図4における変調部の構成を説明するためのブロック図である。
【図7】パワー信号の補正を説明するための図である。
【図8】図4における増幅部の構成を説明するためのブロック図である。
【図9】マーク領域を形成するときの発光パワーのパルス形状を説明するための図である。
【図10】レーザコントロール回路の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図11】発光パワーのパルス形状と形成されるマーク領域との関係を説明するための図である。
【図12】図1におけるレーザコントロール回路の別の構成例を説明するためのブロック図である。
【図13】図12における変調部の構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
15…光ディスク、20…光ディスク装置、24…レーザコントロール回路(パワー制御装置)、40…CPU(処理装置)、51a…半導体レーザ(光源)、59…第1の受光器(光検出器)、242…照射レベル設定部(レベル信号生成手段)、244…補正値制御部(パラメータ決定手段)、246e…デジタルデータ補正部(レベル信号補正手段)、248…増幅部(信号変換手段)。
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワー制御方法、パワー制御装置及び光ディスク装置に係り、更に詳しくは、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御するパワー制御方法、パワー制御装置、及び該パワー制御装置を備える光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタル技術の進歩、及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽や映像といったAV(Audio−Visual)情報を記録するための媒体としてCD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【0003】
光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録及び消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そこで、光ディスク装置は、所定パワーのレーザ光を出射する光源、該光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に導くとともに、記録面で反射されたレーザ光を所定の受光位置まで導く光学系、及びその受光位置に配置された受光素子などを備えている。
【0004】
光ディスクでは、互いに反射率の異なるマーク領域及びスペース領域のそれぞれの長さとそれらの組み合わせとによって情報が記録される。そこで、光ディスクに情報を記録する際には所定位置にマーク領域及びスペース領域がそれぞれ形成されるように光源から出射されるレーザ光のパワー(以下「発光パワー」ともいう)が制御される。
【0005】
記録面に有機色素を含むCD−R(CD−recordable)、DVD−R(DVD−recordable)及びDVD+R(DVD+recordable)などの追記型の光ディスク(以下、便宜上「色素型ディスク」ともいう)では、マーク領域を形成するときには発光パワーを大きくして色素を加熱及び溶解し、そこに接しているディスク基板部分を変質・変形させている。一方、スペース領域を形成するときにはディスク基板が変質・変形しないように発光パワーを再生時と同程度に小さくしている。これにより、マーク領域ではスペース領域よりも反射率が低くなる。このような発光パワーの制御方式は、単パルス記録方式とも呼ばれている。なお、マーク領域を形成するときの発光パワーはライトパワー、スペース領域を形成するときの発光パワーはボトムパワーとも呼ばれている。
【0006】
また、記録面に特殊合金を含むCD−RW(CD−rewritable)、DVD−RW(DVD−rewritable)、及びDVD+RW(DVD+rewritable)などの書き換え可能な光ディスク(以下、便宜上「相変化型ディスク」ともいう)では、マーク領域を形成する時には、特殊合金を第1の温度に加熱したのち急冷し、アモルファス(非晶質)状態にしている。一方、スペース領域を形成する時には、特殊合金を第2の温度(<第1の温度)に加熱したのち徐冷し、結晶状態にしている。これにより、マーク領域ではスペース領域よりも反射率が低くなる。この場合には、蓄熱の影響を除去するために、マーク領域を形成するときの発光パワーを複数のパルスに分割(マルチパルス化)することが行なわれている。このような発光パワーの制御方式はマルチパルス記録方式とも呼ばれている。マルチパルス化された発光パワーの最大値はピークパワー、最小値はボトムパワーとも呼ばれている。また、スペース領域を形成するときの発光パワーはイレーズパワー(ピークパワー>イレーズパワー>ボトムパワー)とも呼ばれている。なお、記録速度の高速化に伴い、色素型ディスクであっても、例えばDVD系の光ディスク(DVD−R、DVD+Rなど)では、マルチパルス記録方式が提案されている。但し、この場合には、スペース領域を形成するときの発光パワーとボトムパワーとはほぼ一致している。
【0007】
上記発光パワーは、記録品質に大きな影響を与えるため、発光パワーを精度良く制御するための装置及び方法が種々提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−338073号公報
【特許文献2】
特開平7−153106号公報
【特許文献3】
特許第2744043号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
通常、光源からパルス発光されるレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際には、光ディスクの記録特性及び光源の発光特性などに基づいてレーザ光の目標パワーが設定される。そして、目標パワーに対応する信号レベルに関する情報を含むレベル信号を光源の駆動信号に変換することにより、発光パワーの制御が行なわれる。この変換は一般的に信号増幅を伴っている。しかしながら、汎用の増幅器では入力信号の信号レベルに応じて増幅率が変化する増幅特性を有する場合があり、上記特許文献1〜特許文献3に開示されている装置にこのような増幅器が用いられると、目標パワーとのずれが大きくなり、記録品質が低下するおそれがあった。一方、増幅率が入力信号の信号レベルに依存しない増幅器は、汎用の増幅器に比べて回路構成が複雑になり、形状も大きくしかも高価であり、光ディスク装置の大型化及び高価格化を招来するという不都合があった。
【0010】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができるパワー制御方法及びパワー制御装置を提供することにある。
【0011】
また、本発明の第2の目的は、記録品質に優れた記録を安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、光源からパルス発光されるレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際に、前記レーザ光のパワーの目標値に対応する前記パルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を前記光源の駆動信号に変換し、前記レーザ光のパワーを制御するパワー制御方法であって、前記変換に先立って、該変換における既知の変換特性に応じて前記レベル信号を補正する第1工程を含むパワー制御方法である。
【0013】
これによれば、光源からパルス発光されたレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際に、レーザ光のパワーの目標値に対応するパルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を光源の駆動信号に変換するのに先立って、変換における既知の変換特性に応じたレベル信号の補正が行なわれる(第1工程)。この場合に、例えば変換特性が所望の特性と異なるときでも、変換特性自体を変更することなく精度良い駆動信号を求めることができる。すなわち、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することが可能となる。
【0014】
この場合において、請求項2に記載のパワー制御方法の如く、前記変換特性は、増幅特性を含むこととすることができる。かかる場合には、例えば増幅器に安価な汎用部品を用い、しかも増幅器の回路構成を単純化しても、精度良い駆動信号を求めることができる。
【0015】
上記請求項1及び2に記載の各パワー制御方法において、請求項3に記載のパワー制御方法の如く、前記レベル信号の最大振幅は、補正の前後でほぼ同じであることとすることができる。
【0016】
上記請求項1〜3に記載の各パワー制御方法において、請求項4に記載のパワー制御方法の如く、前記第1工程では、予め決定されている補正式に基づいて前記レベル信号を補正することとすることができる。
【0017】
この場合において、請求項5に記載のパワー制御方法の如く、前記補正式が前記信号レベルに付加される補正値を算出する補正式である場合に、前記第1工程では、前記補正式に基づいて算出された補正値を前記信号レベルに付加することによって、前記レベル信号を補正することとすることができる。
【0018】
上記請求項4に記載のパワー制御方法において、請求項6に記載のパワー制御方法の如く、前記補正式が前記信号レベルの補正値を解の1つとする方程式である場合に、前記第1工程では、ニュートン法を用いて前記方程式の近似解を求め、該近似解を前記補正値とみなすこととすることができる。
【0019】
上記請求項4〜6に記載の各パワー制御方法において、請求項7に記載のパワー制御方法の如く、前記補正式が前記光源の発光特性に依存するパラメータを含む場合に、前記パラメータの決定用に予め設定されている複数のレベル信号と、該複数のレベル信号にそれぞれ対応し前記光源から出射されたレーザ光の光量に関する情報を含む複数のモニタ信号とに基づいて、前記パラメータを決定する第2工程を更に含むこととすることができる。
【0020】
請求項8に記載の発明は、光ディスクにデータを記録する際に、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御するパワー制御装置であって、前記レーザ光のパワーの目標値に対応する前記パルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を生成するレベル信号生成手段と;前記レベル信号を補正し、補正レベル信号を生成するレベル信号補正手段と;前記補正レベル信号を前記光源の駆動信号に変換する信号変換手段と;を備え、前記レベル信号補正手段では、前記信号変換手段における既知の変換特性に応じた補正が行なわれることを特徴とするパワー制御装置である。
【0021】
これによれば、光ディスクにデータを記録する際に、レベル信号生成手段によりレーザ光のパワーの目標値に対応するパルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号が生成される。該レベル信号はレベル信号補正手段により信号変換手段における既知の変換特性に応じた補正が行なわれ、補正レベル信号が生成される。そして、信号変換手段により補正レベル信号が光源の駆動信号に変換される。この場合に、例えば信号変換手段における変換特性が所望の特性と異なるときでも、変換特性自体を変更することなく精度良い駆動信号を求めることができる。すなわち、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することが可能となる。
【0022】
この場合において、請求項9に記載のパワー制御装置の如く、前記変換特性は、増幅特性を含むこととすることができる。
【0023】
上記請求項8及び9に記載の各パワー制御装置において、請求項10に記載のパワー制御装置の如く、前記レベル信号及び前記補正レベル信号は、それぞれの最大振幅がほぼ同じであることとすることができる。
【0024】
上記請求項8〜10に記載の各パワー制御装置において、請求項11に記載のパワー制御装置の如く、前記レベル信号補正手段では、予め決定された補正式を用いて前記レベル信号を補正し、前記補正レベル信号を生成することとすることができる。
【0025】
この場合において、請求項12に記載のパワー制御装置の如く、前記補正式が前記信号レベルに付加する補正値を算出する補正式である場合に、前記レベル信号補正手段では、前記補正式に基づいて算出された補正値を前記信号レベルに付加することによって、前記補正レベル信号を生成することとすることができる。
【0026】
上記請求項11に記載のパワー制御装置において、請求項13に記載のパワー制御装置の如く、前記補正式が前記信号レベルの補正値を解の1つとする方程式である場合に、前記レベル信号補正手段では、ニュートン法を用いて前記方程式の近似解を求め、該近似解を前記補正値とみなすこととすることができる。
【0027】
上記請求項11〜13に記載の各パワー制御装置において、請求項14に記載のパワー制御装置の如く、前記補正式が前記光源の発光特性に依存するパラメータを含む場合に、前記パラメータの決定用に予め設定されている複数のレベル信号と、該複数のレベル信号にそれぞれ対応し前記光源から出射されたレーザ光の光量に関する情報を含む複数のモニタ信号とに基づいて、前記パラメータを決定するパラメータ決定手段を更に備えることとすることができる。
【0028】
請求項15に記載の発明は、光ディスクに対して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、光源と;前記光源からパルス発光されるレーザ光を前記光ディスクの記録面に集光するとともに、前記記録面で反射されたレーザ光を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された光検出器と;前記光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御する請求項8〜14のいずれか一項に記載のパワー制御装置と;前記光検出器の出力信号を用いて、前記情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。
【0029】
これによれば、請求項8〜14のいずれか一項に記載のパワー制御装置を備えているために、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーと一致させることができる。従って、記録品質に優れた記録を安定して行うことが可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図11に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置20の概略構成が示されている。
【0031】
この図1に示される光ディスク装置20は、光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、パワー制御装置としてのレーザコントロール回路24、エンコーダ25、モータドライバ27、再生信号処理回路28、サーボコントローラ33、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、フラッシュメモリ39、CPU40、及びRAM41などを備えている。なお、図1における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、一例として光ディスク装置20はDVDの規格に準拠した相変化型ディスクに対応しているものとする。
【0032】
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置23は、一例として図2に示されるように、光源ユニット51、コリメートレンズ52、ビームスプリッタ54、対物レンズ60、第1の検出レンズ58、光検出器としての第1の受光器59、反射ミラー71、第2の検出レンズ72、第2の受光器73、及び駆動系(フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ(いずれも図示省略))などを備えている。
【0033】
前記光源ユニット51は、波長が660nmのレーザ光を発光する光源としての半導体レーザ51aを含んで構成されている。なお、本実施形態では、光源ユニット51から出射されるレーザ光の光束(以下、「光束」と略述する)の最大強度出射方向を+X方向とする。前記コリメートレンズ52は、光源ユニット51の+X側に配置され、光源ユニット51から出射された光束を略平行光とする。
【0034】
前記反射ミラー71は、コリメートレンズ52の近傍に配置され、光源ユニット51から出射された光束の一部をモニタ用光束として−Z方向に反射する。
【0035】
前記ビームスプリッタ54は、コリメートレンズ52の+X側に配置され、光ディスク15で反射した光束(戻り光束)を−Z方向に分岐する。前記対物レンズ60は、ビームスプリッタ54の+X側に配置され、ビームスプリッタ54を透過した光束を光ディスク15の記録面に集光する。
【0036】
前記第1の検出レンズ58は、ビームスプリッタ54の−Z側に配置され、ビームスプリッタ54で−Z方向に分岐された戻り光束を前記第1の受光器59の受光面に集光する。第1の受光器59は、通常の光ディスク装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を出力する複数の受光素子を含んで構成されている。
【0037】
前記第2の検出レンズ72は、反射ミラー71の−Z側に配置され、反射ミラー71で−Z方向に反射されたモニタ用光束を前記第2の受光器73の受光面に集光する。第2の受光器73としては通常の受光素子が用いられる。
【0038】
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を簡単に説明すると、光源ユニット51から出射された光束(以下「出射光束」ともいう)は、コリメートレンズ52で略平行光とされた後、ビームスプリッタ54に入射する。ビームスプリッタ54を透過した出射光束は、対物レンズ60を介して光ディスク15の記録面に微小スポットとして集光される。光ディスク15の記録面にて反射した反射光は、戻り光束として対物レンズ60で略平行光とされ、ビームスプリッタ54に入射する。ビームスプリッタ54で−Z方向に分岐された戻り光束は、第1の検出レンズ58を介して第1の受光器59で受光される。第1の受光器59では光電変換により受光量に応じた電流信号が生成され、その電流信号は再生信号処理回路28に出力される。また、反射ミラー71で−Z方向に反射された出射光束はモニタ用光束として、第2の検出レンズ72を介して第2の受光器73で受光される。第2の受光器73では光電変換により受光量に応じた電流信号が生成され、その電流信号はパワーモニタ信号としてレーザコントロール回路24に出力される。
【0039】
前記再生信号処理回路28は、図3に示されるように、I/Vアンプ28a、サーボ信号検出回路28b、ウォブル信号検出回路28c、RF信号検出回路28d及びデコーダ28eなどから構成されている。
【0040】
I/Vアンプ28aは、第1の受光器59の出力信号である電流信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。サーボ信号検出回路28bは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてサーボ信号(フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号など)を検出する。ウォブル信号検出回路28cは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてウォブル信号を検出する。RF信号検出回路28dは、I/Vアンプ28aの出力信号に基づいてRF信号を検出する。
【0041】
デコーダ28eは、ウォブル信号検出回路28cで検出されたウォブル信号から、ADIP(Address In Pregroove)情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたADIP情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25に出力される。また、デコーダ28eは、RF信号検出回路28dで検出されたRF信号に対して復号処理及び誤り検出処理等を行なった後、再生データとしてバッファマネージャ37を介してバッファRAM34に格納する。
【0042】
図1に戻り、前記サーボコントローラ33は、再生信号処理回路28からのフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成し、トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。ここで生成された各制御信号はそれぞれモータドライバ27に出力される。
【0043】
前記モータドライバ27は、サーボコントローラ33からのフォーカス制御信号に基づいて、フォーカシングアクチュエータの駆動信号を光ピックアップ装置23に出力する。また、モータドライバ27は、サーボコントローラ33からのトラッキング制御信号に基づいて、トラッキングアクチュエータの駆動信号を光ピックアップ装置23に出力する。すなわち、サーボ信号検出回路28b、サーボコントローラ33及びモータドライバ27によってトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、モータドライバ27は、CPU40からの制御信号に基づいてスピンドルモータ22及びシークモータにそれぞれ駆動信号を出力する。
【0044】
前記バッファRAM34には、光ディスク15に記録するデータ(記録用データ)、及び光ディスク15から読み出したデータ(再生データ)などが格納される。
【0045】
前記バッファマネージャ37は、バッファRAM34へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定量になると、CPU40に通知する。
【0046】
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ37を介して取り出し、データ変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込み信号を生成する。該書き込み信号は、再生信号処理回路28からの同期信号に同期してレーザコントロール回路24に出力される。
【0047】
前記レーザコントロール回路24は、CPU40の指示に応じて、エンコーダ25からの書き込み信号や半導体レーザ51aの発光特性などに基づいて半導体レーザ51aの駆動信号を生成する。なお、このレーザコントロール回路24の構成等については後に詳述する。
【0048】
前記インターフェース38は、ホストとの双方向の通信インターフェースであり、一例としてATAPI(AT Attachment Packet Interface)の規格に準拠している。
【0049】
前記フラッシュメモリ39はプログラム領域とデータ領域とを備えており、プログラム領域には、CPU40にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。また、データ領域には、半導体レーザ51aの発光特性に関する情報、及び記録ストラテジ情報などが格納されている。
【0050】
前記CPU40は、フラッシュメモリ39のプログラム領域に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをRAM41に保存する。
【0051】
次に、前記レーザコントロール回路24の構成等について図4〜図8を用いて説明する。このレーザコントロール回路24は、図4に示されるように、レベル信号生成手段としての照射レベル設定部242、変調信号生成部243、パラメータ決定手段としての補正値制御部244、LD制御部245、変調部246、加算部247及び信号変換手段としての増幅部248などを備えている。なお、図4における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【0052】
前記照射レベル設定部242は、CPU40の指示に応じて、ボトムパワーPb、イレーズパワーPe及びライトパワーPwを設定し、一例として図5に示されるように、半導体レーザ51aのI−L特性における閾値電流Ith及び微分量子効率(微分効率)に基づいて、半導体レーザ51aをボトムパワーPbで発光するための駆動電流Ia、イレーズパワーPeで発光するための駆動電流Ib、及びライトパワーPwで発光するための駆動電流Icを求める。そして、駆動電流Iaと閾値電流Ithとの差に対応するパワー信号P0Data、駆動電流Ibと駆動電流Iaとの差に対応するパワー信号P1Data、及び駆動電流Icと駆動電流Iaとの差に対応するパワー信号P2Dataをそれぞれ出力する。すなわち、P1DataはイレーズパワーPeとボトムパワーPbとの差に対応するパワー信号であり、P2DataはライトパワーPwとボトムパワーPbとの差に対応するパワー信号である。なお、各パワー信号として出力されるデータはデジタルデータである。
【0053】
前記補正値制御部244は、各パワー信号を補正するための補正パラメータを含む補正情報信号Pparamを変調部246に出力する。また、補正値制御部244は、CPU40から補正値学習要求に応答して、前記補正パラメータの決定用に予め設定されている複数の学習用信号と、該複数の学習用信号にそれぞれ対応した第2の受光器73からのパワーモニタ信号とに基づいて、補正パラメータを決定する。なお、補正パラメータの決定処理については後述する。また、補正パラメータの決定処理時以外では、学習用信号Iex=0である。
【0054】
前記変調信号生成部243は、エンコーダ25からの書き込み信号Wdata及び再生信号処理回路28からのクロック信号Wckに基づいて、3つの変調信号(Mod0,Mod1,Mod2)を生成する。ここで生成された各変調信号は、それぞれ変調部246に出力される。
【0055】
前記LD制御部245は、第2の受光器73からのパワーモニタ信号Pmonに基づいて、バイアス信号Ibias、及び後述する駆動信号Idrvのスケール(最大振幅)を規定するスケール信号Isclを生成する。ここで生成されたバイアス信号Ibiasは加算部247に出力され、スケール信号Isclは変調部246に出力される。例えば温度変動などに起因して半導体レーザ51aのI−L特性における閾値電流Ith(図5参照)及び微分量子効率が変化すると、LD制御部245において閾値電流Ithの変化に対応してバイアス信号Ibiasが制御され、微分量子効率の変化に対応してスケール信号Isclが制御される。
【0056】
前記変調部246は、図6に示されるように、3つのD/A変換器(246a,246b,236c)、3つのオンオフスイッチ(SW0,SW1,SW2)、電流加算器246d、及びレベル信号補正手段としてのデジタルデータ補正部246eなどを備えている。
【0057】
デジタルデータ補正部246eは、補正値制御部244からの補正情報信号Pparamに基づいて、照射レベル設定部242からのパワー信号P0Data、P1Data、及びP2Dataを補正する。照射レベル設定部242では、半導体レーザー51aの駆動信号Idrvとパワー信号とが線形の関係にあるものとして各パワー信号を設定している。例えば、図7に示されるように、Idrv0に対応してP0Dataを、Idrv1に対応してP1Dataを、Idrv2に対応してP2Dataを設定している。しかしながら、一例として図7に示されるように、駆動信号Idrvとパワー信号とは主として増幅部248の増幅特性に起因して非線形の関係にある。そこで、デジタルデータ補正部246eは、増幅部248の増幅特性を考慮して、各パワー信号を補正する。ここでは、パワー信号P0Dataは補正パワー信号P0RevとなってD/A変換器246aに出力され、パワー信号P1Dataは補正パワー信号P1RevとなってD/A変換器246bに出力され、パワー信号P2Dataは補正パワー信号P2RevとなってD/A変換器246cに出力される。なお、各補正パワー信号として出力されるデータはデジタルデータである。また、デジタルデータ補正部246eでの補正処理の詳細については後述する。
【0058】
各D/A変換器は一例として8ビットD/A変換器であり、それぞれLD制御部245からのスケール信号Isclにより規定されたスケールで、デジタルデータ補正部246eからの各補正パワー信号を電流信号に変換する。この場合には、D/A変換器246aは次の(1a)式に基づいて補正パワー信号P0Revを電流信号I0に変換し、D/A変換器246bは次の(1b)式に基づいて補正パワー信号P1Revを電流信号I1に変換し、D/A変換器246cは次の(1c)式に基づいて補正パワー信号P2Revを電流信号I2に変換する。
【0059】
I0=(P0Rev/255)×Iscl ……(1a)
I1=(P1Rev/255)×Iscl ……(1b)
I2=(P2Rev/255)×Iscl ……(1c)
【0060】
オンオフスイッチSW0は、D/A変換器246aの出力段に配置され、変調信号生成部243からの変調信号Mod0に同期して、電流信号I0の電流加算器246dへの供給をオン/オフする。すなわち、電流信号I0はオンオフスイッチSW0がオン状態のときにのみ電流加算器246dに供給される。ここでは一例として、オンオフスイッチSW0は、変調信号Mod0が1(ハイレベル)のときにオン状態となり、0(ローレベル)のときにオフ状態となるように設定されているものとする。
【0061】
オンオフスイッチSW1は、D/A変換器246bの出力段に配置され、変調信号生成部243からの変調信号Mod1に同期して、電流信号I1の電流加算器246dへの供給をオン/オフする。すなわち、電流信号I1はオンオフスイッチSW1がオン状態のときにのみ電流加算器246dに供給される。ここでは一例として、オンオフスイッチSW1は、変調信号Mod1が1のときにオン状態となり、0のときにオフ状態となるように設定されているものとする。
【0062】
オンオフスイッチSW2は、D/A変換器246cの出力段に配置され、変調信号生成部243からの変調信号Mod2に同期して、電流信号I2の電流加算器246dへの供給をオン/オフする。すなわち、電流信号I2はオンオフスイッチSW2がオン状態のときにのみ電流加算器246dに供給される。ここでは一例として、オンオフスイッチSW2は、変調信号Mod2が1のときにオン状態となり、0のときにオフ状態となるように設定されているものとする。
【0063】
電流加算器246dは、各オンオフスイッチの出力信号をそれぞれ加算し、加算結果をLD変調電流信号Imodとして出力する。すなわち、例えば各オンオフスイッチがいずれもオフ状態であれば、Imod=0となり、オンオフスイッチSW0のみがオン状態であれば、Imod=I0となる。また、例えばオンオフスイッチSW0とオンオフスイッチSW1とが同時にオン状態であれば、Imod=(I0+I1)となり、オンオフスイッチSW0とオンオフスイッチSW2とが同時にオン状態であれば、Imod=(I0+I2)となる。
【0064】
前記加算部247は、変調部246からのLD変調電流信号Imod、LD制御部245からのバイアス信号Ibias及び補正値制御部からの学習用信号Iexをそれぞれ加算する。すなわち、加算部247からは(Imod+Ibias+Iex)が出力される。
【0065】
前記増幅部248は、図8に示されるように2つのMOS FET(Q1,Q2)を備えたカレントミラー回路を含んで構成されている。この増幅部248は、加算部247の出力信号Idを増幅し、半導体レーザ51aの駆動信号Idrvとして光源ユニット51に出力する。
【0066】
ここで、CPU40から補正値学習要求を受信したときの補正値制御部244における処理動作について説明する。
【0067】
補正値制御部244は、CPU40から補正値学習要求を受信すると、変調信号生成部243に対して補正値学習モードに移行するように指示する。これにより、変調信号生成部243から出力される各変調信号は0となり、その結果として変調部246からのLD変調電流信号Imodは0となる。
【0068】
補正値制御部244は、所定の学習用信号(ここではIex1とする)を加算部247に出力する。そして、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon1とする)を取得する。
【0069】
次に、補正値制御部244は、Iex1とは異なる所定の学習用信号(ここではIex2とする)を加算部247に出力する。そして、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon2とする)を取得する。
【0070】
そして、補正値制御部244は、パワー信号を補正するための補正情報を求める。ここでは、一例として増幅部248における入力信号Iinと出力信号Ioutとの関係が次の(2)式で示されるものとする。
【0071】
Iout=A(1−α・Iin1/2)・Iin ……(2)
【0072】
そこで、パワーモニタ信号と学習用信号との関係は次の(3a)式及び(3b)式で示される。
【0073】
Pmon1=A(1−α・Iex11/2)・Iex1 ……(3a)
Pmon2=A(1−α・Iex21/2)・Iex2 ……(3b)
【0074】
そして、上記(3a)式及び(3b)式から次の(4a)式及び(4b)式が導かれる。ここで、Xは次の(4c)式で示される。
【0075】
A=(Iex23/2×Pmon1−Iex13/2×Pmon2)/X ……(4a)
α=(Iex2×Pmon1−Iex1×Pmon2)/(X×A) ……(4b)
X=Iex1×Iex23/2−Iex2×Iex13/2 ……(4c)
【0076】
ここでは、補正情報として補正パラメータA及びαが算出される。
【0077】
補正値制御部244は、算出した補正パラメータA及びαを補正情報信号Pparamとして変調部246に通知する。そして、補正値制御部244は、学習用信号Iexを0にするとともに、変調信号生成部243に対して通常モードに移行するように指示する。さらに、補正値制御部244は、補正値学習が終了したことをCPU40に通知し、補正値学習要求を受信したときの処理を終了する。
【0078】
次に、上記補正パラメータA及びαを用いて行なわれるデジタルデータ補正部246eでの補正処理について説明する。ここでは、一例としてパワー信号の信号レベルに補正値を付加して補正パワー信号を求める。
【0079】
パワー信号P0Dataの信号レベルに対する補正値をΔp0とすると、次の(5a)式の関係がある。ここでBは定数である。
【0080】
A(P0Data+Δp0)(1−α(P0Data+Δp0)1/2)=B・P0Data ……(5a)
【0081】
そして、P0Data≫Δp0とすると、上記(5a)式から次の(5b)式が導かれる。
【0082】
【数1】
【0083】
また、パワー信号の最大振幅と補正パワー信号の最大振幅とをほぼ一致させるために、次の(5c)式に基づいて定数Bを決定すると、上記(5b)式に基づいて補正値Δp0を算出することができる。そして、次の(5d)式に基づいて補正パワー信号P0Revを求める。
【0084】
【数2】
【0085】
P0Rev=P0Data+Δp0 ……(5d)
【0086】
同様に、次の(6a)式及び(6b)式に基づいて補正パワー信号P1Revを求める。なお、P1Data≫Δp1である。
【0087】
P1Rev=P1Data+Δp1 ……(6a)
【0088】
【数3】
【0089】
さらに、次の(7a)式及び(7b)式に基づいて補正パワー信号P2Revを求める。なお、P2Data≫Δp2である。
【0090】
P2Rev=P2Data+Δp2 ……(7a)
【0091】
【数4】
【0092】
次に、上記のように構成されるレーザコントロール回路24の通常モードにおける作用を図9〜図11を用いて説明する。ここでは、一例として図9に示されるように、書き込み信号Wdataにおけるマーク部Mに対応する発光パワーが、4つの加熱パルス(HP1,HP2,HP3,HP4)と4つの冷却パルス(CP1,CP2,CP3,CP4)とから構成されるように記録ストラテジ情報に基づいてマルチパルス化されるものとする。Tdは最初の加熱パルスHP1の遅延時間である。Th1は加熱パルスHP1のパルス幅、Th2は加熱パルスHP2のパルス幅、Th3は加熱パルスHP3のパルス幅、Th4は最終の加熱パルスHP4のパルス幅である。Tc1は最初の冷却パルスCP1のパルス幅、Tc2は冷却パルスCP2のパルス幅、Tc3は冷却パルスCP3のパルス幅である。なお、通常モードではIex=0である。
【0093】
1.図10に示されるように、書き込み信号Wdataが0から1に変化した後、時間Tdが経過すると、変調信号生成部243はMod1を0に変更し、Mod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0094】
2.Mod2が1に変更されてから時間Th1が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0095】
3.Mod2が0に変更されてから時間Tc1が経過すると、変調信号生成部243はMod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0096】
4.Mod2が1に変更されてから時間Th2が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0097】
5.Mod2が0に変更されてから時間Tc2が経過すると、変調信号生成部243はMod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0098】
6.Mod2が1に変更されてから時間Th3が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0099】
7.Mod2が0に変更されてから時間Tc3が経過すると、変調信号生成部243はMod2を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I2+Ibias)となり、発光パワーはPwとなる。
【0100】
8.Mod2が1に変更されてから時間Th4が経過すると、変調信号生成部243はMod2を0に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+Ibias)となり、発光パワーはPbとなる。
【0101】
9.書き込み信号Wdataが1から0に変化すると、変調信号生成部243はMod1を1に変更する。これにより、加算部247の出力信号Idは(I0+I1+Ibias)となり、発光パワーはPeとなる。
【0102】
従って、光ディスク15の記録面には、一例として図11に示されるように、先頭の加熱パルスHP1によって形成された領域R1、2番目の加熱パルスHP2によって形成された領域R2、3番目の加熱パルスHP3によって形成された領域R3、及び最後の加熱パルスHP4によって形成された領域R4が連続し、1つのマーク領域となる。
【0103】
《記録処理》
ここで、前述の如く構成される光ディスク装置20において、光ディスク15にユーザデータを記録するときの処理動作について簡単に説明する。
【0104】
CPU40は、インターフェース38を介してホストから記録要求コマンドを受信すると、再生信号処理回路28に通知するとともに、記録速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力する。また、CPU40はホストから受信したユーザデータのバッファRAM34への蓄積をバッファマネージャ37に指示する。
【0105】
CPU40は、前記補正値制御部244に補正値学習要求を出力する。これにより、前述した如く補正値制御部244にて補正パラメータA及びαが算出され、前記デジタルデータ補正部246eに通知される。そして、補正値制御部244から補正値学習の終了通知を受けると、再生信号処理回路28に通知する。
【0106】
光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は記録処理が終了するまで随時行われる。また、再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号に基づいてADIP情報を取得し、CPU40に通知する。なお、再生信号処理回路28は、記録処理が終了するまで所定のタイミング毎にADIP情報を取得し、CPU40に通知する。
【0107】
CPU40は、ADIP情報に基づいて書き込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するようにシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。さらに、CPU40は、バッファマネージャ37からバッファRAM34に蓄積されたユーザデータのデータ量が所定の量を超えたとの通知を受けると、エンコーダ25に書き込み信号の生成を指示する。
【0108】
光ピックアップ装置23が書き込み開始地点に到達すると、CPU40はエンコーダ25に通知する。これにより、ユーザデータは、エンコーダ25、レーザコントロール回路24及び光ピックアップ装置23を介して光ディスク15に書き込まれる。この際、レーザコントロール回路24では前述したようにして駆動信号Idrvが生成される。ホストから受信したユーザデータがすべて書き込まれると記録処理を終了する。
【0109】
《再生処理》
次に、光ディスク装置20において、光ディスク15に記録されているデータを再生するときの処理動作について簡単に説明する。
【0110】
CPU40は、インターフェース38を介してホストからの再生要求コマンドを受信すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力するとともに、再生要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。
【0111】
光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は再生処理が終了するまで随時行われる。
【0112】
CPU40は、再生信号処理回路28から所定のタイミング毎に出力されるADIP情報に基づいて、読み出し開始地点に光ピックアップ装置23が位置するようにシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。
【0113】
そして、光ピックアップ装置23が読み出し開始地点に到達すると、CPU40は再生信号処理回路28に通知する。これにより、再生信号処理回路28は、受光器59の出力信号からRF信号を検出し、復号処理、誤り検出処理等を行った後、再生データとしてバッファRAM34に蓄積する。バッファマネージャ37は、バッファRAM34に蓄積された再生データがセクタデータとして揃ったときに、インターフェース38を介してホスト50に転送する。
【0114】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置では、CPU40と該CPU40にて実行されるプログラムとによって処理装置が実現されている。しかしながら、本発明がこれに限定されるものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形態は一例に過ぎず、CPU40によるプログラムに従う上記処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【0115】
そして、レーザコントロール回路24における処理動作によって本発明に係るパワー制御方法が実施されている。
【0116】
以上説明したように、本実施形態に係るレーザコントロール回路24によると、照射レベル設定部242にて設定されたパワー信号(レベル信号)は、増幅部248における増幅特性に応じてデジタルデータ補正部246eにて補正される。これにより、増幅部248に安価な汎用の増幅器を用いても、精度良い駆動信号を求めることができる。すなわち、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができる
【0117】
また、デジタルデータ補正部246eでは、補正パラメータA及びαを用いてパワー信号が補正されるため、短時間で補正することができる。
【0118】
また、補正値制御部244では、光ディスク15にデータを記録する際に、CPU40からの補正値学習要求に応答して、予め設定されている複数の学習用信号と、該複数の学習用信号にそれぞれ対応したパワーモニタ信号(モニタ信号)とに基づいて、補正パラメータを決定している。これにより、デジタルデータ補正部246eでは、例えば光源のI−L特性が変化しても、精度良く補正パワー信号を生成することができる。
【0119】
また、本実施形態に係る光ディスク装置23によると、レーザコントロール回路24によって、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーをほぼ目標パワーとすることができるため、低コストで記録品質に優れた記録を安定して行うことが可能となる。
【0120】
なお、上記実施形態では、補正値制御部244にて補正パラメータA及びαを算出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えばCPU40にて補正パラメータA及びαを算出しても良い。この場合には、レーザコントロール回路24に代えて、一例として図12に示されるように、補正値制御部244が設けられていないレーザコントロール回路24’を用いることができる。このレーザコントロール回路24’における変調部246’は一例として図13に示されるように、CPU40からの選択信号Sselによって制御される3つの切替スイッチ(SS0,SS1,SS2)がデジタルデータ補正部246eの前段に付加されている。
【0121】
切替スイッチSS1により、照射レベル設定部242からのパワー信号P0Dataを、デジタルデータ補正部246eに供給するか、あるいはデジタルデータ補正部246eを介さずにD/A変換器246aに供給するかが選択される。
【0122】
切替スイッチSS2により、照射レベル設定部242からのパワー信号P1Dataを、デジタルデータ補正部246eに供給するか、あるいはデジタルデータ補正部246eを介さずにD/A変換器246bに供給するかが選択される。
【0123】
切替スイッチSS3により、照射レベル設定部242からのパワー信号P2Dataを、デジタルデータ補正部246eに供給するか、あるいはデジタルデータ補正部246eを介さずにD/A変換器246cに供給するかが選択される。
【0124】
ここでは、各パワー信号は、一例としてSsel=0のときにそれぞれデジタルデータ補正部246eに供給され、Ssel=1のときに、対応するD/A変換器246に供給されるものとする。
【0125】
また、CPU40は、モード制御信号Smodによって、変調信号生成部243から出力される変調信号を制御する。ここでは、一例としてSmodの1ビット目がMod0に、2ビット目がMod1に、3ビット目がMod3にそれぞれ対応し、ビットデータが0のときには対応する変調信号を0、ビットデータが1のときには対応する変調信号を1とするものとする。さらに、8ビット目を補正値学習モードビットとし、該ビットが1であれば、変調信号生成部243は補正値学習モードであると判断し、上記1ビット目〜3ビット目の設定内容に応じた変調信号を生成する。
【0126】
この場合における補正パラメータA及びαの算出処理について説明する。
【0127】
CPU40は、Smodに81H(10000001b)をセットし、変調信号生成部243に出力する。これにより、Mod0=1、Mod1=0、Mod2=0となる。
【0128】
CPU40は、Sselに1をセットする。これにより、各D/A変換器からは、次の(8a)式〜(8c)式によって示される電流信号I0’〜I2’が出力される。
【0129】
I0’=(P0Data/255)×Iscl ……(8a)
I1’=(P1Data/255)×Iscl ……(8b)
I2’=(P2Data/255)×Iscl ……(8c)
【0130】
そして、Mod0=1、Mod1=0、Mod2=0であるため、電流信号I0’が電流加算器246dの出力信号Imodとなる。
【0131】
CPU40は、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon1’とする)を取得する。
【0132】
次に、CPU40は、Smodに83H(10000101b)をセットし、変調信号生成部243に出力する。これにより、Mod0=1、Mod1=0、Mod2=1となる。そして、電流信号(I0’+I2’)が電流加算器246dの出力信号Imodとなる。
【0133】
CPU40は、そのときのパワーモニタ信号(ここではPmon2’とする)を取得する。
【0134】
そして、CPU40は、次の(9a)式に基づいて補正パラメータAを算出する。ここで、(9a)式におけるX’は次の(9b)式で示される。
【0135】
A=((I0’+I2’)3/2×Pmon1’−I0’3/2×Pmon2’)/X’ ……(9a)
X’=I0’×(I0’+I2’)3/2−(I0’+I2’)×I0’3/2 ……(9b)
【0136】
さらに、CPU40は、次の(9c)式に基づいて補正パラメータαを算出する。
【0137】
α=((I0’+I2’)×Pmon1’−I0’×Pmon2’)/(X’×A) ……(9c)
【0138】
CPU40は、算出した補正パラメータA及びαを補正情報信号Pparamとして変調部246に通知する。そして、Smodに00Hをセットし、変調信号生成部243に出力する。
【0139】
また、上記実施形態では、パワー信号を補正する際に、パワー信号に補正値を付加する場合について説明したが、これに限らず、例えばニュートン法を用いても良い。例えばパワー信号P0Dataを補正する場合について以下に説明する。ここでは、P0DataとP0Revには前述したように次の(10)式の関係にある。
【0140】
A・P0Rev(1−α・P0Rev1/2)=B・P0Data ……(10)
【0141】
上記(10)式から次の(11)式が得られる。
【0142】
A2α2・P0Rev3−A2・P0Rev2+2AB・P0Data・P0Rev−B2・P0Data2=0 ……(11)
【0143】
そこで、次の(12a)式を用いて、所定の収束条件が満足されるまで繰り返し演算を行い、所定の収束条件が満足されたときのxn+1(nは0以上の整数)を補正パワー信号P0Revとする。すなわち、ニュートン法を用いる。
【0144】
xn+1=xn−f(xn)/g(xn) ……(12a)
【0145】
なお、x0はP0Dataであり、f(xn)及びg(xn)は次の(12b)式及び(12c)式で求められる。
【0146】
f(xn)=(Iscl/255)A2α2xn 3−A2xn 2+2AB・P0Data・xn−B2P0Data2 ……(12b)
g(xn)=(Iscl/255)3A2α2xn 2−2A2xn+2AB・P0Data ……(12c)
【0147】
なお、パワー信号P1Data及びパワー信号P2Dataについても同様にして補正することができる。
【0148】
また、上記実施形態では、記録要求コマンドを受信したときに補正値学習を行なう場合について説明したが、これに限らず、半導体レーザ51aのI−L特性における閾値及び微分量子効率の変化量が所定値を超えていないと予測されるときには、補正値学習を行なわなくても良い。例えば光源ユニット51の近傍に温度センサを設け、温度変化が所定値を超えていないときには補正値学習を行なわなくても良い。
【0149】
また、上記実施形態では、変調部246を構成している各D/A変換器が8ビットD/A変換器である場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。但しビット数に応じて上記各式のうちの一部の式を修正する必要がある。
【0150】
また、上記実施形態では、光ディスク装置がDVDの規格に準拠した相変化型ディスクに対応する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、色素型ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。また、例えばCDに対応する光ディスク装置、MOやMDなどの光磁気ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。要するに、光源からレーザ光をパルス発光して情報を記録する光ディスク装置であれば良い。
【0151】
また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の記録が可能な光ディスク装置であれば良い。
【0152】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が1つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約405nmの光束を発光する半導体レーザ、波長が約660nmの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約780nmの光束を発光する半導体レーザの少なくとも1つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。
【0153】
また、上記実施形態では、インターフェースがATAPIの規格に準拠する場合について説明したが、これに限らず、例えばATA(AT Attachment)、SCSI(Small Computer System Interface)、USB(Universal Serial Bus)1.0、USB2.0、IEEE1394、IEEE802.3、シリアルATA及びシリアルATAPIのうちのいずれかの規格に準拠しても良い。
【0154】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワー制御方法及びパワー制御装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、発光パワーを精度良く制御することができるという効果がある。
【0155】
また、本発明に係る光ディスク装置によれば、記録品質に優れた記録を安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1における光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。
【図3】図1における再生信号処理回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図4】図1におけるレーザコントロール回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図5】半導体レーザのI−L特性を説明するための図である。
【図6】図4における変調部の構成を説明するためのブロック図である。
【図7】パワー信号の補正を説明するための図である。
【図8】図4における増幅部の構成を説明するためのブロック図である。
【図9】マーク領域を形成するときの発光パワーのパルス形状を説明するための図である。
【図10】レーザコントロール回路の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図11】発光パワーのパルス形状と形成されるマーク領域との関係を説明するための図である。
【図12】図1におけるレーザコントロール回路の別の構成例を説明するためのブロック図である。
【図13】図12における変調部の構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
15…光ディスク、20…光ディスク装置、24…レーザコントロール回路(パワー制御装置)、40…CPU(処理装置)、51a…半導体レーザ(光源)、59…第1の受光器(光検出器)、242…照射レベル設定部(レベル信号生成手段)、244…補正値制御部(パラメータ決定手段)、246e…デジタルデータ補正部(レベル信号補正手段)、248…増幅部(信号変換手段)。
Claims (15)
- 光源からパルス発光されるレーザ光を用いて光ディスクに情報を記録する際に、前記レーザ光のパワーの目標値に対応する前記パルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を前記光源の駆動信号に変換し、前記レーザ光のパワーを制御するパワー制御方法であって、
前記変換に先立って、該変換における既知の変換特性に応じて前記レベル信号を補正する第1工程を含むパワー制御方法。 - 前記変換特性は、増幅特性を含むことを特徴とする請求項1に記載のパワー制御方法。
- 前記レベル信号の最大振幅は、補正の前後でほぼ同じであることを特徴とする請求項1又は2に記載のパワー制御方法。
- 前記第1工程では、予め決定されている補正式に基づいて前記レベル信号を補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のパワー制御方法。
- 前記補正式は、前記信号レベルに付加される補正値を算出する補正式であり、
前記第1工程では、前記補正式に基づいて算出された補正値を前記信号レベルに付加することによって、前記レベル信号を補正することを特徴とする請求項4に記載のパワー制御方法。 - 前記補正式は、前記信号レベルの補正値を解の1つとする方程式であり、
前記第1工程では、ニュートン法を用いて前記方程式の近似解を求め、該近似解を前記補正値とみなすことを特徴とする請求項4に記載のパワー制御方法。 - 前記補正式は、前記光源の発光特性に依存するパラメータを含み、
前記パラメータの決定用に予め設定されている複数のレベル信号と、該複数のレベル信号にそれぞれ対応し前記光源から出射されたレーザ光の光量に関する情報を含む複数のモニタ信号とに基づいて、前記パラメータを決定する第2工程を更に含むことを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載のパワー制御方法。 - 光ディスクにデータを記録する際に、光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御するパワー制御装置であって、
前記レーザ光のパワーの目標値に対応する前記パルスの信号レベルに関する情報を含むレベル信号を生成するレベル信号生成手段と;
前記レベル信号を補正し、補正レベル信号を生成するレベル信号補正手段と;
前記補正レベル信号を前記光源の駆動信号に変換する信号変換手段と;を備え、
前記レベル信号補正手段では、前記信号変換手段における既知の変換特性に応じた補正が行なわれることを特徴とするパワー制御装置。 - 前記変換特性は、増幅特性を含むことを特徴とする請求項8に記載のパワー制御装置。
- 前記レベル信号及び前記補正レベル信号は、それぞれの最大振幅がほぼ同じであることを特徴とする請求項8又は9に記載のパワー制御装置。
- 前記レベル信号補正手段では、予め決定された補正式を用いて前記レベル信号を補正し、前記補正レベル信号を生成することを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載のパワー制御装置。
- 前記補正式は、前記信号レベルに付加する補正値を算出する補正式であり、
前記レベル信号補正手段では、前記補正式に基づいて算出された補正値を前記信号レベルに付加することによって、前記補正レベル信号を生成することを特徴とする請求項11に記載のパワー制御装置。 - 前記補正式は、前記信号レベルの補正値を解の1つとする方程式であり、
前記レベル信号補正手段では、ニュートン法を用いて前記方程式の近似解を求め、該近似解を前記補正値とみなすことを特徴とする請求項11に記載のパワー制御装置。 - 前記補正式は、前記光源の発光特性に依存するパラメータを含み、
前記パラメータの決定用に予め設定されている複数のレベル信号と、該複数のレベル信号にそれぞれ対応し前記光源から出射されたレーザ光の光量に関する情報を含む複数のモニタ信号とに基づいて、前記パラメータを決定するパラメータ決定手段を更に備えることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載のパワー制御装置。 - 光ディスクに対して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう光ディスク装置であって、
光源と;
前記光源からパルス発光されるレーザ光を前記光ディスクの記録面に集光するとともに、前記記録面で反射されたレーザ光を所定の受光位置に導く光学系と;
前記受光位置に配置された光検出器と;
前記光源からパルス発光されるレーザ光のパワーを制御する請求項8〜14のいずれか一項に記載のパワー制御装置と;
前記光検出器の出力信号を用いて、前記情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも記録を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。
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JP2003143789A Pending JP2004348834A (ja) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | パワー制御方法、パワー制御装置及び光ディスク装置 |
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JP (1) | JP2004348834A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009260351A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Atmel Germany Gmbh | レーザ駆動回路とその使用 |
CN114922842A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-08-19 | 武汉烽火技术服务有限公司 | 风扇调速控制方法、装置、设备及可读存储介质 |
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2003
- 2003-05-21 JP JP2003143789A patent/JP2004348834A/ja active Pending
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JP2009260351A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Atmel Germany Gmbh | レーザ駆動回路とその使用 |
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