JP2005116049A - Device,method and program for adjusting laser power, optical disk, recording medium with the program recorded - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクを情報記録媒体とする記録・再生可能な光ディスクドライブに適用される、レーザパワー調整装置,光ディスク装置,レーザパワー調整方法,レーザパワー調整用のプログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体に関する。 The present invention is applied to a recordable / reproducible optical disc drive using an optical disc as an information recording medium, a laser power adjusting device, an optical disc device, a laser power adjusting method, a laser power adjusting program, and a recording medium recording the program About.
近年、情報記録媒体として、磁気テープに代わって光ディスク(CD−R/CD−RW/DVD−R/DVD−RW/DVD+R/DVD+RW)が普及し始めた。光ディスクは、磁気テープのような再生の繰り返しによる劣化が少なく、利便性が良い。また、最近では光ディスクへ情報を記録する装置(音楽記録用、DVDレコーダ、PC向け記録ドライブ)の普及が見られる。これらの装置は、レーザ光を使ってディスクへの記録を行うものであり、正しく制御されたレーザパワーを用いることによって記録品位が保たれる。 In recent years, optical disks (CD-R / CD-RW / DVD-R / DVD-RW / DVD + R / DVD + RW) have begun to spread as information recording media in place of magnetic tape. An optical disk is less likely to deteriorate due to repeated reproduction like a magnetic tape and is convenient. Recently, devices for recording information on optical disks (music recording, DVD recorder, PC recording drive) have been widely used. These apparatuses perform recording on a disk using a laser beam, and the recording quality is maintained by using a correctly controlled laser power.
しかし、レーザ光は、自己発熱などにより発光している強さが変化してしまい、記録品位が損なわれるおそれがあるために、最適化されたレーザパワーを保つ必要がある。レーザパワーを保つ手段としてはAPC(Automatic Power Control)制御が一般的に行われている。このAPC制御は、レーザ光の一部をフォトディテクタ(PD)に入射させ、レーザパワーに比例して発生するモニタ電流を用いてレーザ駆動電流を制御するというものである。 However, the intensity of light emitted from the laser light changes due to self-heating and the like, and there is a risk that the recording quality may be impaired. Therefore, it is necessary to maintain an optimized laser power. As means for maintaining laser power, APC (Automatic Power Control) control is generally performed. In this APC control, a part of the laser beam is incident on a photodetector (PD), and the laser drive current is controlled using a monitor current generated in proportion to the laser power.
ところで、レーザ光を発光させる装置、例えば、光ピックアップ装置では、発光させるためにD/Aコンバータ(DAC)が備えられており、このD/Aコンバータによってレーザを発光するために必要な電流が出力される。また、デジタル制御するシステムでは、D/Aコンバータの最大駆動電流量を、別に設けたD/Aコンバータによって設定する場合がある。このD/AコンバータをFull-Scale DACと称する場合がある。Full-Scale DACによってレーザを駆動するのに必要な最大電流量を調整することにより、レーザを駆動するDACの設定分解能を最適に設定することができる。
図12はレーザコントロール回路からの制御信号に基づいて光源ユニットの発光量を制御するLDドライバの一例を示す構成図である。図12において、従来はFSDAC(Full-Scale DAC)50のゲインを固定とし、WDAC(Write DAC)51,52のゲインを可変としてレーザパワーの調整を行う。 FIG. 12 is a block diagram showing an example of an LD driver that controls the light emission amount of the light source unit based on a control signal from the laser control circuit. In FIG. 12, conventionally, the gain of the FSDAC (Full-Scale DAC) 50 is fixed, and the gain of the WDAC (Write DAC) 51, 52 is made variable to adjust the laser power.
このように、従来は、効率計算という概念を用い、Full-Scale DACを固定にして発光させるレーザパワーを決定させていた。しかし、この場合、効率を算出するためには、最低2点のレーザ駆動電流をモニタする必要がある。 As described above, conventionally, the concept of efficiency calculation has been used to determine the laser power to emit light with the Full-Scale DAC fixed. However, in this case, in order to calculate the efficiency, it is necessary to monitor at least two laser drive currents.
本発明は、レーザパワーの制御をより簡素化することを実現したレーザパワー調整装置,光ディスク装置,レーザパワー調整方法,レーザパワー調整用のプログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a laser power adjustment device, an optical disk device, a laser power adjustment method, a laser power adjustment program, and a recording medium on which this program is recorded, which realizes a simplified laser power control. And
前記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、入力される信号に対して半導体レーザを第1のパワーで発光させるための出力信号の大きさを任意の利得で可変する第1の信号可変器と、入力される信号に対して前記半導体レーザを前記第1のパワーより小さい第2のパワーで発光させるための出力信号の大きさを任意の利得で可変する第2の信号可変器と、前記第1の信号可変器および第2の信号可変器に入力される信号の大きさを任意の利得で可変する第3の信号可変器とを備えたレーザパワー調整装置であって、前記第1の信号可変器および第2の信号可変器の利得を設定する設定手段と、前記設定手段により利得を設定した後、前記半導体レーザから出射されるレーザのパワーが所定のパワーとなるように前記第3の信号可変器の利得を調整する調整手段とを有することを特徴とする。このように構成したことにより、第1の信号可変器および第2の信号可変器の利得を調整してレーザパワーを決定すれば、そのレーザパワーを前段の第3の信号可変器によって決定することにより、従来における効率計算を必要としなくなるため、レーザパワー制御の簡素化が可能になる。
To achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記設定手段は、前記第1の信号可変器と前記第2の信号可変器のうち少なくとも前記第1の信号変換器について利得の設定値に対する利得の増加率を算出する増加率算出手段と、前記半導体レーザに設定すべきパワーと前記増加率算出手段により算出した利得の増加率から前記設定すべきパワーに対応する前記利得の設定値を算出する設定値算出手段と、この設定値算出手段により算出した設定値に基づいて前記第1の信号可変器の利得を設定する利得設定手段とを有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the setting means sets a gain for at least the first signal converter of the first signal transformer and the second signal transformer. An increase rate calculating means for calculating a gain increase rate with respect to a value; a power setting value corresponding to the power to be set from a power to be set in the semiconductor laser and a gain increasing rate calculated by the increase rate calculating means; And a gain setting means for setting the gain of the first signal variable device based on the setting value calculated by the setting value calculating means.
請求項3に係る発明は、半導体レーザから出射されるレーザを光ディスクに照射することにより、情報の再生、記録、消去のうち少なくとも記録を行う光ディスク装置であって、光ディスクを回転させる回転モータと、請求項1または2記載のレーザパワー調整装置とを備え、前記回転モータによって回転する光ディスクに対して前記レーザパワー調整装置により調整したレーザパワーを用いて情報の記録を行うことを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明において、前記所定のパワーは、光ディスクに対して情報の記録を行うために必要最小限のパワーであることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to
請求項5に係る発明は、請求項3または4に係る発明において、前記調整手段は、フォーカスを外した状態で前記第3の信号可変器の利得調整を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to
請求項6に係る発明は、請求項3または4に係る発明において、前記調整手段は、光ディスクの試し書き領域に対してフォーカスを入れた状態で前記第3の信号可変器の利得調整を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to
請求項7に係る発明は、請求項3乃至6のいずれか1項に係る発明において、前記調整手段は、光ディスクに対してユーザデータの記録のために前記半導体レーザがレーザを照射するときに前記第3の信号可変器の利得調整を行うことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the third to sixth aspects, the adjusting means is configured to apply the laser when the semiconductor laser irradiates a laser for recording user data on the optical disc. The gain adjustment of the third signal variable device is performed.
請求項8に係る発明は、請求項3,5,6または7に係る発明において、レーザをパルス状に照射することにより情報の記録を行う光ディスクに対して、前記所定のパワーとして前記第1のパワーより小さく前記第2のパワーより大きいパワーで一定期間照射し続ける所定パワー照射手段を有し、前記調整手段は、前記所定パワー照射手段による前記所定のパワーの照射期間内に、前記第3の信号可変器の利得調整を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the invention according to
請求項9に係る発明は、入力される信号に対して半導体レーザを第1のパワーで発光させるための出力信号の大きさを任意の利得で可変する第1の信号可変器と、入力される信号に対して前記半導体レーザを前記第1のパワーより小さい第2のパワーで発光させるための出力信号の大きさを任意の利得で可変とする第2の信号可変器と、前記第1の信号可変器および第2の信号可変器に入力される信号の大きさを任意の利得で可変する第3の信号可変器とを備えたレーザパワー調整装置のレーザパワー調整方法であって、前記第1の信号可変器および第2の信号可変器の利得を設定する設定工程と、前記設定工程により利得を設定した後、前記半導体レーザから出射されるレーザのパワーが所定のパワーとなるように前記第3の信号可変器の利得を調整する調整工程とを有することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the invention, there is provided a first signal variable device for varying the magnitude of an output signal for causing the semiconductor laser to emit light at a first power with respect to an input signal, with an arbitrary gain. A second signal variable unit for varying the magnitude of an output signal for causing the semiconductor laser to emit light with a second power smaller than the first power with respect to a signal, and the first signal; A laser power adjustment method for a laser power adjustment apparatus, comprising: a third signal variabler that varies the magnitude of a signal input to the variable signal and the second signal variabler with an arbitrary gain; A setting step for setting the gain of the signal variable device and the second signal variable device, and after setting the gain by the setting step, the power of the laser emitted from the semiconductor laser becomes a predetermined power. 3 signal transformers And having an adjusting step of adjusting the resulting.
請求項10に係る発明は、請求項9に係る発明において、前記設定工程は、前記第1の信号可変器と前記第2の信号可変器のうち少なくとも前記第1の信号変換器について利得の設定値に対する利得の増加率を算出する増加率算出工程と、前記半導体レーザに設定すべきパワーと前記増加率算出工程により算出した利得の増加率から前記設定すべきパワーに対応する前記利得の設定値を算出する設定値算出工程と、この設定値算出工程により算出した設定値に基づいて前記第1の信号可変器の利得を設定する利得設定工程とを含むことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the ninth aspect, the setting step sets a gain for at least the first signal converter of the first signal transformer and the second signal transformer. An increase rate calculating step for calculating a gain increase rate with respect to the value, a power to be set in the semiconductor laser, and a gain setting value corresponding to the power to be set from the gain increase rate calculated in the increase rate calculating step And a gain setting step for setting the gain of the first signal variable device based on the setting value calculated by the setting value calculation step.
請求項11に係る発明は、入力される信号に対して半導体レーザを第1のパワーで発光させるための出力信号の大きさを任意の利得で可変する第1の信号可変器と、入力される信号に対して前記半導体レーザを前記第1のパワーより小さい第2のパワーで発光させるための出力信号の大きさを任意の利得で可変する第2の信号可変器と、前記第1の信号可変器および第2の信号可変器に入力される信号の大きさを任意の利得で可変する第3の信号可変器とを備えたレーザパワー調整装置に使用するコンピュータを、前記第1の信号可変器および第2の信号可変器の利得を設定する設定手段と、前記設定手段により利得を設定した後、前記半導体レーザから出射されるレーザのパワーが所定のパワーとなるように前記第3の信号可変器の利得を調整する調整手段として機能させるためのプログラムである。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a first signal variable device for varying the magnitude of an output signal for causing the semiconductor laser to emit light with a first power with respect to an input signal with an arbitrary gain. A second signal variable unit for varying the magnitude of an output signal for causing the semiconductor laser to emit light at a second power smaller than the first power with respect to a signal, and the first signal variable And a third signal variator for varying the magnitude of the signal input to the second signal variator with an arbitrary gain, a computer used in the laser power adjustment apparatus, the first signal variator And setting means for setting the gain of the second signal variable device, and after setting the gain by the setting means, the third signal variable so that the power of the laser emitted from the semiconductor laser becomes a predetermined power. The gain of the vessel Is a program for functioning as an adjustment means for settling.
請求項12に係る発明は、請求項11に係る発明において、前記設定手段は、前記第1の信号可変器と前記第2の信号可変器のうち少なくとも前記第1の信号変換器について利得の設定値に対する利得の増加率を算出する増加率算出手段と、前記半導体レーザに設定すべきパワーと前記増加率算出手段により算出した利得の増加率から前記設定すべきパワーに対応する前記利得の設定値を算出する設定値算出手段と、この設定値算出手段により算出した設定値に基づいて前記第1の信号可変器の利得を設定する利得設定手段とを含むことを特徴とする。
The invention according to
請求項13に係る発明は、請求項11または12に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
The invention according to
本発明によれば、従来における効率計算を必要としなくなるため、レーザパワー制御の簡素化が可能になる。 According to the present invention, since conventional efficiency calculation is not required, laser power control can be simplified.
図1は本発明のレーザパワー調整装置の一実施形態を備えた光ディスク装置の概略構成を示す説明図であり、1は光ディスク、10は光ディスク装置を示す。本実施形態においては、光ディスク1がDVD+Rであるものとして説明する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an optical disk apparatus provided with an embodiment of a laser power adjustment apparatus of the present invention.
光ディスク装置10は、光ディスク1を回転駆動するためのスピンドルモータ11、光ピックアップ装置12、レーザコントロール回路13、エンコーダ14、モータドライバ15、再生信号処理回路16、サーボコントローラ17、バッファRAM18、バッファマネージャ19、インターフェース20、フラッシュメモリからなるROM21、CPU22、RAM23および記憶手段としてのフラッシュメモリ24などを備えている。
The optical disk device 10 includes a spindle motor 11 for rotating the
光ピックアップ装置12は、波長が660nmのレーザ光を出射する半導体レーザ、半導体レーザから出射される光束を光ディスク1の記録面に導くとともに、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、前記受光位置に配置され戻り光束を受光する受光器、および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およびシークモータ等の駆動系(いずれも図示省略)などを含んで構成されている。そして、受光器からは、その受光量に応じた電流(電流信号)が再生信号処理回路16に出力される。
The
光ピックアップ装置12は、光ディスク1のスパイラル状また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。
The
図2は図1における光ピックアップ装置の構成を示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory view showing the configuration of the optical pickup device in FIG.
光ピックアップ装置12は、光源ユニット30、コリメートレンズ31、ビームスプリッタ32、対物レンズ35、2つの検出レンズ33,37、2つの受光器34,38、反射ミラー36、および駆動系(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およびシークモータ(いずれも図示省略))などを備えている。
The
光源ユニット30は、波長が約660nmのレーザ光を発光する光源としての半導体レーザ30a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30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。
The
コリメートレンズ31は光源ユニット30の+X側に配置されており、このコリメートレンズ31によって光源ユニット30から出射された光束が略平行光となる。反射ミラー36は、コリメートレンズ31の近傍に配置されており、光源ユニット30から出射された光束の一部が反射ミラー36によってモニタ用光束として−Z方向に反射される。
The collimating lens 31 is disposed on the + X side of the
ビームスプリッタ32はコリメートレンズ31の+X側に配置されており、コリメートレンズ31で略平行光とされた光束はビームスプリッタ32をそのまま透過する。また、光ディスク1で反射され、対物レンズ35を介して入射する光束(戻り光束)はビームスプリッタ32によって−Z方向に分岐される。
The beam splitter 32 is disposed on the + X side of the collimating lens 31, and the light beam that has been made substantially parallel light by the collimating lens 31 passes through the beam splitter 32 as it is. Further, a light beam reflected by the
対物レンズ35はビームスプリッタ32の+X側に配置されており、ビームスプリッタ32を透過した光束は対物レンズ35によって光ディスク1の記録面に集光される。
The objective lens 35 is disposed on the + X side of the beam splitter 32, and the light beam transmitted through the beam splitter 32 is condensed on the recording surface of the
検出レンズ33はビームスプリッタ32の−Z側に配置されており、ビームスプリッタ32によって−Z方向に分岐された戻り光束が検出レンズ33によって受光器34の受光面に集光される。この受光器34としては、通常の光ディスク装置と同様に、例えば、4つの部分受光素子に分かれた4分割受光素子が用いられている。なお、本実施形態においては、Y軸方向が光ディスク1におけるトラックの接線方向とほぼ一致している。また、受光器34の各部分受光素子によってそれぞれ光電変換により受光量に応じた電流信号が生成され、再生信号処理回路16に出力される。
The detection lens 33 is disposed on the −Z side of the beam splitter 32, and the return light beam branched in the −Z direction by the beam splitter 32 is condensed on the light receiving surface of the light receiver 34 by the detection lens 33. As the light receiver 34, for example, a four-divided light receiving element divided into four partial light receiving elements is used as in the case of a normal optical disk device. In the present embodiment, the Y-axis direction substantially coincides with the track tangential direction on the
検出レンズ37は反射ミラー36の−Z側に配置されており、反射ミラー36で−Z方向に反射されたモニタ用光束を受光器38の受光面に集光する。受光器38は、光電変換により受光量に応じた電流信号を生成し、パワーモニタ信号としてレーザコントロール回路13に出力する。
The
また、後述するが、光ピックアップ装置12には、光源ユニット30の半導体レーザから出射されるレーザを生成するためのLD(レーザダイオード:半導体レーザ)ドライバが備えられている。
As will be described later, the
再生信号処理回路16は、光ディスク1の種類に対応して光ピックアップ装置12からの出力信号である電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号に基づいてウォブル信号、再生信号およびサーボ信号(フォーカスエラー信号、トラックエラー信号)などを検出する。そして、再生信号処理回路16によって、ウォブル信号からアドレス情報および同期信号等が抽出される。ここで抽出されたアドレス情報はCPU22に出力され、同期信号はエンコーダ14に出力される。さらに、再生信号処理回路16によって、再生信号に対して誤り訂正処理等が行われた後、バッファマネージャ19を介してバッファRAM18に格納される。また、サーボ信号は再生信号処理回路16からサーボコントローラ17に出力される。なお、再生信号処理回路16においては、CPU22の指示によって光ディスクの種類に対応したサーボパラメータ(例えば、信号レベル調整用ゲインなど)が設定される。
The reproduction
光ピックアップ装置12を制御するための制御信号は、サーボ信号に基づいてサーボコントローラ17によって生成され、モータドライバ15に出力される。バッファRAM18へのデータの入出力は、バッファマネージャ19によって管理され、蓄積されたデータ量が所定の値になったときにその旨がCPU22に通知される。
A control signal for controlling the
サーボコントローラ17からの制御信号およびCPU22の指示に基づいて、モータドライバ15によって、光ピックアップ装置12およびスピンドルモータ11が制御される。
Based on the control signal from the
バッファRAM18に蓄積されているデータは、CPU22の指示に基づいてエンコーダ14によってバッファマネージャ19を介して取り出され、エラー訂正コードの付加などが行われ、光ディスク1への書き込みデータが作成される。そして、CPU22からの指示に基づいてエンコーダ14によって、再生信号処理回路16からの同期信号に同期して書き込みデータがレーザコントロール回路13に出力される。
Data stored in the
光ピックアップ装置12からのレーザ光出力が、エンコーダ14からの書き込みデータに基づいて、レーザコントロール回路13によって制御される。すなわち、レーザコントロール回路13によってLDドライバ12aが駆動制御される。
The laser light output from the
インターフェース20は、ホスト(例えば、パーソナルコンピュータ)25との双方向の通信インターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)およびSCSI(Small Computer System Interface)等の標準インターフェースに準拠している。
The
ROM21には、CPU22にて解読可能なコードで記述された、光ディスクの種類を判別するプログラムを含む各種のプログラムが格納されている。フラッシュメモリ24は、不揮発性のメモリであり、CPU22からの書き込みおよび読み出しが可能であるとともに、電源が切られても記録された内容は保持される。
The ROM 21 stores various programs including a program for discriminating the type of the optical disk, which is described by a code readable by the
前記各部の動作は、CPU22によって、ROM21に格納されている前記プログラムに従って制御され、制御に必要なデータ等は一時的にRAM23に保存される。また、CPU22は、前記各部において、回路系がCD用回路系とDVD用回路系とに分かれている場合には、いずれか一方を選択する信号を出力する。なお、光ディスク装置10に電源が投入されると、ROM21に格納されている前記プログラムは、CPU22のメインメモリ(図示省略)にロードされる。
The operation of each unit is controlled by the
図3は本発明の実施形態のレーザパワー調整装置の機能ブロック図である。レーザパワー調整装置は、CPU22と、光ピックアップ装置12と、レーザコントロール回路13から構成される。光ピックアップ装置12は、LDドライバ(LD:レーザダイオード)12aと光源ユニット30とモニタ用の受光器38が備えられている。
FIG. 3 is a functional block diagram of the laser power adjustment apparatus according to the embodiment of the present invention. The laser power adjustment device includes a
図2を用いて説明したように、光源ユニット30から照射されたレーザ光の一部は受光器38によって受光される。受光器38は、受光した光量に応じた電流を発生する。発生した電流信号は一旦レーザコントロール回路13に入力され、図示しない電流電圧変換器およびAD(アナログデジタル)変換器を通じてCPU22に入力される。
As described with reference to FIG. 2, a part of the laser light emitted from the
CPU22からは入力された値に応じて、レーザパワーを調整するための制御信号がレーザコントロール回路13に出力される。レーザコントロール回路13は、エンコーダ14からの書き込みデータに基づいてLDドライバ12aを駆動するとともに、CPU22からの制御信号に基づいて光源ユニット30に入力する電流の大きさを変化させ、レーザパワーを調整する。なお、CPU22への前記入力値に対応した発光パワー値は予め求められており、ROM21に前記入力値と発光パワー値の対応テーブルが格納されている。CPU22はこの対応テーブルを参照することにより、入力値から現在の発光パワーを、または設定したい発光パワー値に対応する入力値を導き出すことができる。
A control signal for adjusting the laser power is output from the
なお、このレーザパワー調整装置は機能ブロックごとに記載、説明を行っているが、レーザコントロール回路13は、実装ではエンコーダ14、再生信号処理回路16等とともにLSIとして構成するようにしてもよい。
Although this laser power adjustment device is described and explained for each functional block, the
図4は、図3のLDドライバの回路構成を示すブロック図である。LDドライバ12aは、電流源12g、FSDAC(Full-Scale DAC)12b、WDAC(Write DAC)12c,12d、加算器12e、タイミング制御回路12fを備えており、レーザコントロール回路13によって決定されたレーザパワーを、実際に発光させるための電流への変換を行うものである。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the LD driver of FIG. The
電流源12gは一定の電流を回路に供給するものである。FSDAC12bは入力に対する出力電流値を256段階で調整できるDAコンバータである。いま、1段階増加させる場合、FSDAC値を1増加させることとする。FSDAC値をmとすると、電流のゲイン(増幅または減衰率)は、例えば、1.0×(m/255)で設定することができる。このFSDAC値はCPU22からの制御信号に基づくレーザコントロール回路13からの指令により変更・設定される。
The current source 12g supplies a constant current to the circuit. The
WDAC12c,12dはそれぞれ入力に対する出力電流値Iout1、Iout2を256段階で調整できるDAコンバータである。ここでは、1段階増加させる場合、WDAC値を1増加させるということとする。WDAC値をnとすると、電流のゲイン(増幅または減衰率)は、例えば、1.0×(n/255)で設定することができる。このWDAC値はCPU22からの制御信号に基づくレーザコントロール回路13からの指令により設定される。加算器12eは、Iout1とIout2を加算し、光源ユニット30を駆動するための電流を生成するものである。
The WDACs 12c and 12d are DA converters that can adjust output current values Iout1 and Iout2 with respect to inputs in 256 stages. Here, when the level is increased by one step, the WDAC value is increased by one. When the WDAC value is n, the current gain (amplification or attenuation factor) can be set to 1.0 × (n / 255), for example. This WDAC value is set by a command from the
Iout1は、例えば光源ユニット30がバイアスパワーPbまたはリードパワーPrで発光するための電流値であり、Iout2はIout1と加算することによりライトパワーPwで発光するための電流値である。なお、Iout2が半導体レーザ51をバイアスパワーPbまたはリードパワーPrで発光させるための電流値であり、Iout1がIout2と加算することによりライトパワーPwで発光するための電流値であってもよい。
For example, Iout1 is a current value for the
また、Iout1(またはIout2)が光源ユニット30をバイアスパワーPbまたはリードパワーPrで発光させるための電流値であり、Iout2(またはIout1)が光源ユニット30をライトパワーPwで発光させるための電流値であってもよい。この場合には加算器12eの代わりにIout1またはIout2を選択的に出力させる、CPU22などの指令により切り替わるスイッチ12e’であってもよい。
Also, Iout1 (or Iout2) is a current value for causing the
タイミング制御回路12fは、レーザコントロール回路13から入力される同期クロック(チャネルクロック)および8−16変調信号に従って、WDAC12cまたは/およびWDAC12dから電流信号を出力する(または電流信号の出力を止める)ためのタイミング信号を生成するものであり、WDAC12cまたは/および12dへ出力する。なお、Iout1またはIout2の一方、または両方を光源ユニット30に出力させるスイッチ12e’を設け、タイミング信号が、WDAC12cまたは/およびWDAC12dではなく、そのスイッチ12e’の切り替えを制御するようにしてもよい。
The
ところで、色素型メディアに情報を記録するための一般的な記録波形としては、例えば8−16変調コードなどに基づいて生成した単パルスの半導体レーザ発光波形があるが、この記録波形による単パルス記録では、畜熱のため記録マークが涙状に歪みを生じたりする不具合がある。このため、色素系メディアに情報を記録するためのLD発光波形規則(ストラテジ)として、図5に示すように、EFM変調コードなどの記録データに基づいたマルチパルス波形のレーザ光により色素系メディアにマークを形成する方式が提案されている。 By the way, as a general recording waveform for recording information on a dye-type medium, for example, there is a single-pulse semiconductor laser emission waveform generated based on an 8-16 modulation code or the like. However, there is a problem that the recording mark is distorted like a tear due to animal fever. For this reason, as shown in FIG. 5, as the LD emission waveform rule (strategy) for recording information on the dye-based medium, the multi-pulse waveform laser light based on the recording data such as the EFM modulation code is used for the dye-based medium. A method for forming a mark has been proposed.
ここで、FSDAC(Full-Scale DAC)を使用した場合のレーザパワー制御方法を用いた記録方法について説明する。 Here, a recording method using a laser power control method when an FSDAC (Full-Scale DAC) is used will be described.
図7は本実施形態のレーザパワー調整処理を示すものであり、ROM21に格納されているプログラムに従ってCPU22が実行する処理の一例である。本発明のレーザパワー調整処理は大きく分けて初期処理S1、記録前調整処理S2、OPC時調整処理S3、記録時調整処理S4の4つの処理で表される。これらの処理の詳細は後述する。なお、本実施形態において初期処理S1は必須の処理であるが、記録前調整処理S2、OPC時調整処理S3、記録時調整処理S4は任意の処理であり、このうちの少なくとも一つを行うことでレーザパワーの調整を行うことが可能である。
FIG. 7 shows the laser power adjustment process of the present embodiment, and is an example of the process executed by the
(初期処理)
まず始めに、初期処理S1について図8を参照しながら説明する。なお、この処理はROM21に格納されたプログラムに従ってCPU22が実行する処理である。まず、記録メディアの種類を反射率の大きさ等から判別し、その記録メディアの種類または/および記録速度に応じて、記録メディアに対する記録を行うために必要な最低限のレーザパワーをCPU22が決定する(S1−1)。実際には受光器38によって検出される電流値に応じてCPU22に入力される値が必要最低限のレーザパワーとなる。CPU22は、決定したレーザパワーに基づいてWDAC値の1LSB当たり(1LSB(=least significant bit:最小有効ビット)当り)のパワーを求め(S1−2)、記憶する(S1−3)。この初期処理においてはFSDAC12bによる電流値の設定を考慮しないものとする。
(Initial processing)
First, the initial process S1 will be described with reference to FIG. This process is a process executed by the
一例として、CPU22がレーザパワーが30mW必要と判断した場合を考える(S1−1)。この場合、WDAC12c,12dの設定範囲が0〜255であるので、WDAC値に1を入れると、0.12mW(≒30mW/255)で光源ユニット30は発光することとなる(S1−2)。すなわち、理想的にはCPU22による指令に応じてWDAC値が1に設定されたWDAC12c,12dは、FSDAC12bから出力される所定の電流値(WDACの出力電流値の255倍の電流値)を入力して、光源ユニット30を0.12mWで発光させるような電流値を出力することとなる。CPU22は、この0.12mWを使用して後の処理を行うため、この0.12mWそのものの値を基準値としてRAM23に記憶しておく(図8のS1−3)。なお、基準値は、0.12mWで光源ユニット30を発光させたときに受光器39で受光して、CPU22に入力される値としても良い。これによって本処理を終了する。
As an example, consider a case where the
このような基準値を使って、設定するバイアスパワーPbまたはリードパワーPrを1mWとした場合、CPU22はレーザコントロール回路13を介して、WDAC値8(≒1mW/0.12mW)をWDAC12cに設定することとなる。さらに、設定するライトパワーPwが20mWの場合には、CPU22はレーザコントロール回路13を介してWDAC値として167(≒20mW/0.12mW)から8を引いた159をWDAC12dに設定することとなる。
When the bias power Pb or read power Pr to be set is set to 1 mW using such a reference value, the
なお、加算器12eを使用せず、スイッチ12e’により光源ユニット30に入力される電流としてIout1とIout2で切り替える場合、例えば、PbまたはPrを発光させるためにIout1のみを、Pwを発光させるためにIout2のみを使用する場合には、CPU22からの指令によってレーザコントロール回路13を介してWDAC12dにWDAC値として167が設定されることになる。
In addition, when the current input to the
(記録前調整処理)
次に、FSDAC値を決定する記録前調整処理S2について図9を参照しながら説明を行う。なお、この処理は、記録開始前に、ROM21に格納されたプログラムに従ってCPU22が実行する処理である。
(Adjustment process before recording)
Next, the pre-recording adjustment process S2 for determining the FSDAC value will be described with reference to FIG. This process is a process executed by the
光ディスクが挿入され、図8に示す初期処理S1を行った後、レディになった状態でWDAC12cまたはWDAC12dに、例えば、CPU22はレーザコントロール回路13に制御信号を送り、光ディスクに対する記録を行うために必要な最低限の発光パワーとして30mW分の値(前述の例ではWDAC値として255)を設定し(S2−1)、FSDAC値を設定し(S2−2)、レーザ駆動電流(図1内のサンプルパワー出力)をモニタすることによって30mW相当のFSDAC値を決定する(S2−3〜5)。
After the optical disk is inserted and the initial process S1 shown in FIG. 8 is performed, the
すなわち、CPU22は、初期処理S1で求めたWDAC値1当たりの光源ユニット30の発光パワーと光ディスクに対する発光パワーからWDAC12cまたはWDAC12dに設定すべきWDAC値(255)を求める(30mW/0.12mW)。算出したWDAC値になるようにCPU22は、レーザコントロール回路13に制御信号を出力する。レーザコントロール回路13はこの制御信号に応じてLDドライバ12aのWDAC12cまたはWDAC12dのWDAC値を設定する。なお、加算器12eを使用する場合には、WDAC12cおよびWDAC12dに設定するWDAC値の合計が255になるように設定する。また、スイッチ12e’を使用する場合には、WDAC12dのWDAC値を255に設定する(S2−1)。
That is, the
次に、CPU22はレーザコントロール回路13に制御信号を送り、FSDAC12bのFSDAC値を所定の初期値に設定する。この初期値は、光源ユニット30の定格値以上の電流が光源ユニット30に入力されることを防止するために十分小さい値とする(S2−2)。
Next, the
そして、この状態で、CPU22は、光源ユニット30を所定の回転速度で回転する光ディスク1に対して発光させる。なお、この場合、フォーカスをOFFで光源ユニット30を発光させるようにすることにより、光ディスク1の記録層などに損傷を及ぼすことを防止できる(S2−3)。
In this state, the
一定期間30mWで発光すると考えられる状態における受光器38の検出信号、すなわち、加算器12eを使用する場合には、WDAC12cからIout1を出力させ、WDAC12dからIout2を出力させる状態、スイッチ12e’を使用する場合には、スイッチ23e’を閉じた状態における受光器38の検出信号を、CPU22はレーザコントロール回路を介して取得する。さらに、この取得した信号値が設定された発光パワー(30mW)の値に対応する値であるかを判断する(S2−4)。取得値と設定値が異なる場合、CPU22は、その信号の大きさに応じてFSDAC値を調整するようレーザコントロール回路13に指令を出し、FSDAC値を調整する(S2−5)。そして、受光器38からの検出信号として光源ユニット30が30mWの発光パワーを出力しているときに対応する値になるまでCPU22はFSDAC値の調整を行う(S2−3〜5)。これによって本処理を終了する。
When using the detection signal of the
なお、発光パワーとして他の値、例えばPbまたはPrとして1mW、Pwとして20mWを設定したい場合、CPU22はレーザコントロール回路13に制御信号を送り、WDAC12cにはDAC値として8を、WDAC12dにはDAC値として159(加算器12eを使用する場合)、または167(スイッチ12e’を使用する場合)を設定する。この設定を行った上で、前記と同様の方法によりCPU22がFSDAC12bのFSDAC値を調整する。
When other values are set as the light emission power, for example, 1 mW as Pb or Pr, and 20 mW as Pw, the
(OPC時調整処理)
記録が開始されると、記録するディスクに対する最適なレーザパワーを決定するためにOPC(Optimum Power Control)が行われる。一般に色素メディアや相変化メディアでは、周辺温度や記録メディアの種類、線速などにより変化するため、試し書きによる記録パワーの最適化が行われる。OPCは、記録メディアのPCA(Power Calibration Area)と呼ばれる所定の領域に所定の情報を記録し、その記録部分を再生することによって最適な記録パワーを求めるものである。この動作では、実際にレーザを発光させ記録動作を伴う。そこで、OPC実行の際に、設定したレーザパワーが設定通りかどうかを判断し、レーザ駆動電流をモニタし違っていた場合にはFSDAC値を変更・修正を行うOPC時調整処理S3が行われる。次に、OPC時調整処理S3について図10を参照しながら説明する。なお、この処理はROM21に格納されたプログラムに従ってCPU22が実行する処理である。
(Adjustment process during OPC)
When recording is started, OPC (Optimum Power Control) is performed to determine the optimum laser power for the recording disk. In general, since dye media and phase change media vary depending on the ambient temperature, the type of recording media, the linear velocity, etc., recording power is optimized by trial writing. In OPC, predetermined information is recorded in a predetermined area called a PCA (Power Calibration Area) of a recording medium, and an optimum recording power is obtained by reproducing the recorded portion. In this operation, a laser is actually emitted and a recording operation is involved. Therefore, when OPC is executed, it is determined whether or not the set laser power is as set, and if the laser drive current is monitored and different, an OPC adjustment process S3 for changing / correcting the FSDAC value is performed. Next, the OPC adjustment process S3 will be described with reference to FIG. This process is a process executed by the
S3−1,2のステップは図7のS2−1,2のステップと同じ処理であり、記録前調整処理S2において説明した通りである。FSDAC値に初期値を設定した後(S3−2)、CPU22は光ディスク装置の各ブロックに命令を出し、光ピックアップ装置12を移動させることにより、光ディスク1のPCA領域内の所定の位置に光ピックアップ装置12から照射される光のスポットが来るようにする。この時点で、フォーカスはONとなっている(S3−3)。
The steps S3-1 and S2 are the same as the steps S2-1 and S2 in FIG. 7, and are as described in the pre-recording adjustment process S2. After setting the initial value to the FSDAC value (S3-2), the
所定の位置に光スポットが到達すると、CPU22は光源ユニット30を駆動し、レーザを発光するようにレーザコントロール回路13に制御信号を出力する。これによりレーザコントロール回路13は、LDドライバ12aを制御してS3−1,2で設定された各DAC値にしたがって光源ユニット30を発光させる(S3−4)。
When the light spot reaches a predetermined position, the
S3−5,6は、オンフォーカス状態で光源ユニット30を発光させることを除いて図7の記録前調整処理S2におけるS2−4,5と同じ処理であり、前述した通りである。したがって、発光パワーに対応する値が設定された発光パワーに対応する値と一致するまで、CPU22は、S3−4〜6の処理を繰り返す。
S3-5 and 6 are the same as S2-4 and S5 in the pre-recording adjustment process S2 of FIG. 7 except that the
S3−5において実際の発光パワーに対応する値が設定された発光パワーに対応する値と一致した場合には、CPU22が、通常のOPC処理を行い最適記録パワーを求め、以後の記録パワーとして設定する(S3−7)。これによって本処理を終了する。
When the value corresponding to the actual light emission power matches the value corresponding to the set light emission power in S3-5, the
(記録時調整処理)
記録開始後は、自己発熱などによる要因で設定したレーザパワーで発光されなくなる可能性がある。そこで、記録時調整処理S4を行い、レーザ駆動電流をモニタして最適なレーザパワーで発光しているかどうかを判断し、発光していないと判断した場合にはFSDAC値の変更・修正を行う。このような記録時調整処理S4について図11を参照しながら説明する。なお、この処理はROM21に格納されたプログラムに従ってCPU22が実行する処理である。
(Adjustment process during recording)
After recording starts, there is a possibility that light is not emitted at the set laser power due to factors such as self-heating. Therefore, the recording adjustment process S4 is performed to monitor the laser drive current to determine whether light is emitted with the optimum laser power. When it is determined that light is not emitted, the FSDAC value is changed / corrected. Such a recording adjustment process S4 will be described with reference to FIG. This process is a process executed by the
まず、CPU22は記録速度、記録する光ディスクの種類などに応じてWDAC値に設定される値を初期処理S1によって求めた値から算出し、その値をWDAC値に設定する(S4−1)。または、図6を用いて後述する方法を使用する場合には予め設定された値をWDAC値に用いることもできる。
First, the
次にCPU22はFSDAC値として所定の値を設定する(S4−2)。この所定値は、記録前に実行されるOPC動作により決定された値を通常使用することとなる。または、図6を用いて後述する方法に応じた所定の値とする。
Next, the
なお、S4−1,2は実際にユーザデータの記録を行う前に行われる処理であるが、記録前調整処理S2、OPC時調整処理S3の処理を行わない場合には必須の処理であるため、ここでは説明を行っている。 Note that S4-1 and S2 are processes performed before actual user data recording, but are essential processes when the pre-recording adjustment process S2 and the OPC adjustment process S3 are not performed. Here is an explanation.
次にCPU22は、通常の記録を行っている際の光源ユニット30のレーザパワーの一部をモニタ用受光器38で検出する。この検出は前述した通り、レーザコントロール回路13を介して行われる(S4−3)。図6を用いて後述する方法を用いる場合、所定のパワーを発光させるようにする。
Next, the
そして、CPU22は実際に発光されたパワーに対応する値が、OPCにより設定されたパワー(図6を用いて後述する方法の場合には所定パワー)に対応する値と一致するか判断する(S4−4)。そして、一致しないと判断した場合、CPU22は、レーザコントロール回路13に制御信号を送り、FSDAC値を変更する(S4−5)。そして、実際に発光されたパワーに対応する値が、OPCにより設定されたパワー(図6を用いて後述する方法の場合には所定パワー)に対応する値と一致するまで、S4−3〜5の処理を繰り返す。発光されたパワーに対応する値が、OPCにより設定されたパワー(図6を用いて後述する方法の場合には所定パワー)に対応する値と一致する場合、本処理は終了する。なお、S4−3,5の処理は所定の期間経過ごとに行うようにしてもよい。
Then, the
以上、S1〜S4がFSDAC値を用いたレーザ発光におけるレーザパワーの調整処理である。 As described above, S1 to S4 are laser power adjustment processing in laser emission using the FSDAC value.
次に、レーザ駆動電流をモニタする方法の具体例について以下に説明する。なお、記録前、記録中もFSDAC値の決定方法の動作原理は同じである。 Next, a specific example of a method for monitoring the laser drive current will be described below. Note that the operating principle of the FSDAC value determination method is the same before and during recording.
記録時にAPCを行う場合には、マーク/スペースを形成するために記録パワーが高速で変化するため、制御に工夫が必要である。そこで、レーザ発光波形を適宜非パルス状態で駆動する期間を設けることで、例えば、相変化メディアの記録時に非晶質化レベル(ピークパワー)と読み出しレベル(ボトムパワー)を制御する。さらに、一回のみ記録可能な色素メディアでもパルス状の記録波形を用いて記録する方式もある。また、非パルス状態で記録した箇所は連続加熱により記録マークがうまく形成されず欠損箇所となるが、再生ドライブ装置のエラー訂正機能により影響はほとんど与えない。 When APC is performed at the time of recording, the recording power changes at a high speed in order to form a mark / space. Therefore, by providing a period in which the laser emission waveform is appropriately driven in a non-pulse state, for example, the amorphization level (peak power) and the read level (bottom power) are controlled during recording of the phase change medium. Furthermore, there is a method of recording using a pulsed recording waveform even for a dye medium that can be recorded only once. In addition, a recording mark is not formed well by continuous heating in a portion recorded in a non-pulse state, and becomes a defective portion, but is hardly affected by the error correction function of the reproduction drive device.
図6は非パルス状態で駆動する期間を設けてレーザ発光させた場合におけるモニタ波形を示すものであり、A点はレーザパワー調整用に出力される設定パワーを示す。FSDAC値の補正を行う方法として、予め図6(a)のA点の設定パワーが決定されていれば、この値をモニタし、設定パワーと比較して違っていた場合には、FSDAC値を変更する。この場合、CPU22は、レーザコントロール回路13に制御信号を入力し、この入力信号に従って、レーザコントロール回路13は、加算器12eを使用する場合にはWDAC12cおよびWDAC12dのWDAC値を、スイッチ12e’を使用する場合にはWDAC12dのWDAC値を予め決められた値に設定するとともに、タイミング制御回路12fに対して所定の期間、設定パワーを出力するようにする。この状態で、CPU22は受光器38からの信号を、レーザコントロール回路13を介して検出し、A点の設定パワーに対応した所定のパワーとなるようにFSDAC値の調整を行う。FSDAC値の調整後、CPU22は全てのWDAC値を、この処理を行う前の値に戻す。
FIG. 6 shows a monitor waveform in the case where laser is emitted while providing a period for driving in a non-pulse state. A point indicates a set power output for laser power adjustment. As a method for correcting the FSDAC value, if the set power at the point A in FIG. 6A is determined in advance, this value is monitored. If the set power is different from the set power, the FSDAC value is changed. change. In this case, the
なお、前述した説明では記録前調整処理S2、OPC時調整処理S3、記録時調整処理S4のうち、記録時調整処理S4についてのみ、図6を用いて説明したレーザ駆動電流をモニタする方法を用いることを説明しているが、他の記録前調整処理S2、OPC時調整処理S3においても同様に図6を用いて説明したレーザ駆動電流をモニタする方法を使用することができる。このサイクルを、一定時間間隔に制御するなどの方法を使って繰り返し行うことによって、記録中の最適レーザパワーも常に設定されたパワーに維持できる(図6(b)参照)。 In the above description, among the pre-recording adjustment process S2, the OPC adjustment process S3, and the recording adjustment process S4, only the recording adjustment process S4 uses the method for monitoring the laser drive current described with reference to FIG. However, in the other pre-recording adjustment processing S2 and OPC adjustment processing S3, the method for monitoring the laser drive current described with reference to FIG. 6 can be used. By repeating this cycle using a method such as controlling at regular time intervals, the optimum laser power during recording can always be maintained at the set power (see FIG. 6B).
以上、説明したように、本実施形態によれば、従来の効率計算のように2点測定等の処理を省くことができ、処理の簡素化が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, processing such as two-point measurement can be omitted as in the conventional efficiency calculation, and processing can be simplified.
なお、上述した実施形態によれば、光源ユニット30として660nmの波長を有するものを備えた光ディスク装置について説明を行ったが、これに限られず、780nmの波長を持つものであってもよく、また、それらの両方またはそれ以上の半導体レーザを備えているものであってもよい。半導体レーザを複数備えている場合には、使用する半導体レーザに応じてDACに対するDAC値等が異なることとなる。
In addition, according to the above-described embodiment, the optical disk apparatus including the
本発明は、CD−R/RW,DVD+R/RW,DVD−R/RWなどの情報記録媒体を用いて情報の記録/再生を行う光ディスク装置の分野において利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the field of optical disc apparatuses that record / reproduce information using information recording media such as CD-R / RW, DVD + R / RW, and DVD-R / RW.
1 光ディスク
10 光ディスク装置
11 スピンドルモータ
12 光ピックアップ装置
12a LDドライバ
12b FSDAC(Full-Scale DAC)
12c,12d WDAC(Write DAC)
12e 加算器
12e’ スイッチ
12f タイミング制御回路
12g 電流源
13 レーザコントロール回路
14 エンコーダ
15 モータドライバ
16 再生信号処理回路
17 サーボコントローラ
18 バッファRAM
19 バッファマネージャ
20 インターフェース
21 ROM
22 CPU
23 RAM
24 フラッシュメモリ
30 光源ユニット
30a 半導体レーザ
31 コリメートレンズ
32 ビームスプリッタ
33,37 検出レンズ
34,38 受光器
35 対物レンズ
36 反射ミラー
DESCRIPTION OF
12c, 12d WDAC (Write DAC)
19
22 CPU
23 RAM
24
Claims (13)
Priority Applications (1)
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JP2003348325A JP2005116049A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Device,method and program for adjusting laser power, optical disk, recording medium with the program recorded |
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Publication Number | Publication Date |
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