JP2005302136A - レーザパルス制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｅｐｓｉｌｏｎ調整を適切に行う。
【解決手段】第１および第２の発光レベルを有するレーザパルスによってレーザ素子が駆動される場合、第２の発光レベルに対する第１の発光レベルの所定比率に応じた第１および第２の発光レベルの設定を行わせるレーザパルス制御回路であって、第１の発光レベルを基準とした、第２の発光レベル設定部に対して第２の発光レベルの調整を行わせるための操作量と比率の逆数との関係が、任意の第１の発光レベルの場合に必ずある一点を通過する直線であり、かつ、直線の傾きが所定の第１の発光レベルに比例する、との規則性に基づいて、光ディスクに応じた第１の発光レベルおよび比率の逆数に対応づけられた操作量を算定し、第２の発光レベル設定部に対して算定した操作量に応じた第２の発光レベルの設定を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザパルス制御回路に関する。

書き換えが可能な光ディスクとして、相変化光ディスク（ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）が普及している。相変化光ディスクでは、ある一定以上のレーザパワーとなるレーザ光が記録層に照射された後、急激に冷却されると非結晶状態となる。また、非結晶状態を形成する場合のレーザパワーよりも低いレーザパワーとなるレーザ光が記録層に照射された後、緩やかに冷却されると結晶状態となる。

このように、相変化光ディスクでは、２種類のレーザパワーを使い分けることで、記録面に情報を記録することができる。相変化光ディスクの規格上では、非結晶状態を形成する場合のレーザパワーを光ディスクへの情報を記録するためのレーザパワー（以下、ライトパワーＰＷ）とし、結晶状態を形成する場合のレーザパワーを光ディスクに記録された情報を消去するためのレーザパワー（以下、イレースパワーＰＥ）とする。また、通常では、イレースパワーＰＥよりも低いバイアスパワーＰＢを含めた３値のパワーレベルから成るレーザパルスによって記録が行われる。

相変化光ディスクへの記録・再生を行う光ディスク装置は、例えば、レーザダイオード（以下、ＬＤ（Laser Diode））、フロントモニタダイオード（以下、ＦＭＤ（Front Monitor Diode））、ＬＤ駆動回路などを有する光ピックアップと、光ディスク駆動用アナログ信号処理（ＲＦ/ＨＦ信号の増幅、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)、ＡＰＣ(Automatic Power Control)、サーボ制御信号の生成など）を行うアナログ信号処理回路と、光ディスク駆動用デジタル信号処理（エンコード／デコード、デジタルサーボなど）を行うデジタル信号処理回路と、が組み合わされて構成される。

なお、アナログ信号処理回路は、特に、ライトパワーＰＷを設定するための電圧制御信号ＶＷＤＣを生成してＬＤ駆動回路に供給するライトパワー設定部、イレースパワーＰＥを設定するための電圧制御信号ＶＥＤＣを生成してＬＤ駆動回路に供給するイレースパワー設定部、バイアスパワーＰＢを設定するための電圧制御信号ＶＢＤＣを生成してＬＤ駆動回路に供給するバイアスパワー設定部を有する。よって、ＬＤ駆動回路は、電圧制御信号ＶＷＤＣ、ＶＥＤＣ、ＶＢＤＣに応じた３値のパワーレベルから成るレーザパルスによってＬＤを駆動するのである。また、デジタル信号処理回路は、特に、ライトパワー設定部ならびにイレースパワー設定部を制御対象としたレーザパルス制御回路を構成する。

このレーザパルス制御回路は、実際の記録が開始される前に、ライトパワー設定部ならびにイレースパワー設定部に対する制御を通じて、ライトパワーＰＷに対するイレースパワーＰＥの比率（ＰＥ／ＰＷ）であるＥｐｓｉｌｏｎの調整を行う。なお、このＥｐｓｉｌｏｎ調整の目的は、ライトパワーＰＷおよびイレースパワーＰＥを、メディアの材質や記録速度等といったメディア固有の条件や、周囲の環境条件（温度など）に合った適切なパワーレベルに設定することにある。

図１０は、従来のレーザパルス制御回路によるＥｐｓｉｌｏｎ調整を説明するフローチャートである。

まず、複数台の実験用光ディスク装置から得られる実験データを用いて、所定のＥｐｓｉｌｏｎを設定したときのＦＭＤにおける適切な受光レベル（以下、ＦＭＤ目標値）が、統計的に予め求められている場合とする。そして、従来のレーザパルス制御回路は、相変化光ディスク上に設けられたＰＣＡ（Power Calibration Area）に対して試し書きを行うＯＰＣ（Automatic Power Control）処理を開始する前に、今回の記録で設定すべきＥｐｓｉｌｏｎ（以下、Ｅｐｓｉｌｏｎ推奨値）ならびにイレースパワーＰＥを決定する。なお、このとき、Ｅｐｓｉｌｏｎ推奨値に対応するＦＭＤ目標値も併せて決定される（Ｓ１０００）。

つぎに、ライトパワーＰＷを段階的に上げていくとともに（Ｓ１００１）、その都度、ＦＭＤで観測された所定期間あたりの受光レベルの平均値（以下、ＦＭＤ観測値）を、ＬＰＦ（Low Pass Filter）などを介して取得していく（Ｓ１００２）。この際、ＦＭＤ観測値がＦＭＤ目標値を超えない場合には（Ｓ１００３：ＮＯ）、ライトパワーＰＷの次なる段階的な調整が行われる。一方、ＦＭＤ観測値がＦＭＤ目標値を初めて超える場合（Ｓ１００３：ＹＥＳ）、そのときのライトパワーＰＷが、今回設定すべきＥｐｓｉｌｏｎ推奨値ならびにイレースパワーＰＥに対するライトパワーＰＷとなる（Ｓ１００４）。

よって、以上のように決定されたイレースパワーＰＥならびにライトパワーＰＷによるレーザパルスに対してマルチパルス変調が施された後、ＯＰＣ処理が実施され（Ｓ１００５）、ひいては、実際の記録データによる記録が開始されるのである（Ｓ１００６）。

このように、従来のレーザパルス制御回路は、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整の際に、例えば、以下に示す特許文献１に開示されたレーザパルスのレベル調整のように、ＦＭＤ観測値を用いてライトパワーＰＷの段階的な調整を何回も繰り返し行っていた。
特開２００１−３４９８７号公報

ところで、従来のレーザパルス制御回路は、図１０に示したように、Ｅｐｓｉｌｏｎ推奨値に応じたライトパワーＰＷならびにイレースパワーＰＥのパワーレベルの設定がなされるまでに、ＦＭＤ観測値の取得や、ＦＭＤ観測値に基づいたライトパワーＰＷの段階的な調整を何回も繰り返し行うことになる。

このため、ＯＰＣ処理が開始されるまでに多くの時間を必要とし、ひいては、実際の記録開始が遅れるという課題があった。また、ＦＭＤの精度の影響を何回も受けることによって、ライトパワーＰＷが期待したパワーレベルに設定されず、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整の精度が低下する恐れがあった。

前述した課題を解決するための主たる本発明は、光ディスクに記録された情報を消去するためのレーザ素子の第１の発光レベルを設定する第１の発光レベル設定部と、前記光ディスクへ情報を記録するための前記レーザ素子の第２の発光レベルを設定する第２の発光レベル設定部と、を有する制御ユニットと接続され、前記第１および前記第２の発光レベルを有するレーザパルスによって前記レーザ素子が駆動される場合、前記第２の発光レベルに対する前記第１の発光レベルの所定の比率に応じた前記第１および前記第２の発光レベルの設定を、前記第１および前記第２の発光レベル設定部に対して行わせるレーザパルス制御回路であって、前記第１の発光レベルを基準とした、前記第２の発光レベル設定部に対して前記第２の発光レベルの調整を行わせるための操作量と前記比率の逆数との関係が、所定の前記第１の発光レベルの場合に必ずある交点を通過する直線であり、かつ、前記直線の傾きが前記所定の第１の発光レベルに比例する、との規則性に基づいて、前記光ディスクに応じた前記第１の発光レベルおよび前記比率の逆数に対応づけられた前記操作量を算定し、前記第２の発光レベル設定部に対して前記算定した操作量に応じた前記第２の発光レベルの設定を行わせること、とする。

本発明によれば、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整を適切に行うレーザパルス制御回路を提供することができる。

＜システム構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかるレーザパルス制御回路を含めた光ディスク装置６００の全体構成を示す図である。なお、本実施形態において対象とする光ディスク１００は、書き換えが可能な相変化光ディスク（ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）とする。

光ディスク装置６００は、光ピックアップ２００、デジタル信号処理回路３００、アナログ信号処理回路４００、によって主に構成される。なお、光ディスク装置６００は、外部のホストコンピュータ５００と通信可能に接続されることとする。

＝＝＝ 光ピックアップ ＝＝＝
光ピックアップ２００は、ＬＤ（Laser Diode）２０、ＦＭＤ（Front Monitor Diode）２１、ＰＤ（Photo Detector）２３、ＬＤ駆動回路２４、その他、光学レンズやサーボ用アクチュエータなど（いずれも不図示）を備える。

ＬＤ２０は、ＬＤ駆動回路２４から供給される駆動電流ＩＬＤに基づいて、光ディスク１００への記録・再生を行うためのレーザ光を出射する半導体レーザ素子である。ここで、光ディスク１００として相変化光ディスクを採用するため、ＬＤ２０を駆動する場合には、マルチパルス変調方式が施されたレーザパルス（以下、マルチパルス変調パターンと称する。）が通常用いられる。なお、マルチパルス変調パターンのようなレーザパルスパターンは、ライトストラテジと通称される。

ここで、マルチパルス変調パターンの一例を、図９に示す。マルチパルス変調パターンは、光ディスク１００に記録された情報を消去するためのイレースパワーＰＥ（『第１の発光レベル』）、光ディスク１００へ情報を記録するためのライトパワーＰＷ（『第２の発光レベル』）およびバイアスパワーＰＢの３値のパワーレベルから成る。

すなわち、光ディスク１００上に記録マークを形成しないスペース区間では、イレースパワーＰＥのレーザ光がＬＤ２０から出射され、光ディスク１００上に記録マークを形成するマーク区間では、ライトパワーＰＷ（ピークレベル）とバイアスパワーＰＢ（ボトムレベル）の間で振幅させたパルス列のレーザ光がＬＤ２０から出射される。このマルチパルス変調方式によれば、マーク区間中においてバイアスパワーＰＢとなる区間が冷却区間となって、熱分布の均一化が図られる。

ＦＭＤ２１は、ＬＤ２０から光ディスク１０に対して出射されたレーザ光を受光して、この受光光量に比例した受光電流ＩＦＭＤを生成する。この受光電流ＩＦＭＤは、ＬＤ２０の発光パワーに比例する。このため、ＦＭＤ２１は、ＬＤ２０の発光パワーを観測するための受光素子といえる。なお、ＦＭＤ２１で生成された受光電流ＩＦＭＤは、Ｉ／Ｖ変換器（不図示）を介して受光電圧ＶＦＭＤに変換されて、Ｓ／Ｈ部４０、４３に供給されることとする。

ＰＤ２３は、光ディスク１００に記録された情報を再生する場合にＬＤ２０から出射されたレーザ光について、その光ディスク１００からの反射光を受光して、この受光光量に比例した受光電流ＩＰＤを生成するものである。なお、ＰＤ２３で生成された受光電流ＩＰＤは、Ｉ／Ｖ変換器（不図示）を介して受光電圧ＶＰＤに変換されて、ＲＦアンプ４８に供給される。

ＬＤ駆動回路２４は、スイッチ４７から供給される変調信号Ｖｍｏｄに基づいて、その変調信号Ｖｍｏｄに応じた駆動電流ＩＬＤを生成する。そして、ＬＤ駆動回路２４は、その駆動電流ＩＬＤによってＬＤ２０を駆動するのである。

なお、光ディスク再生の場合、バイアスパワー設定部４２からの制御信号ＶＢＤＣのみに基づいた変調信号Ｖｍｏｄがスイッチ４７を介してＬＤ駆動回路２４に供給される。
また、光ディスク記録の場合、バイアスパワー設定部４２から出力される制御信号ＶＢＤＣと、イレースパワー設定部４５から出力される制御信号ＶＥＤＣと、ライトパワー設定部４６から出力される制御信号ＶＷＤＣと、がスイッチ４７において合成され、その結果、所定のパターンを形成した変調信号ＶｍｏｄがＬＤ駆動回路２４に供給される。

＝＝＝ デジタル信号処理回路 ＝＝＝
デジタル信号処理回路３００は、光ディスク駆動用デジタル信号処理（デジタルサーボ、エンコード／デコードなど）を行う集積回路である。なお、本発明の一実施形態にかかるレーザパルス制御回路は、デジタル信号処理回路３００として実施されることとする。なお、デジタル信号処理回路３００が有するデジタルサーボやエンコード／デコードなどの各機能をそれぞれ別々の１チップとして実施してもよい。つまり、本発明の一実施形態にかかるレーザパルス制御回路を単独で１チップとして実施してもよい。

ＣＰＵ３０は、デジタル信号処理回路３００全般、ひいては、光ディスク装置６００全般のシステム制御を司るものである。ＣＰＵ３０が備える各機能は、ファームウェア（プログラム）として実施されており、ＣＰＵ３０がアクセス可能なメモリ３１に格納される。なお、ＣＰＵ３０が備える各機能は、ハードウェア（回路）として実現されてもよい。また、ＣＰＵ３０以外にも、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータなどを採用してもよい。
ＣＰＵ３０は、特に、光ディスクへの記録に際してＯＰＣ処理が開始される前に、光ディスク１００固有の条件（記録速度、材質など）に合った適切なＥｐｓｉｌｏｎ調整を行うため、ＡＰＣ（Automatic Power Control）処理部４１、４４およびアッテネータ４６１を、適宜なタイミングで稼動させるべく、つぎのような処理を行う。

まず、ＣＰＵ３０は、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整の前処理として、光ディスク１００上に予め記録された光ディスク１００の識別データを再生する際には、ＡＰＣ処理部４１に対して、ＬＤ２０の発光レベルを、所定のリードパワー（バイアスパワーＰＢと同様）に設定するための基準値Ｂを指定する。なお、ＣＰＵ３０が取り扱う基準値Ｂはデジタル値である。このため、ＣＰＵ３０からＡＰＣ処理部４１に対して基準値Ｂを指定する際には、ＣＰＵ３０からの基準値Ｂ（デジタル値）をＤ／Ａ変換したアナログ値が、ＡＰＣ処理部４１に供給される。

つぎに、ＣＰＵ３０は、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整時に、ＡＰＣ処理部４１に対して、マルチパルス変調パターンのマーク区間の中でのバイアスパワーＰＢを設定させるための操作量として基準値Ｂを指定する。この場合であっても、ＣＰＵ３０からＡＰＣ処理部４１に対して基準値Ｂを指定する際には、ＣＰＵ３０からの基準値Ｂ（デジタル値）をＤ／Ａ変換したアナログ値が、ＡＰＣ処理部４１に供給される。

また、ＣＰＵ３０は、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整時に、ＡＰＣ処理部４４に対して、マルチパルス変調パターンのスペース区間中のイレースパワーＰＥを設定するための操作量として、基準値Ｅを指定する。この場合であっても、ＣＰＵ３０からＡＰＣ処理部４４に対して基準値Ｅを指定する際には、ＣＰＵ３０からの基準値Ｅ（デジタル値）をＤ／Ａ変換したアナログ値が、ＡＰＣ処理部４４に供給される。

さらに、ＣＰＵ３０は、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整時に、アッテネータ４６１に対して、マルチパルス変調パターンのマーク区間の中のライトパワーＰＷを設定させるための操作量として、減衰率ＡＴＴを指定する。この場合も、ＣＰＵ３０からアッテネータ４６１に対して減衰率ＡＴＴを指定する際には、ＣＰＵ３０からの減衰率ＡＴＴ（デジタル値）をＤ／Ａ変換したアナログ値が、アッテネータ４６１に供給される。

メモリ３１は、ＣＰＵ３０が実行するプログラムやそのプログラムが使用するデータを常時記憶しておくため、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを採用する。

なお、メモリ３１は、詳細は後述するが、本発明にかかるＥｐｓｉｌｏｎ調整でＡＰＣＡＴＴ算定用直線（『直線』）を決定する際に用いるデータとして、イレースパワーＰＥが７．０ｍＷの場合での、減衰率ＡＴＴと１／Ｅｐｓｉｌｏｎ（Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数）とを対応づけた第１の基準直線、または、イレースパワーＰＥが１０．０ｍＷの場合での、減衰率ＡＴＴと１／Ｅｐｓｉｌｏｎ（Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数）とを対応づけた第２の基準直線のいずれか一方と、交点（Ｘ０、Ｙ０）と、交差角変化率Δθと、を予め記憶しておく。このことによって、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整が行われる都度、外部装置（例えば、ホストコンピュータ５００など）からこれらのデータを転送させる必要がなくなるので、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整の高速化が図れることになる。

また、メモリ３１は、光ディスク１００の識別データと対応づけられたＥｐｓｉｌｏｎ推奨値やイレースパワーＰＥを設定するための基準値Ｅを予め記憶しておく。このことによって、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整において基準となるＥｐｓｉｌｏｎならびにイレースパワーＰＥを決定する際には、従来の場合のように、光ディスク１００上にプリフォーマットとして予め規定されるＥｐｓｉｌｏｎ推奨値などの記録管理情報を読み出し、さらには、その記録管理情報全てに対して所定の復号化処理を施す必要がなくなる。この結果、Ｅｐｓｉｌｏｎを決定する際の手間が省けるため、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整の高速化が図れることになる。

エンコーダ３２は、符号化処理部３２１、ライトストラテジ部３２２を有する。

符号化処理部３２１は、光ディスク記録の場合に、ホストコンピュータ５００から供給される記録データ（画像データ、音声データ、映像データなど）に対して、光ディスク１００に応じた所定の符号化処理を行う。

ライトストラテジ部３２２は、符号化処理部３２１によって所定の符号化処理が施された記録データ（以下、符号化データ）に基づいて変調スイッチ信号Ｓｍｏｄを生成し、この変調スイッチ信号Ｓｍｏｄをスイッチ４７に供給する。この結果、変調スイッチ信号Ｓｍｏｄに基づくスイッチ４７の切替動作によって変調信号Ｖｍｏｄが生成され、マルチパルス変調パターンによってＬＤ２０が駆動されることとなる。

デコーダ３３は、光ディスク再生の場合に、光ディスク１００から再生されたＲＦ信号に対して所定の復号化処理を行う。この復号化処理が施されたデータ（以下、再生データ）は、ホストコンピュータ５００に供給される。また、デコーダ３３は、光ディスク１００から再生されたＡＴＩＰ情報（ＣＤ−ＲＷメディアの場合）もしくはウォブリング情報（ＤＶＤ±ＲＷメディアの場合）から、光ディスク１００の識別データを抽出するための所定の復号化処理を行う。この結果、光ディスク１００の識別データが復号化されて、ＣＰＵ３０に対して供給される。

＝＝＝ アナログ信号処理回路 ＝＝＝
アナログ信号処理回路４００は、ＲＦ/ＨＦ信号の増幅、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)、ＡＰＣ(Automatic Power Control)、サーボ制御信号の生成など、光ディスク駆動用アナログ信号処理を行うものである。なお、アナログ信号処理回路４００は、本発明にかかる制御ユニットの一実施形態であり、デジタル信号処理回路３００と接続されて実施される。

Ｓ／Ｈ（Sample Hold）部４０は、光ディスク再生の場合や、光ディスク記録の場合で、マルチパルス変調パターンのマーク区間におけるバイアスパワーＰＢを設定するとき、所定のサンプリング期間分、ＦＭＤ２１を介して生成された受光電圧ＶＦＭＤをサンプル・ホールドする。このとき、サンプル・ホールドされた信号のことを、ＢＳＨＯ信号と称することとする。このＢＳＨＯ信号は、ＡＰＣ処理部４１に対して供給される。

Ｓ／Ｈ（Sample Hold）部４３は、光ディスク記録の場合で、マルチパルス変調パターンのスペース区間におけるイレースパワーＰＥを設定するとき、所定のサンプリング期間、ＦＭＤ２１を介して生成された受光電圧ＶＦＭＤをサンプル・ホールドする。このとき、サンプル・ホールドされた信号のことを、ＷＳＨＯ信号と称することとする。このＷＳＨＯ信号もまた、ＡＰＣ処理部４４に対して供給される。

ＡＰＣ処理部４１は、Ｓ／Ｈ部４０においてサンプル・ホールドされたＲＳＨＯ信号のレベルと、ＣＰＵ３０からＤ／Ａ変換を介して供給された基準値Ｂと、の偏差に応じた差分電圧を求める。そして、ＡＰＣ処理部４１は、この差分電圧を減少させるようＡＰＣを実行するのである。

ＡＰＣ処理部４４もまた同様に、Ｓ／Ｈ部４３においてサンプル・ホールドされたＷＳＨＯ信号のレベルと、ＣＰＵ３０からＤ／Ａ変換を介して供給された基準値Ｅと、の偏差に応じた差分電圧を求める。そして、ＡＰＣ処理部４４は、この差分電圧を減少させるようＡＰＣを実行するのである。

バイアスパワー設定部４２は、ＡＰＣ処理部４１からのＡＰＣ出力に基づいて、バイアスパワーＰＢを基準値Ｂに応じたパワーレベルに設定するための電圧制御信号ＶＢＤＣを生成する。この電圧制御信号ＶＢＤＣは、スイッチ４７の切替動作によって選択されたとき、ＬＤ駆動回路２４に供給される。

イレースパワー設定部４５は、ＡＰＣ処理部４４からのＡＰＣ出力に基づいてイレースパワーＰＥを基準値Ｅに応じたパワーレベルに設定するための電圧制御信号ＶＥＤＣを生成する。この電圧制御信号ＶＥＤＣは、スイッチ４７の切替動作によって選択されたとき、ＬＤ駆動回路２４に供給される。

ライトパワー設定部４６は、ＣＰＵ３０からＤ／Ａ変換を介して供給されるアッテネ−タ４６１の減衰率ＡＴＴと、増幅器４６２の予め定められた固定増幅率と、によって定まるレベルシフト量であるＡＰＣＡＴＴ（ｄＢ）に基づいて、イレースパワー設定部４５からの電圧制御信号ＶＥＤＣをレベルシフトする。この電圧制御信号ＶＥＤＣをレベルシフトさせたものが、ライトパワーＰＷをＡＰＣＡＴＴに応じたパワーレベルに設定するための電圧制御信号ＶＷＤＣとなる。この電圧制御信号ＶＷＤＣは、スイッチ４７の切替動作によって選択されたとき、ＬＤ駆動回路２４に供給される。

ＲＦアンプ４８は、ＰＤ２３を介して生成された受光電圧ＶＰＤを、所定増幅率分増幅することでＲＦ信号を生成するものである。また、ＲＦアンプ４８は、光ディスク１００の識別データを含むＡＴＩＰ情報（ＣＤ−ＲＷメディアの場合）もしくはウォブリング情報（ＤＶＤ±ＲＷメディアの場合）を生成する。なお、ＲＦ信号やＡＴＩＰ情報／ウォブリング情報は、デコーダ３３に供給される。

以上、アナログ信号処理回路４００の一実施形態について説明したが、例えば、ライトパワー設定部４６は、制御電圧信号ＶＥＤＣをレベルシフトする一つの可変利得増幅器のみで構成されてもよい。この場合、ＣＰＵ３０は、ライトパワー設定部４６に対して、前述の可変利得増幅器におけるレベルシフト量を指定することとなる。

＜ＥｐｓｉｌｏｎとＡＰＣＡＴＴの関係＞
図２を用いて、本発明にかかるＥｐｓｉｌｏｎ調整を考案する際に着眼した、イレースパワーＰＥを基準とする、ＥｐｓｉｌｏｎとＡＰＣＡＴＴとの間に成立する関係について説明する。

図２の（ａ）〜（ｄ）に示すように、如何なるイレースパワーＰＥの場合であっても、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数（ライトパワーＰＷ／イレースパワーＰＥ）が大きくなるにつれて、ＡＰＣＡＴＴもまた同様に大きくなることが確認できる。なお、ＡＰＣＡＴＴとは、ライトパワーＰＷを決定するためのイレースパワーＰＥに対するレベルシフト量である。すなわち、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとの間には比例関係が成立するのである。以下では、この比例関係を、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとを対応づけた直線として表すこととする。

また、図２の（ａ）〜（ｄ）に示すように、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとを対応づけた直線は、如何なるイレースパワーＰＥの場合であっても、ある一点Ｘで交差することが確認できる。なお、この一点Ｘは、Ｅｐｓｉｌｏｎが１．０、ＡＰＣＡＴＴが０ｄＢの場合を示すものである。すなわち、Ｅｐｓｉｌｏｎが１．０の場合、ライトパワーＰＷとイレースパワーＰＥは同じパワーレベルとなり、このとき、ＡＰＣＡＴＴは、ライトパワー設定部４６においてイレースパワーＰＥを増幅も減衰も行わない０ｄＢとして、イレースパワーＰＥとは無関係に一意に定まるのである。つまり、交点Ｘが示す状態は、アッテネータ４６１や増幅器４６２の制御特性の影響を受けない場合である。

さらに、図２の（ａ）〜（ｄ）に示すように、イレースパワーＰＥが増加する割合に応じて、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとを対応づけた直線の傾きも急になることが確認できる。すなわち、イレースパワーＰＥと、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴを対応づけた直線の傾きと、の間には、比例関係が成立するのである。

＜基準直線、交点、交差角変化率の取得＞
本発明にかかるＥｐｓｉｌｏｎ調整は、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとの間に成立する比例関係と、その比例関係を表す直線が如何なるイレースパワーＰＥの場合であっても必ずある一点Ｘを通過するという関係と、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとを対応づけた直線の傾きとイレースパワーＰＥとの間に成立する比例関係と、いった規則性を利用する。

そこで、本発明にかかるＥｐｓｉｌｏｎ調整の過程で前述した規則性を同定させるために、例えば、後述するように、任意の２つのイレースパワーＰＥを決定して、それらのイレースパワーＰＥを基準とした、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとの間の比例関係を表す２本の基準直線をまず求める。そして、その２本の基準直線から、交点Ｘや、イレースパワーＰＥと直線の傾きとの比例係数に相当する交差角変化率Δθを求めることとする。
＝＝＝ 基準直線 ＝＝＝
図３を適宜参照しつつ、図４のフローチャートを用いて、任意の二つのイレースパワーＰＥそれぞれの場合における、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとの間の比例関係を表す２本の基準直線の取得方法について説明する。なお、図４のフローチャートの説明において、説明の都合上、バイアスパワーＰＢの設定を行わないノンマルチパルス変調方式を採用した場合とする。

ここで、任意の二つのイレースパワーＰＥとしては、イレースパワーＰＥとして規定された範囲内に含まれるパワーレベルを採用することとする。例えば、ＣＤ−ＲＷの規格（Ｏｒａｎｇｅ Ｂｏｏｋ）では、イレースパワーＰＥは、最小値が７．０ｍＷ、最大値が１５．０ｍＷとして規定される。よって、任意の二つのイレースパワーＰＥとしては、７．０ｍＷから１５．０ｍＷまでの規定された範囲内のパワーレベルとして、例えば、７．０ｍＷと１０．０ｍＷを採用する。このように、イレースパワーＰＥの規定された範囲内の任意の二つのパワーレベルを採用することで、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整を実施するために適切なデータ（直線、交点、交差角変化率）を取得できる。

まず、ＬＤ２０の発光パワーを計測するパワーメータ（不図示）が、ＬＤ２０から出射されるレーザ光を観測可能な位置に予め配設されていることとする。この状態で、ＣＰＵ３０は、ＡＰＣ処理部４４に対して、７．０ｍＷのイレースパワーＰＥを設定するための基準値Ｅを指定する（Ｓ４００）。また、ＣＰＵ３０は、アッテネータ４６１に対して、所定のＡＰＣＡＴＴ（Ａ０）に応じた減衰率ＡＴＴを指定する（Ｓ４０１）。この結果、イレースパワー設定部４５において、イレースパワーＰＥを７．０ｍＷに設定するための電圧制御信号ＶＥＤＣが生成されるとともに、ライトパワー設定部４６において、電圧制御信号ＶＥＤＣをＡＰＣＡＴＴ（Ａ０）分レベルシフトした電圧制御信号ＶＷＤＣが生成される。

スイッチ４７では、ライトストラテジ部３２２からのスイッチ変調信号Ｓｍｏｄに基づいて、イレースパワー設定部４５において生成された電圧制御信号ＶＥＤＣと、ライトパワー設定部４６において生成された電圧制御信号ＶＷＤＣが合成されて、変調信号Ｖｍｏｄが生成される。この変調信号Ｖｍｏｄは、ＬＤ駆動回路２２に供給され、この結果、ＬＤ２０が駆動される（Ｓ４０２）。

このとき、パワーメータは、ＬＤ２０の発光パワーとして、特に、マーク区間におけるライトパワーＰＷの一つ目の計測データとして、Ｗ０（７．０ｍＷ）を取得する（Ｓ４０３）。よって、Ｗ０（７．０ｍＷ）に対する７．０ｍＷの比率（７．０ｍＷ／Ｗ０（７．０ｍＷ））を算定することで、Ｅｐｓｉｌｏｎの一つ目のサンプルデータＥ０（７．０ｍＷ）が抽出される（Ｓ４０４）。

ここで、Ｅｐｓｉｌｏｎのサンプルデータが二つ分抽出されてないため（Ｓ４０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３０は、イレースパワーＰＥの設定を変更せずに、アッテネータ４６１に対して、所定のＡＰＣＡＴＴ（Ａ１）に応じた減衰率ＡＴＴを新たに指定する（Ｓ４０１）。そして、イレースパワーＰＥならびにライトパワーＰＷが設定されてＬＤ２０が駆動される結果（Ｓ４０２）、パワーメータでは、マーク区間におけるライトパワーＰＷの二つ目の計測データとして、Ｗ１（７．０ｍＷ）が取得される（Ｓ４０３）。よって、Ｗ１（７．０ｍＷ）に対する７．０ｍＷの比率（７．０ｍＷ／Ｗ１（７．０ｍＷ））を算定することによって、Ｅｐｓｉｌｏｎの二つ目のサンプルデータＥ１（７．０ｍＷ）が抽出される（Ｓ４０４）。

ここで、Ｅｐｓｉｌｏｎとして、二つのサンプルデータＥ０（７．０ｍＷ）およびＥ１（７．０ｍＷ）が抽出されたとき（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、ＡＰＣＡＴＴ対（１／Ｅｐｓｉｌｏｎ）の座標軸で定まる異なる二つの座標データ（Ｅ０（７．０ｍＷ）、ＡＰＣＡＴＴ（Ａ０））と（Ｅ１（７．０ｍＷ）、ＡＰＣＡＴＴ（Ａ１））が得られたことになる。よって、この二つの座標データを直線で結ぶことで、一本目の基準直線（以下、第１の基準直線）が得られる（Ｓ４０６）。

また、イレースパワーＰＥが１０．０ｍＷの場合も同様な処理が行われることで、Ｅｐｓｉｌｏｎの二つのサンプルデータ、すなわち、二つの座標データとして、（Ｅ０（１０．０ｍＷ）、ＡＰＣＡＴＴ（Ａ０））と（Ｅ１（１０．０ｍＷ）、ＡＰＣＡＴＴ（Ａ１））が抽出される。そして、この二つの座標データを直線で結ぶことで、二本目の基準直線（以下、第２の基準直線）が得られる（Ｓ４０６）。

このように、第１および第２の基準直線は、所定のイレースパワーＰＥのもとで２つの座標データを抽出するだけで容易に決定できる。また、第１および第２の基準直線を決定することで、交点ならびに交差角変化率は一義的に決定できる。よって、従来の場合のように、複数台の実験用光ディスク装置から得られる膨大な実験データの統計をとって、実験式を得るなどの煩雑な作業が不要となり、本発明にかかるＥｐｓｉｌｏｎ調整に必要なデータを容易に取得することができる。

なお、第１および第２の基準直線のさらなる精度の向上を図りたい場合には、第１および第２の基準直線を、二つを超えた複数の座標データを用いた直線近似によって決定してもよい。

＝＝＝ 交点、交差角変化率 ＝＝＝
図５を適宜参照しつつ、図６のフローチャートを用いて、交点ならびに交差角変化率の取得方法について説明する。なお、図６のフローチャートに示す動作の主体は、例えば、パワーメータなどの外部装置が搭載するＣＰＵ（不図示）である。

まず、１／ＥｐｓｉｌｏｎをＸ軸、ＡＰＣＡＴＴをＹ軸とした場合、第１および第２の基準直線をそれぞれつぎの数式１で表すこととする。
［数式１］
ｙ＝ａ１・ｘ＋ｂ１ ・・・ 第１の基準直線
ｙ＝ａ２・ｘ＋ｂ２ ・・・ 第２の基準直線

ここで、（ｘ０，ｙ０）を第１および第２の基準直線の交点とする。また、ｙ１は、第１の基準直線における１／Ｅｐｓｉｌｏｎがｘ１のときのＡＰＣＡＴＴとし、ｙ２は、第２の基準直線における１／Ｅｐｓｉｌｏｎがｘ１のときのＡＰＣＡＴＴとする。この場合、第１および第２の基準直線の交点（ｘ０，ｙ０）は、つぎの数式２で算定される（Ｓ６００）。
［数式２］
ｘ０＝（ｂ２−ｂ１）／（ａ１−ａ２）
ｙ０＝（ｂ２−ｂ１）・ａ１／（ａ１−ａ２）＋ｂ１

また、第１および第２の基準直線の交差角θ１は、つぎの数式３で算定される（Ｓ６０１）。
［数式３］
θ１＝ａｔａｎ（ａ２）−ａｔａｎ（ａ１）

数式３で算定されるθ１は、３．０ｍＷ（１０．０ｍＷ−７．０ｍＷ）分のイレースパワーＰＥに相当するものである。よって、イレースパワーＰＥと基準直線の傾きとの比例定数に相当する交差角変化率Δθを、数式３で算定されるθ１をイレースパワーＰＥの所定単位で除算することによって算定できる。なお、このイレースパワーＰＥの所定単位としては、イレースパワーＰＥを調整可能な最小単位（例えば、０．１ｍＷ）とすることが好ましい。これによって、イレースパワーＰＥの調整感度に応じたきめ細やかなＥｐｓｉｌｏｎ調整が可能となる。

ここで、イレースパワーＰＥが０．１ｍＷあたりの交差角変化率Δθは、つぎの数式４で算定される（Ｓ６０２）。
［数式４］
Δθ＝θ１／（１０・（１０．０ｍＷ−７．０ｍＷ））

以上、このようにして取得された、交点（ｘ０，ｙ０）、交差角変化率Δθが、第１または第２の基準直線のいずれか一方とあわせて、デジタル信号処理回路３００に与えられ、メモリ３１に記憶されることとなる。

＜Ｅｐｓｉｌｏｎ調整＞
図７を適宜参照しつつ、図８のフローチャートを用いて、本発明にかかるデジタル信号処理回路３００のＥｐｓｉｌｏｎ調整について説明する。なお、図８のフローチャートに示す動作の主体は、特に断らない限り、ＣＰＵ３０とする。また、メモリ３１に予め記憶される基準直線は、第１の基準直線とする。さらに、図８のフローチャートの説明において、説明の都合上、バイアスパワーＰＢの設定を行わないノンマルチパルス変調方式を採用した場合とする。

まず、光ディスク記録を開始すべく、光ディスク装置６００が備えるディスク収納部（不図示）に光ディスク１００が収納された状態にあることとする。この状態で、バイアスパワー設定部４２において設定されたバイアスパワーＰＢに基づいてＬＤ２０が駆動されて、光ディスク１００の再生が開始される。この結果、光ディスク１００から再生されたＡＴＩＰ情報（ＣＤ−ＲＷメディアの場合）もしくはウォブリング情報（ＤＶＤ±ＲＷメディアの場合）から、光ディスク１００の識別データが復号化されてＣＰＵ３０に対して供給される。

このとき、ＣＰＵ３０は、メモリ３１から、光ディスク１００の識別データに対応づけられたイレースパワーＰＥの基準値ＥならびにＥｐｓｉｌｏｎ推奨値を読み出すことで、今回のＥｐｓｉｌｏｎ調整におけるイレースパワーＰＥ（以下、今回のイレースパワーＰｅ）ならびにＥｐｓｉｌｏｎ（以下、今回のＥｐｓｉｌｏｎ）を決定する（Ｓ８００）。

また、ＣＰＵ３０は、引き続いて、メモリ３１から、第１の基準直線、交点（ｘ０，ｙ０）、交差角変化率Δθを読み出す。そして、ＣＰＵ３０は、メモリ３１から読み出した、第１の基準直線、交点（ｘ０，ｙ０）、交差角変化率Δθをもとに、今回のイレースパワーＰｅを基準とした、ＡＰＣＡＴＴ対１／Ｅｐｓｉｌｏｎの直線（以下、ＡＰＣＡＴＴ算定用直線と称する。）を算定する（Ｓ８０１）。

ここで、図７を用いて、ＡＰＣＡＴＴ算定用直線の算定方法について、詳細に説明する。なお、１／ＥｐｓｉｌｏｎをＸ軸、ＡＰＣＡＴＴをＹ軸とする。

まず、ＡＰＣＡＴＴ算定用直線と第１の基準直線との間の交差角θ２は、つぎの数式５で算定される。
［数式５］
θ２＝Δθ・１０・（ＰｅｍＷ−７．０ｍＷ）

ここで、ｙ１は、第１の基準直線における任意の１／Ｅｐｓｉｌｏｎであるｘ１のときのＡＰＣＡＴＴとし、ｙ２は、ＡＰＣＡＴＴ算定用直線における１／Ｅｐｓｉｌｏｎが前述のｘ１のときのＡＰＣＡＴＴとする。よって、今回のイレースパワーＰｅを基準としたＡＰＣＡＴＴ算定用直線は、つぎの数式６で算定される。
［数式６］
ｙ２＝ｙ０＋（（ｘ１−ｘ０）・（ｙ１−ｙ０）＋（ｘ１−ｘ０）＾２・ｔａｎ（θ２））／（（ｘ１−ｘ０）−（ｙ１−ｙ０）・ｔａｎ（θ２））

そこで、数式６で表されるＡＰＣＡＴＴ算定用直線において、ｘ１には、今回のＥｐｓｉｌｏｎの逆数を代入し、さらに、ｙ１、ｙ２にはそのｘ１に応じた値をそれぞれ代入することで、所望のＡＰＣＡＴＴ（以下、今回のＡＰＣＡＴＴ）ｙ２が算定される（Ｓ８０２）。

この結果、イレースパワー設定部４５において、今回のイレースパワーＰｅを設定するための電圧制御信号ＶＥＤＣが生成されるとともに、ライトパワー設定部４６において、電圧制御信号ＶＥＤＣを今回のＡＰＣＡＴＴ分レベルシフトした電圧制御信号ＶＷＤＣが生成される（Ｓ８０３）。

そして、スイッチ４７では、ライトストラテジ部３２２からＯＰＣのライトストラテジに応じたスイッチ変調信号Ｓｍｏｄに基づいて、イレースパワー設定部４５において生成された電圧制御信号ＶＥＤＣと、ライトパワー設定部４６において生成された電圧制御信号ＶＷＤＣが合成されて、変調信号Ｖｍｏｄが生成される。この変調信号Ｖｍｏｄは、ＬＤ駆動回路２２に供給され、この結果、ＬＤ２０が駆動されてＯＰＣ処理が実施される（Ｓ８０４）。そして、ＯＰＣ処理の終了後、実際の記録データによる記録が開始されるのである（Ｓ８０５）。

このように、本発明にかかるデジタル信号処理回路３００、すなわちレーザパルス制御回路は、従来のＥｐｓｉｌｏｎ調整の場合のようにＦＭＤ観測値に基づいて何回も繰り返し調整を行うのではなく、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとの間に成立する比例関係と、その比例関係を表す直線が如何なるイレースパワーＰＥの場合であっても必ずある一点Ｘを通過するという関係と、Ｅｐｓｉｌｏｎの逆数とＡＰＣＡＴＴとを対応づけた直線の傾きとイレースパワーＰＥとの間に成立する比例関係と、いった規則性に基づいて、所定のＥｐｓｉｌｏｎに応じたイレースパワーＰＥならびにＡＰＣＡＴＴ（すなわちライトパワーＰＷ）を計算によって速やかに決定する。この結果、速やかに記録開始が行われることになる。また、従来の場合のようにライトパワーＰＷの調整に際してＦＭＤ２１が介在しないため、ＦＭＤ２１の精度の影響を受けなくて済み、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整の精度の向上が図れることとなる。

また、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整において、第１の基準直線または第２の基準直線のいずれか一方と、交点（ｘ０，ｙ０）と、交差角変化率Δθと、を用いることで、ＡＰＣＡＴＴ算定用直線が一回の演算処理で決定されるので、前述の規則性を速やかに同定させることができ、ひいては、Ｅｐｓｉｌｏｎ調整を速やかに行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

本発明の一実施形態に係る光ディスクシステムの全体構成を説明する図である。 １／ＥｐｓｉｌｏｎとＡＰＣＡＴＴの関係を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る基準直線の取得方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る基準直線の取得方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る交点ならびに交差角変化率の取得方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る交点ならびに交差角変化率の取得方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレーザパルス制御回路によるＥｐｓｉｌｏｎ調整を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るレーザパルス制御回路のＥｐｓｉｌｏｎ調整を説明するフローチャートである。 マルチパルス変調方式を採用したレーザパルスの波形図である。 従来のＥｐｓｉｌｏｎ調整を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００ 光ディスク
２００ 光ピックアップ
３００ デジタル信号処理回路
３０ ＣＰＵ
３１ メモリ
３２ エンコーダ
３２１ 符号化処理部
３２２ ライトストラテジ部
３３ デコーダ
４００ アナログ信号処理回路
４０、４３ サンプル・ホールド部
４１、４４ ＡＰＣ処理部
４２ バイアスパワー設定部
４５ イレースパワー設定部
４６ ライトパワー設定部
４６１ アッテネータ
４６２ 増幅器
４７ スイッチ
４８ ＲＦアンプ
５００ ホストコンピュータ
６００ 光ディスク装置

Claims (6)

1. 光ディスクに記録された情報を消去するためのレーザ素子の第１の発光レベルを設定する第１の発光レベル設定部と、前記光ディスクへ情報を記録するための前記レーザ素子の第２の発光レベルを設定する第２の発光レベル設定部と、を有する制御ユニットと接続され、前記第１および前記第２の発光レベルを有するレーザパルスによって前記レーザ素子が駆動される場合、前記第２の発光レベルに対する前記第１の発光レベルの所定の比率に応じた前記第１および前記第２の発光レベルの設定を、前記第１および前記第２の発光レベル設定部に対して行わせるレーザパルス制御回路であって、
   前記第１の発光レベルを基準とした、前記第２の発光レベル設定部に対して前記第２の発光レベルの調整を行わせるための操作量と前記比率の逆数との関係が、所定の前記第１の発光レベルの場合に必ずある一点を通過する直線であり、かつ、前記直線の傾きが前記所定の第１の発光レベルに比例する、との規則性に基づいて、
   前記光ディスクに応じた前記第１の発光レベルおよび前記比率の逆数に対応づけられた前記操作量を算定し、
   前記第２の発光レベル設定部に対して前記算定した操作量に応じた前記第２の発光レベルの設定を行わせること、
   を特徴とするレーザパルス制御回路。
2. 前記規則性を同定するためのデータを記憶する記憶部を有しており、
   前記操作量を算定する場合には、前記記憶部に記憶された前記規則性を同定するためのデータを用いること、
   を特徴とする請求項１に記載のレーザパルス制御回路。
3. 前記規則性を同定するためのデータを、ある一つの前記直線と、前記ある一点と、前記直線の傾きと前記第１の発光レベルの間の比例係数とし、
   前記操作量を算定する場合には、前記光ディスクに応じた前記第１の発光レベルおよび前記比率の逆数に対応する前記直線を、前記規則性を同定するためのデータに基づいて決定すること、
   を特徴とする請求項２に記載のレーザパルス制御回路。
4. 前記規則性を同定するためのデータを、所定の前記第１の発光レベルのもとで抽出される、前記操作量対前記比率の逆数の座標軸で定まる異なる２つの座標データ、を用いて設定すること、
   を特徴とする請求項２に記載のレーザパルス制御回路。
5. 前記光ディスクの識別データごとに対応づけられた前記第１の発光レベルおよび前記比率を記憶する記憶部を有しており、
   前記操作量を算定する場合には、前記光ディスクから読み出された前記識別データに対応づけられた前記第１の発光レベルおよび前記比率を、前記記憶部から取得すること、
   を特徴とする請求項１に記載のレーザパルス制御回路。
6. 前記制御ユニットは、
   前記レーザ素子の前記第１の発光レベルについての観測レベルと指定レベルとの偏差を減少させるＡＰＣ（Automatic Power Control）を実行するＡＰＣ処理部と、
   前記偏差に基づいて前記第１の発光レベルを前記指定レベルに設定する前記第１の発光レベル設定部と、
   前記設定された第１の発光レベルを、前記第２の発光レベルを設定するための前記操作量である指定レベルシフト量によってレベルシフトしたレベルに、前記第２の発光レベルを設定する前記第２の発光レベル設定部と、を有しており、
   前記レーザパルス制御回路は、
   前記第１の発光レベルを調整する場合、前記ＡＰＣ処理部に対して前記指定レベルを指定し、
   前記第２の発光レベルを調整する場合、前記第２の発光レベル設定部に対して前記指定レベルシフト量を指定すること、
   を特徴とする請求項１に記載のレーザパルス制御回路。
   
   

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