JP2006040357A - 光源制御方法と光源制御装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 信号遅延やそのバラツキがあっても、正確に所望の出力光量が得られるように光源の駆動電流を制御する。
【構成】 光出力ＰのスペースレベルＰ０が、目標光出力Ｐ０ｔとなるようにバイアス電流Ｉｂを制御し、光出力ＰのライトレベルＰ１とスペースレベルＰ０の差分が、目標光出力の差分Ｐ１ｔ−Ｐ０ｔ（＝ηｔ）と等しくなるように変調電流Ｉｍのスケールを制御する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、光源の出力光量を制御する光量制御方法と、ＣＤ−Ｒドライブ装置、ＣＤ−ＲＷドライブ装置、ＤＶＤ−Ｒドライブ装置、ＤＶＤ−ＲＷドライブ装置、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ装置、ＤＶＤ＋ＲＷドライブ装置などの記録用光ディスク装置全般に用いられる光源制御装置とに関する。

光ピックアップに搭載された光源である半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ、以下ＬＤとする）から照射するレーザ光の光変調によって光ディスク（情報記録媒体）に情報の記録を行う光ディスク装置においては、１ビームオーバーライト技術や高密度化のための記録マーク形状制御のため、光変調波形をマルチパルス化，多値レベル化して制御する技術が必須になっており、光源の照射光量を所望の値に常に制御する必要がある。
一般には、光源であるＬＤは温度変化などにより閾値電流が変動するため一定の駆動電流を保つだけでは光量変動が起こってしまう。
そのため、光源の出射光量の一部を受光素子でモニタ受光し、このモニタ受光信号が所定の目標値と一致するようＬＤの駆動電流を制御する自動発光パワー制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）と呼ばれる光源制御方法が用いられる。

但し、高速化、高密度化記録を行うためには光変調周波数が高くなり、帯域の限られた受光素子では正確な出射光量をモニタすることは困難となっている。
そのため、通常はモニタ受光信号の低周波成分を検出し、予め算出した平均照射光量に対応する目標値に一致するよう制御したり（平均値制御方法と呼ぶ）、照射光量の一定の期間が比較的長い期間、すなわち、モニタ受光信号が整定したレベルにある期間（「スペース期間」という）をサンプルし、このサンプルした期間のレベルが目標値に一致するように制御する（サンプルホールド制御方法と呼ぶ）。

また、半導体レーザの駆動電流と光出力特性の関係を示す関数直線の勾配（微分量子効率と呼ぶ）も温度変化などにより大きく変動し、これも出射光量変動の要因となる。
これを解決するには、微分量子効率を測定し、測定結果に応じて光出力制御を行う方法が提案されている。
すなわち、半導体レーザの特性を半導体レーザ特性検出手段により測定し、その結果から求めた閾値電流と微分量子効率に基づいて目標値を目標値補正手段によって補正する。また、パワー制御手段は、補正された目標値をパワー検出手段の出力と比較することにより半導体レーザを制御し、温度あるいは寿命劣化により半導体レーザの閾値電流あるいは微分量子効率が変化しても、所望の半導体レーザの出射パワーを高い精度で得ることを可能にする光源制御方法（例えば、特許文献１参照）があった。
この光源制御方法は、所定の２点の照射光量に対するモニタ受光信号のレベルを検出し、このレベル差から微分量子効率を算出し、算出結果に応じてＬＤの駆動電流を補正する方法である。

この光源制御方法を光情報記録装置に適用する方法として、記録モ−ドに先立つキャリブレ−ションモ−ド時に、再生電流源からの一定値の第１の駆動電流に記録電流源からの第２の駆動電流を継続的に重畳して、半導体レ−ザに印加し、その半導体レ−ザからの出力光に応じた値のモニタ信号をフォトダイオ−ドにより作成し、そのモニタ信号を比較回路により基準値と比較し、その差信号に応じて、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ、Ｄ／Ａコンバ−タ及び記録電流制御回路を介して、第２の駆動電流を制御し、一定値のレ−ザ光が得られるように制御して、その値を記録時の記録電流として固定する光源制御方法（例えば、特許文献２参照）があった。
この微分量子効率の算出方法として、所定のキャリブレーション期間を設けて検出し、その結果に応じて制御している。

しかし、光情報記録装置に適用する場合には、連続記録時間が１時間以上にも及ぶこともあり、この間はキャリブレーション期間を挿入できないので、記録前に算出した微分量子効率では長時間（使用ＬＤによっては数分程度でも）の記録に対しては、大きくずれてしまい不十分である。
一方、記録の途中にキャリブレーション期間を挿入するには一旦記録動作を中止し、記録媒体（または領域）のないところまでピックアップを移動したり、デフォーカスして媒体に記録されない状態にして、キャリブレーションを行う必要があり、記録速度の点で問題があった。
また、ピックアップによっては合焦時と非合焦時では戻り光の影響などにより異なる値が取得されるため、上記のような非合焦時にキャリブレーションをする方法では誤った値に制御されてしまうという問題が生じる場合がある。

また記録動作中に微分量子効率を検出し制御する方法として、記録時に生じる低頻度のデータ欠損は再生時のエラー訂正機能により影響が低減されるという考えのもとに、データ欠損は覚悟して本来の記録パルスとは異なる特殊な微分量子効率検出用のパルスを挿入して制御するという方法が提案されている。
しかしながら、データ欠損が起こるのは事実であり、また検出パルスは頻繁には挿入できないので、制御帯域をあげることができないなどの問題は残る。

このような問題を解決するものとして、スペース領域（スペース期間）を形成するための消去パワー期間中に単パルスによる検出用加熱パルスｐｄを含ませることで、マルチパルス列を用いた記録中であっても加熱パルスの発光強度を検出でき、よって、その検出結果に基づく適正な発光パワーの制御の下に、マルチパルス列によるマーク領域を含む良好な記録が可能となる光源制御方法（例えば、特許文献３参照）があった。
また、光源の閾値電流及び微分量子効率が変動しても、データ欠損を生じさせる特殊記録パルスの発生や記録動作中断を行わずとも、常に所望の出力光量が得られるよう駆動電流を制御する光源制御方法があった。
このように、記録動作中に光源の出力光量を制御するには、所定光量で照射している期間のモニタ受光信号をサンプルし、このサンプルした結果に基づいて行っている。
特開２０００−２９４８７１号公報 特開平０８−２３５６２９号公報 特開２００１−０２３１７３号公報

しかしながら、従来の光源制御方法では、近年の高速記録化の要求に伴い、以下のような問題が生じる。
図８は従来の光源制御装置の構成を示すブロック図であり、図９は従来の問題点を説明するための信号波形図である。これらの図面に基づいて問題点を説明する。
図８に示した光源制御装置は、図示を省略したコントローラから供給される記録クロック信号ＷＣＫと記録データ信号Ｗｄａｔａとから光源（ＬＤ）２０３の変調信号Ｍｏｄ１〜Ｍｏｄ２を生成する変調信号生成部２０１と、変調信号Ｍｏｄ１〜Ｍｏｄ２に基づいて光源２０３の変調電流を生成し、これに制御電流Ｉｂｉａｓを加算して駆動電流を生成する光源駆動部２０２と、光源２０３の出射光の一部を受光する受光部（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＰＤ）２０４の出力するモニタ電流をモニタ受光信号Ｉｍｏｎに変換する受光信号変換部２０５と、記録データ信号Ｗｄａｔａに基づいてＬＤ制御信号Ｓｍｐを生成するＬＤ制御信号生成部２０７と、ＬＤ制御信号Ｓｍｐに基づいてモニタ受光信号Ｉｍｏｎを所定期間サンプルして、そのサンプル結果が所定の基準値になるように光源２０３の制御電流Ｉｂｉａｓを制御するＬＤ制御部２０６とから構成される。

図９の（ａ）に示す記録データ信号Ｗｄａｔａに対し、同図の（ｂ）に示す遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａは変調信号生成部２０１での信号処理時間ｎＴ分遅延した信号である（Ｔ：記録クロック信号ＷＣＫの周期）。
同図の（ｃ−１）（ｃ−２）に示す変調信号Ｍｏｄ１−ｉ、Ｍｏｄ２−ｉはその遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａを基準に生成されており、その変調信号Ｍｏｄ１−ｉ、Ｍｏｄ２−ｉに従って、光源２０３の発光波形は、同図の（ｄ）に示すようになり、そして、同図の（ｅ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎ−ｉが生成される。

一方、同図の（ｆ）に示すＬＤ制御信号Ｓｍｐは遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａを基準に生成され、同図の（ｅ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎ−ｉのスペース期間のサンプルを指示するような信号を生成する（「ハイ（Ｈ）」のときがサンプル期間、「ロー（Ｌ）」のときがホールド期間とする）。
これにより、同図の（ｅ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎ−ｉのスペース期間中のｓの期間がサンプルされ、これに基づいて光量が制御される。

しかしながら、これらの波形は各部における信号遅延を無視した（あるいは従来のように無視できる記録速度での）信号波形例であり、記録速度が高速になると各部における信号遅延が無視できなくなり、各部信号波形は、同図の（ｇ−１）（ｇ−２）（ｈ）に示すようになる。
同図の（ｇ−１）と（ｇ−２）に示す変調信号Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２は変調信号生成部２０１での遅延時間ｄ１だけ遅延した信号であり、同図の（ｈ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎは光源駆動部２０２での遅延時間ｄ２、光源２０３での発光までの遅延時間ｄ３、受光部２０４及び受光信号変換部２０５での遅延時間ｄ４を加算した分の遅延時間ｄ２＋ｄ３＋ｄ４だけ遅延した信号である。

この遅延時間を考慮に入れず、同図の（ｆ）に示すＬＤ制御信号Ｓｍｐで、同図の（ｈ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎをサンプルすると、図中のｓ′の期間がサンプルされ、所望のスペース期間でサンプルできず、そのサンプル結果に基づいて制御を行うと、誤った光量に制御されてしまい、正確な記録ができなくなってしまう。
例えば、これらの遅延時間の合計は数ｎｓになることもあり、例えばＤＶＤ１６倍速記録時には１Ｔ＝約２．４ｎｓであり、これらの遅延時間は無視できるものではない。

また、これらの遅延時間はデバイス毎にばらついてしまうため、装置毎に調整することができなかった。
さらには、上述ではサンプルホールド制御方法によるＡＰＣ制御における問題点を説明したが、従来より提案されている微分量子効率制御などの所定光量で照射している期間のモニタ受光信号をサンプルし、このサンプルした結果に基づいて光量の制御を行う光量制御方法及びその装置において同様の問題が生じる。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、信号遅延やそのバラツキがあっても、正確に所望の出力光量が得られるように光源の駆動電流を制御できるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、次の（１）〜（５）の各光源制御方法を提供する。
（１）光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、そのサンプリングしたレベルに基づいて上記光源の発光量を制御する光源制御方法において、上記制御信号の出力を所定時間遅延させる光源制御方法。
（２）光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、そのサンプリングしたレベルに基づいて上記光源のバイアス電流量を制御する光源制御方法において、上記制御信号の出力を所定時間遅延させる光源制御方法。
（３）光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、そのサンプリングしたレベルに基づいて上記光源の変調電流のスケールを制御する光源制御方法において、上記制御信号の出力を所定時間遅延させる光源制御方法。

（４）上記（１）〜（３）のいずれかの光源制御方法において、上記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、上記光源の発光指令信号の出力に対する上記モニタ受光信号の出力の遅延時間と上記制御信号の出力の遅延時間とがほぼ等しくなるように調整する光源制御方法。
（５）上記（１）〜（３）のいずれかの光源制御方法において、上記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、予め前記制御信号の出力を遅延させる遅延時間を変化させながら、それぞれ上記モニタ受光信号の上記所定期間サンプリングしたレベルの平均値を検出し、その検出された平均値に基づいて調整する光源制御方法。

また、次の（６）〜（１０）の各光源制御装置も提供する。
（６）光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、そのサンプリングしたレベルに基づいて上記光源の発光量を制御する光量制御手段を備えた光源制御装置において、上記制御信号の出力を所定時間遅延させる遅延調整手段を設けた光源制御装置。
（７）光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、そのサンプリングしたレベルに基づいて上記光源のバイアス電流量を制御する光量制御手段を備えた光源制御装置において、上記制御信号の出力を所定時間遅延させる遅延調整手段を設けた光源制御装置。
（８）光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、そのサンプリングしたレベルに基づいて上記光源の変調電流のスケールを制御する光量制御手段を備えた光源制御装置において、上記制御信号の出力を所定時間遅延させる遅延調整手段を設けた光源制御装置。

（９）上記（６）〜（８）のいずれかの光源制御装置において、上記遅延調整手段は、上記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、上記光源の発光指令信号の出力に対する上記モニタ受光信号の出力の遅延時間と上記制御信号の出力の遅延時間とがほぼ等しくなるように調整する手段である光源制御装置。
（１０）上記（６）〜（８）のいずれかの光源制御装置において、上記遅延調整手段は、上記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、予め上記制御信号の出力を遅延させる遅延時間を変化させながら、それぞれ前記モニタ受光信号の上記所定期間サンプリングしたレベルの平均値を検出し、その検出された平均値に基づいて調整する手段である光源制御装置。

この発明による光源制御方法と光源制御装置は、信号遅延やそのバラツキがあっても、正確に所望の出力光量が得られるように光源の駆動電流を制御することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態である光源制御装置の構成を示すブロック図である。
図２は、図１に示した光源制御装置の各部信号の出力波形の一例を示す波形図である。

図１に示す光源制御装置１は、光源ＬＤの照射レベルＰ０、Ｐ１、Ｐ２を設定する照射レベル設定部２と、記録データ信号Ｗｄａｔａと記録クロック信号ＷＣＫとから光源ＬＤの変調信号Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２を生成する変調信号生成部１１と、光源ＬＤの照射レベルＰ０、Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ対応した照射レベルデータＰ０Ｄａｔａ、Ｐ１Ｄａｔａ、Ｐ２Ｄａｔａ及び変調信号Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２に基づいてＬＤ変調電流Ｉｍｏｄを生成する変調部３と、光源ＬＤの出射光の一部をモニタする受光部（「モニタ受光部」ともいう）ＰＤからの受光電流Ｉｐｄをゲイン調整やオフセット調整等をしてモニタ受光信号Ｉｍｏｎに変換する受光信号変換部１４と、そのモニタ受光信号Ｉｍｏｎに基づいて光源ＬＤの出射光量が所望の値となるようにバイアス電流Ｉｂｉａｓ及び変調電流のスケールを指示するスケール信号Ｉｓｃｌを制御するＬＤ制御部１３と、ＬＤ変調電流Ｉｍｏｄとバイアス電流Ｉｂｉａｓとを加算する加算部５と、加算部５から供給される電流ＩＬＤ′を増幅して光源ＬＤの駆動電流ＩＬＤを供給する電流駆動部６と、記録データ信号Ｗｄａｔａと記録クロック信号ＷＣＫとからＬＤ制御部１３での制御タイミングなどを指示するＬＤ制御信号Ｓｍｐ１、Ｓｍｐ２を生成するＬＤ制御信号生成部１２と、ＬＤ制御信号Ｓｍｐ１、Ｓｍｐ２を所定量遅延して制御信号ＳｍｐＡ、ＳｍｐＢをＬＤ制御部１３に供給する遅延調整部１５とから構成される。
なお、照射レベル設定部２、変調部３、加算部５及び電流駆動部６とで光源駆動部７としての機能を果たす。

より詳細には、変調部３は、照射レベルデータＰ０Ｄａｔａ、Ｐ１Ｄａｔａ、Ｐ２Ｄａｔａに基づき、それぞれ電流Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２を供給する電流源Ｐ０ＤＡＣ８ａ、電流源Ｐ１ＤＡＣ８ｂ、電流源Ｐ２ＤＡＣ８ｃからなる電流源部８と、変調信号Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２に基づいてそれぞれ電流Ｉ１、Ｉ２をオンオフ制御するスイッチ９ｂ、９ｃとからなるスイッチ部９と、スイッチ部９の出力する各電流を加算してＬＤ変調電流Ｉｍｏｄを供給する加算部１０とから構成される。

次に、駆動・制御対象となる光源ＬＤについて説明する。
通常、光源ＬＤの駆動電流ＩＬＤに対する光出力Ｐｏは次式（１）に基づく演算処理によって近似して求めることができる。
Ｐｏ＝η・（ＩＬＤ−Ｉｔｈ）・・・（１）
図３は、駆動電流−光出力特性の関係の一例を示す図である。
ここで、η：微分量子効率、Ｉｔｈ：閾値電流である。
よって、所望の光変調波形Ｐ（図３の（ａ）参照）を得るためには、ＬＤ駆動電流ＩＬＤをバイアス電流Ｉｂと変調電流Ｉｍの和（Ｉｂ＋Ｉｍ）とした場合、バイアス電流Ｉｂは閾値電流Ｉｔｈにほぼ等しく、変調電流Ｉｍは、同図の（ｂ）に示すようなＰ＝η・Ｉｍとなる電流を駆動すればよい。

しかし、一般に、この閾値電流Ｉｔｈと、微分量子効率ηは個体間のばらつきのみならず、温度変化や経時変化によっても変動するため、所望の光量が安定して得られなくなり、情報の記録、消去などが不完全なものとなる。所望の光変調波形Ｐを常時得るためには、閾値電流Ｉｔｈ及び微分量子効率ηの変動に伴いバイアス電流Ｉｂと変調電流Ｉｍを制御することが望ましい。
例えば、図３の（ｉｉ）に示すように、閾値電流がＩｔｈ′に、微分量子効率がη′に変動した場合、所望の光変調波形Ｐを得るためには、バイアス電流Ｉｂ′をＩｔｈ′に、変調電流Ｉｍ′を同図の（ｃ）に示すようにＰ＝η′・Ｉｍ′になるように制御すればよい。図１に示した光源制御装置１ではＬＤ制御部１３がそのような機能を果たす。

次に、より詳細にこの光源制御装置１における光源制御方法の処理例を説明する。
ここでは、図３の（ａ）に示すような波形で記録マークを形成する場合（例えばＣＤ−Ｒディスクに対するデータ記録の場合など）について説明する。
光源ＬＤの特性が同図の（ｉ）に示すような場合（閾値電流がＩｔｈ、微分量子効率がη）であり、同図の（ａ）に示す光出力Ｐの波形Ｗが所望の目標光出力波形と一致するようにＬＤ駆動電流が制御されているものとする（つまり、バイアス電流Ｉｂは閾値電流Ｉｔｈとほぼ等しく、変調電流Ｉｍは微分量子効率ηに適合したものとなっている）。
ここで、光源ＬＤの特性が同図の（ｉｉ）に示すように（閾値電流がＩｔｈ′、微分量子効率がη′）変化したとすると、駆動電流が同図の（ｂ）に示すようなままでは、目標光出力波形とは異なってしまい、正確な記録ができなくなる。

そこで、光出力Ｐのスペース期間のレベルであるスペースレベルＰ０が、目標光出力Ｐ０ｔとなるようにバイアス電流Ｉｂを制御し、光出力Ｐのライト期間のレベルであるライトレベルＰ１とスペースレベルＰ０の差分が、目標光出力の差分Ｐ１ｔ−Ｐ０ｔ（＝ηｔ）と等しくなるように変調電流Ｉｍのスケールを制御する。
変調電流Ｉｍのスケール制御は、図１に示すように変調電流を電流源部８により生成している場合には電流源部８のフルスケールを変更したり、また変調電流の電流増幅率を変更するなどにより実現できる。

このようにして、バイアス電流と変調電流を制御することにより（図３の（ｃ）参照）、光源ＬＤの閾値電流及び微分量子効率変動に対しても常に所望の光出力が得られ、正確な記録が可能となる。
また、バイアス電流制御と変調電流制御のうち、一方の制御帯域を他方に比べ十分速く（遅く）することにより全体の収束性を向上させることができる。
通常の光源ＬＤは微分量子効率の変動が閾値電流の変動に比べ比較的緩やかに起こるので、バイアス電流の制御帯域を速くしておくとよい。

上述したように所定光量で照射している時のレベルをサンプリングして（例えば、ライトレベルＰ１やスペースレベルＰ０）、それに基づいて光量制御を行う場合には、正確にサンプリングを行って正確な値を検出する必要がある。
図１に示した光源制御装置によれば、高速記録時であっても正確なサンプリングが行え、正確な光量制御が行える。

次に、図１と図２に基づいて動作説明を行う。
図２に示した信号波形図において、同図の（ａ）に示す記録データ信号Ｗｄａｔａに対し、同図の（ｂ）に示す遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａ（変調信号生成部１１の内部信号であり、図１では図示を省略）は変調信号生成部１１での信号処理時間ｎＴ分遅延した信号である（Ｔ：記録クロック信号ＷＣＫの周期）。
同図の（ｃ−１）（ｃ−２）に示す変調信号Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２はその遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａを基準に生成されており、この変調信号Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２に従って、光源ＬＤの光波形（発光波形）の信号は同図の（ｄ）に示すようになり、そして、同図の（ｅ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎ−ｉが生成される。ここで、同図の（ｃ−１）（ｃ−２）（ｄ）（ｅ）の信号波形は各部での信号出力の遅延時間を無視した理想的な波形を例示している。

一方、同図の（ｆ−１）に示すＬＤ制御信号Ｓｍｐ１は遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａを基準に生成され、同図の（ｅ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎ−ｉのスペース期間のサンプルを指示する信号を生成する（「Ｈ」はサンプル期間、「Ｌ」はホールド期間とする）。したがって、同図の（ｅ）のｓの期間がサンプルされる。
また、同図の（ｆ−２）に示すＬＤ制御信号Ｓｍｐ２は、所定長以上のマークのライトパワーをサンプルすることを指示するように生成する。したがって、同図の（ｅ）のｓ″の期間がサンプルされる。
同図の（ｇ）は各部での信号出力の遅延時間を考慮した場合のモニタ受光信号Ｉｍｏｎであり、変調信号生成部１１での遅延時間ｄ１、光源駆動部７での遅延時間ｄ２、光源ＬＤでの発光までの遅延時間ｄ３、ＰＤ及び受光信号変換部１４での遅延時間ｄ４を加算した分のΔ（＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＋ｄ４）時間だけ遅延しているものとする。

また、同図の（ｈ−１）に示すＬＤ制御信号ＳｍｐＡ、同図の（ｈ−２）に示すＬＤ制御信号ＳｍｐＢは、遅延調整部１５によりそれぞれＬＤ制御信号Ｓｍｐ１、Ｓｍｐ２の出力を所定時間δだけ遅延させた信号であり、ＬＤ制御信号生成部１２での出力の遅延時間をｄ５とすると、δ＝Δ−ｄ５となるように所定時間δを調整すれば、遅延記録データｄＷｄａｔａに対するモニタ受光信号ＩｍｏｎとＬＤ制御信号ＳｍｐＡ、ＳｍｐＢの遅延時間が等しくなり、ＬＤ制御部１３によって正確なサンプリングが行えるようになり、正確な光量制御ができるようになる。
すなわち、同図の（ｈ−１）に示すＬＤ制御信号ＳｍｐＡにより、同図の（ｇ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎのスペース期間のｓの期間がサンプルされ、同図の（ｈ−２）に示すＬＤ制御信号ＳｍｐＢにより、モニタ受光信号Ｉｍｏｎのライトパワーのスペース期間のｓ″の期間がサンプルされる。

次に、遅延調整部１５の詳細構成と遅延調整方法について説明する。
図１において、遅延調整部１５は、ＬＤ制御信号Ｓｍｐ１の出力を遅延制御信号Ｄｌｙに従って所定時間δだけ遅延させたＬＤ制御信号ＳｍｐＡ信号を供給する第１遅延部１６と、同様にＬＤ制御信号Ｓｍｐ２の出力を遅延制御信号Ｄｌｙに従って所定時間δだけ遅延させたＬＤ制御信号ＳｍｐＢ信号を供給する第２遅延部１７と、ＬＤ制御信号ＳｍｐＡがサンプルの期間（「Ｈ」の期間）のモニタ受光信号Ｉｍｏｎの平均値（遅延検出信号Ｖｄ）を検出する遅延検出部１８と、遅延検出部１８の出力する検出結果から所定時間δを制御する遅延制御部１９とから構成される。

また、より詳細に遅延検出部１８は、モニタ受光信号Ｉｍｏｎと遅延検出信号Ｖｄとの差分に比例した電流を供給する増幅器２１と、ＬＤ制御信号ＳｍｐＡが「Ｈ」の期間オンとなり「Ｌ」の期間オフとなるスイッチ２２と、コンデンサ２３とからなっている。そのためスイッチ２２がオンの期間は増幅器２１の出力電流によりコンデンサ２３に充放電され、オフの期間はその値をホールドしておくことにより、ＬＤ制御信号ＳｍｐＡが「Ｈ」の期間のモニタ受光信号Ｉｍｏｎの平均値を検出できる。

図４乃至図６は、図１に示した光源制御装置における遅延調整処理を説明するための信号波形図である。
遅延調整は電源投入時や記録や再生動作を行っていないアイドル時などに行うものとし、通常動作時には遅延調整時に求めた遅延時間を保持しておく。
遅延調整を簡便に行うため、遅延調整時には所定データの繰り返しとなる記録データ信号Ｗｄａｔａとし、発光波形も記録データとほぼ同一となるようにする。
つまり、図４乃至図６の（ｂ−１）に示す変調信号Ｍｏｄ１を、図４乃至図６の（ａ）に示す遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａと同じとし、図４乃至図６の（ｂ−２）に示す変調信号Ｍｏｄ２を常時「Ｌ」とすると、図４乃至図６の（ｃ）に示す光波形のようになる（遅延を無視して図示している）。

また、図４乃至図６の（ｄ）に示すＬＤ制御信号Ｓｍｐ１は、それぞれ図４乃至図６の（ａ）に示す遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａの反転信号となるようにする。
すると、図４乃至図６の（ｅ）に示すモニタ受光信号Ｉｍｏｎは、それぞれ遅延時間Δだけ遅延記録データ信号ｄＷｄａｔａから遅れて検出される。
そこで、遅延制御部１９により遅延させる所定時間δを変化させていくと、図４乃至図６の（ｆ）に示すＬＤ制御信号ＳｍｐＡは、それぞれδ＝Δ、δ＜Δ、δ＞Δの場合を示しており、遅延検出信号Ｖｄはそれぞれ図示したようになる。

図７は所定時間δと遅延検出信号Ｖｄの関係の一例を示す図である。
図７に示したように、遅延検出信号Ｖｄがほぼ最小となるように所定時間δを調整すれば、δ≒Δとなるように調整することができる。
このようにすれば、光源制御装置の各部で信号が遅延し、モニタ受光信号を適正な期間でサンプル出来なくなってしまうような場合にも、さらにはその遅延時間が装置毎にばらつくような場合にもＬＤ制御信号を自動的に遅延調整して装置の遅延時間と同等とすることができるので、高速記録時にも適正な期間でのサンプルが可能となり、精度よい光量制御が出来るようになる。
また、遅延調整時のＬＤ制御信号Ｓｍｐ１は変調信号Ｍｏｄ１と同一波形の信号としてもよい。その場合は遅延検出信号Ｖｄがほぼ最大となる遅延時間である所定時間δが最適値となる。

この発明に係る光源制御方法と光源制御装置は、図３に基づいて説明した上述の光源制御方法の処理例以外でも、モニタ受光信号Ｉｍｏｎの所定期間をサンプルし、その検出結果により光量制御（バイアス電流や微分量子効率制御）を行う光源制御方法の処理においても同様に実施することができる。
また、モニタ受光信号Ｉｍｏｎの所定期間のサンプル値と平均値との組み合わせにより光量制御するものであってもよい。

この光源制御装置によれば、光源の出射光量の一部を受光素子でモニタして生成されるモニタ受光信号が遅延し、モニタ受光信号を適正な期間でサンプル出来なくなってしまうような場合にも、ＬＤ制御信号を遅延調整して装置の遅延時間と同等とすることができるので、高速記録時にも適正な期間でのサンプルが可能となり、精度よい光量制御が出来るようになる。

また、光源の出射光量の一部を受光素子でモニタして生成されるモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルをサンプリングし、そのサンプリング結果に従って光源のバイアス電流制御を行う際、上記サンプリングを指示する制御信号を所定時間遅延させれば、モニタ受光信号が遅延し、モニタ受光信号を適正な期間でサンプル出来なくなってしまうような場合にも、ＬＤ制御信号を遅延調整して装置の遅延時間と同等とすることができるので、高速記録時にも適正な期間でのサンプルが可能となり、バイアス電流を精度良く制御でき、光源の光量制御を精度良く出来るようになる。

さらに、光源の出射光量の一部を受光素子でモニタして生成されるモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルをサンプリングし、そのサンプリング結果に従って変調電流のスケール制御を行う際、上記サンプリングを指示する制御信号を所定量遅延させれば、モニタ受光信号が遅延し、モニタ受光信号を適正な期間でサンプル出来なくなってしまうような場合にも、ＬＤ制御信号を遅延調整して装置の遅延時間と同等とすることができるので、高速記録時にも適正な期間でのサンプルが可能となり、微分量子効率の変動に対しても精度よく光量制御が出来るようになる。

また、さらにはその遅延時間が装置毎にばらつくような場合にもＬＤ制御信号を自動的に遅延調整して装置の遅延時間と同等とすることができるので、より高精度に光量制御が出来るようになる。
さらに、予め上記制御信号の遅延時間を変化させながら、逐次上記モニタ受光信号のサンプリング期間の平均値を検出し、その検出結果に従って遅延時間を調整すれば、遅延時間が装置毎にばらつくような場合にも簡便にＬＤ制御信号を自動的に遅延調整して装置の遅延時間と同等とすることができるので、より高精度に光量制御が出来るようになる。

この発明による光源制御方法と光源制御装置は、ＣＤ−Ｒドライブ装置、ＣＤ−ＲＷドライブ装置、ＤＶＤ−Ｒドライブ装置、ＤＶＤ−ＲＷドライブ装置、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ装置、ＤＶＤ＋ＲＷドライブ装置などの記録用光ディスク装置全般においても適用することができる。

この発明の一実施形態である光源制御装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す光源制御装置の各部信号の出力波形の一例を示す波形図である。 駆動電流−光出力特性の関係の一例を示す図である。 図１に示した光源制御装置における遅延調整処理を説明するための信号波形図である。 同じく図１に示した光源制御装置における遅延調整処理を説明するための信号波形図である。 同じく図１に示した光源制御装置における遅延調整処理を説明するための信号波形図である。 所定時間δと遅延検出信号Ｖｄの関係の一例を示す図である。 従来の光源制御装置の構成を示すブロック図である。 従来の問題点を説明するための信号波形図である。

符号の説明

１：光源制御装置 ２：照射レベル設定部 ３：変調部 ５，１０：加算部 ６：電流駆動部 ７：光源駆動部 ８：電流源部 ８ａ〜８ｃ：電流源 ９：スイッチ部 ９ａ〜９ｃ，２２：スイッチ １１：変調信号生成部 １２：ＬＤ制御信号生成部 １３：ＬＤ制御部 １４：受光信号変換部 １５：遅延調整部 １６：第１遅延部 １７：第２遅延部 １８：遅延検出部 １９：遅延制御部 ２１：増幅器 ２３：コンデンサ ２０１：変調信号生成部 ２０２：光源駆動部 ２０３：光源（ＬＤ） ２０４：受光部（ＰＤ） ２０５：受光信号変換部 ２０６：ＬＤ制御部 ２０７：ＬＤ制御信号生成部

Claims (10)

1. 光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、該サンプリングしたレベルに基づいて前記光源の発光量を制御する光源制御方法において、
   前記制御信号の出力を所定時間遅延させることを特徴とする光源制御方法。
2. 光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、該サンプリングしたレベルに基づいて前記光源のバイアス電流量を制御する光源制御方法において、
   前記制御信号の出力を所定時間遅延させることを特徴とする光源制御方法。
3. 光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、該サンプリングしたレベルに基づいて前記光源の変調電流のスケールを制御する光源制御方法において、
   前記制御信号の出力を所定時間遅延させることを特徴とする光源制御方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光源制御方法において、
   前記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、前記光源の発光指令信号の出力に対する前記モニタ受光信号の出力の遅延時間と前記制御信号の出力の遅延時間とがほぼ等しくなるように調整することを特徴とする光源制御方法。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光源制御方法において、
   前記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、予め前記制御信号の出力を遅延させる遅延時間を変化させながら、それぞれ前記モニタ受光信号の前記所定期間サンプリングしたレベルの平均値を検出し、該検出された平均値に基づいて調整することを特徴とする光源制御方法。
6. 光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、該サンプリングしたレベルに基づいて前記光源の発光量を制御する光量制御手段を備えた光源制御装置において、
   前記制御信号の出力を所定時間遅延させる遅延調整手段を設けたことを特徴とする光源制御装置。
7. 光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、該サンプリングしたレベルに基づいて前記光源のバイアス電流量を制御する光量制御手段を備えた光源制御装置において、
   前記制御信号の出力を所定時間遅延させる遅延調整手段を設けたことを特徴とする光源制御装置。
8. 光源の出射光の一部に基づいて生成したモニタ受光信号の所定光量発光時のレベルを所定の制御信号によって指示された所定期間サンプリングし、該サンプリングしたレベルに基づいて前記光源の変調電流のスケールを制御する光量制御手段を備えた光源制御装置において、
   前記制御信号の出力を所定時間遅延させる遅延調整手段を設けたことを特徴とする光源制御装置。
9. 請求項６乃至８のいずれか１項に記載の光源制御装置において、
   前記遅延調整手段は、前記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、前記光源の発光指令信号の出力に対する前記モニタ受光信号の出力の遅延時間と前記制御信号の出力の遅延時間とがほぼ等しくなるように調整する手段であることを特徴とする光源制御装置。
10. 請求項６乃至８のいずれか１項に記載の光源制御装置において、
    前記遅延調整手段は、前記制御信号の出力を遅延させる所定時間を、予め前記制御信号の出力を遅延させる遅延時間を変化させながら、それぞれ前記モニタ受光信号の前記所定期間サンプリングしたレベルの平均値を検出し、該検出された平均値に基づいて調整する手段であることを特徴とする光源制御装置。
    

Images