JP2008117429A - 光ディスク装置、及びそのレーザパワー制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再生モードから記録モードへ切換えた直後、或いは記録モードから再生モードへ切換えた直後であっても、過渡応答によるレーザの発光パワーの変動を低減し、かつ、目標とする発光パワーを高い精度で実現することができる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光ディスク装置は、記録及び再生が可能な光ディスクに対してレーザ光を出力するレーザ発光素子と、レーザ発光素子から出力されるレーザ光の発光パワーを検出するパワー検出部と、検出された発光パワーが目標発光パワーと一致するようにレーザ発光素子の駆動量をフィードバックループで制御するパワー制御部と、を備え、パワー制御部は、光ディスクの記録期間中に得られた駆動量を、光ディスクの再生期間中も保持し、再生期間から記録期間に切り換わるときに、保持した駆動量をフィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、ことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ディスク装置、及びそのレーザパワー制御方法に係り、特に、レーザを用いて光ディスクの記録及び再生を行うディスク装置、及びそのレーザパワー制御方法に関する。

ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ等の記録可能光ディスクは、ディスク表面にグルーブやランドで形成されるトラックを具備しており、このトラックに記録用レーザパワーでレーザ光を照射し、記録データに対応するマークやスペースを形成している。

光ディスクの再生時には、記録用のレーザパワーよりも小さなパワーの再生用レーザパワーが用いられており、記録時と再生時とでは夫々異なるレーザパワーが使用されている。

一般に光ディスク用のレーザ光源としてはレーザダイオードが用いられるが、レーザダイオードの発光パワーは、温度や使用時間によって変動することが知られている。一方、マークやスペースを適正な形状に形成するためには、レーザダイオードの発光パワーを所定の値に維持することが必要である。このため、光ディスク装置では、ＡＰＣ（Auto Power Control）等のレーザパワー制御を通常行っており、このレーザパワー制御によって発光パワーを所定の値に維持している。

ＡＰＣ等のレーザパワー制御では、レーザの発光パワーをモニタし、モニタした発光パワーが所望の発光パワー（目標値）となるようにフィードバックループを組んで行う制御が通常用いられている。

このため、例えば、再生モードから記録モードに切り換わった直後では、フィードバックループの過渡応答が発生する。

この過渡応答期間は、レーザダイオードの発光パワーが目標値に一致しない不安定な期間である。このため、この期間は、記録マークを形成するために必要な精度の発光パワーが得られず、光ディスクに対する記録の品質が低下する。また、単に記録の品質が低下するだけでなく、一時的な発光パワーの間断におってサーボエラーが消失し、光ディスクに対するトラックサーボ動作やフォーカスサーボ動作が外れてしまうことも考えられる。

さらに、発光パワーの目標値が比較的高く設定されている場合には、過渡応答のオーバシュートによってモニタ回路が飽和し、フィードバックループが発散するという問題が生じる可能性もある。

記録モードから再生モードに切り換わった場合にも同様に過渡応答が発生し、再生信号の品質低下やサーボ動作の安定性劣化といった問題が生じる。

これらの問題に対処するため、例えば、特許文献１には、記録用光ディスクのレーザパワー制御技術が開示されている。
特開平６−３４２５２７号公報

特許文献１が開示する技術は、フィードバックループの過渡応答の期間は、目標とする発光パワーに対応する所定の駆動電流でレーザダイオードを駆動し、過渡応答の整定後にフィードバックループに切換えるものであり、いわば開ループ制御と閉ループ制御とを組み合わせた技術である。

しかしながら、そもそもＡＰＣ等のフィードバックループ制御を行う理由は、レーザダイオードの駆動電流対発光パワー特性が温度や使用時間で変動することを防止するためである。従って、実際の発光パワーをモニタしない開ループ制御は、駆動電流対発光パワー特性が温度等によってそれ程変動しないことを前提としたものであり、開ループ制御期間中の発光パワーは、必ずしも十分な精度を保証するものではない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、再生モードから記録モードへ切換えた直後、或いは記録モードから再生モードへ切換えた直後であっても、過渡応答によるレーザの発光パワーの変動を低減し、かつ、目標とする発光パワーを高い精度で実現することができる光ディスク装置、及びそのレーザパワー制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク装置は、請求項１に記載したように、記録及び再生が可能な光ディスクに対してレーザ光を出力するレーザ発光素子と、前記レーザ発光素子から出力される前記レーザ光の発光パワーを検出するパワー検出部と、検出された前記発光パワーが目標発光パワーと一致するように前記レーザ発光素子の駆動量をフィードバックループで制御するパワー制御部と、を備え、前記パワー制御部は、前記光ディスクの記録期間中に得られた前記駆動量を、前記光ディスクの再生期間中も保持し、再生期間から記録期間に切り換わるときに、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、ことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るレーザパワー制御方法は、請求項１０に記載したように、記録及び再生が可能な光ディスクに対してレーザ発光素子を用いてレーザ光を出力し、前記レーザ発光素子から出力される前記レーザ光の発光パワーを検出し、検出された前記発光パワーが目標発光パワーと一致するように前記レーザ発光素子の駆動量をフィードバックループで制御する、ステップを備え、前記制御するステップは、前記光ディスクの記録期間中に得られた前記駆動量を、前記光ディスクの再生期間中も保持し、再生期間から記録期間に切り換わるときに、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、ことを特徴とする。

本発明に係る光ディスク装置、及びそのレーザパワー制御方法によれば、再生モードから記録モードへ切換えた直後、或いは記録モードから再生モードへ切換えた直後であっても、過渡応答によるレーザの発光パワーの変動を低減し、かつ、目標とする発光パワーを高い精度で実現することができる。

本発明に係る光ディスク装置、及びそのレーザパワー制御方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

（１）光ディスク装置の構成
図１は、本実施形態に係る光ディスク装置１の構成例を示す図である。

光ディスク装置１は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスク１００すなわち情報記憶媒体に対して情報の記録及び再生を行うものである。光ディスク１００には、同心円状、又は螺旋状に溝が刻まれており、溝の凹部をランド、凸部をグルーブと呼び、グループ又はランドの一周をトラックと呼ぶ。ユーザデータはこのトラック（グルーブのみ又はグルーブ及びランド）に沿って、強度変調されたレーザ光を照射して記録マークを形成することで記録される。

データ再生は、記録時より弱いリードパワー(read power)のレーザ光をトラックに沿って照射して、トラック上にある記録マークによる反射光強度の変化を検出することにより行われる。記録されたデータの消去は、前記リードパワーより強いイレースパワー(erase power)のレーザ光をトラックに沿って照射し、記録層を結晶化することにより行われる。

光ディスク１００はスピンドルモータ２によって回転駆動される。スピンドルモータ２に設けられたロータリエンコーダ２ａからは回転角信号が提供される。回転角信号はスピンドルモータ２が１回転すると、例えば５パルス発生する。この回転角信号からスピンドルモータ２の回転角度及び回転数を判断でき、スピンドルモータ制御回路６２では、これらの情報に基づいてスピンドルモータ２の回転駆動制御を行っている。

光ディスク１００に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ３によって行われる。光ピックアップ３は、送りモータ４とギア４ｂ及びスクリューシャフト４ａを介して連結されており、この送りモータ４は送りモータ制御回路５により制御される。送りモータ４が送りモータ制御回路５からの送りモータ駆動電流により回転することにより、光ピックアップ３が光ディスク１００の半径方向に移動する。

光ピックアップ３には、図示しないワイヤ或いは板バネによって支持された対物レンズ３０が設けられている。対物レンズ３０は駆動コイル３１の駆動によりフォーカシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能である。また、駆動コイル３２の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向）への移動が可能である。

レーザ駆動装置６は情報記録時（マーク形成時）に、パーソナルコンピュータ等のホスト装置２００から制御部７のインタフェース回路７１を介して供給される記録データに基づいて、書き込み用の駆動電流をレーザダイオード（レーザ発光素子）３３に供給する。又、レーザ駆動装置６は情報読取り時に、書き込み用の駆動電流よりも小さな読み取り用の駆動電流をレーザダイオード３３に提供する。レーザ駆動装置６の詳細構成は後述する。

フォトダイオード等により構成されるパワー検出部３４（フロントモニタ（ＦＭ）と呼ぶ場合もある）はレーザ発光素子３３が発生するレーザ光の一部をハーフミラー３５により一定比率だけ分岐し、光量、即ち発光パワーに比例した信号を受光信号として検出する。検出した受光信号はレーザ駆動装置６に供給される。レーザ駆動装置６はパワー検出部３４からの受光信号に基づいて、制御部７にて設定された再生時レーザパワー、記録時レーザパワー及び消去時レーザパワーで発光するように、レーザ発光素子３３を制御する。

レーザ発光素子３３はレーザ駆動装置６から供給される駆動電流に応じてレーザ光を発生する。レーザ発光素子３３から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ３６、ハーフプリズム３７、対物レンズ３０を介して光ディスク１００上に照射される。

一方、光ディスク１００からの反射光は、対物レンズ３０、ハーフプリズム３７、集光レンズ３８、およびシリンドリカルレンズ３９を介して、光検出器４０に導かれる。

光検出器４０は、例えば４分割の光検出セルから成り、これら光検出セルの検知信号はＲＦアンプ６４に出力される。ＲＦアンプ６４は光検知セルからの信号を処理し、ジャストフォーカスからの誤差を示すフォーカスエラー信号ＦＥ、レーザ光のビームスポット中心とトラック中心との誤差を示すトラッキングエラー信号ＴＥ、及び光検知セル信号の全加算信号である再生信号を生成する。

フォーカスエラー信号ＦＥはフォーカス制御回路８に供給される。フォーカス制御回路８はフォーカスエラー信号ＦＥに応じてフォーカス駆動信号を生成する。フォーカス駆動信号はフォーカシング方向の駆動コイル３１に供給される。これにより、レーザ光が光ディスク１００の記録膜上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカスサーボ制御が行われる。

一方、トラッキングエラー信号ＴＥはトラック制御回路９に供給される。トラック制御回路９はトラッキングエラー信号ＴＥに応じてトラック駆動信号を生成する。トラック制御回路９から出力されるトラック駆動信号は、トラッキング方向の駆動コイル３２に供給される。これによりレーザ光が光ディスク１００上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキングサーボ制御が行われる。

上記フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御が行われることで、レーザ光の焦点は、光ディスク記録面のトラック上を精度良く追従することができる。この結果、光検出器４０の各光検出セルの出力信号の全加算信号ＲＦには、記録情報に対応して光ディスク１００のトラック上に形成されたピット等からの反射光の変化が正確に反映され、品質の確保された再生信号を得ることができる。この再生信号（全加算信号ＲＦ）は、データ再生回路６０に供給される。データ再生回路６０は、ＰＬＬ回路６１からの再生用クロック信号に基づき、記録データを再生する。

トラック制御回路９によって対物レンズ３０が制御されているとき、送りモータ制御回路５により、対物レンズ３０が光ディスク１００の記録面の所定位置近傍に位置するよう送りモータ４が駆動され、光ピックアップ３のラジアル方向の位置が制御される。

送りモータ制御回路５、レーザ駆動装置６、ＲＦアンプ６４、フォーカス制御回路８、トラック制御回路９、データ再生回路６０、ＰＬＬ回路６１、スピンドルモータ制御回路６２等は、バス６３を介して制御部７に接続されている。制御部７には、ＣＰＵ７０が設けられており、ＣＰＵ７０はインタフェース回路７１を介してホスト装置２００から提供される動作コマンドに従って、光ディスク装置１全体の制御を行っている。また、ＣＰＵ７０は、ＲＡＭ７２を作業エリアとして使用し、ＲＯＭ７３に記憶されたプログラムを実行する。

レーザ発光素子３３の発光パワーの制御は、直接的にはレーザ駆動装置６が行っているが、レーザ駆動装置６は制御部７からの制御信号によって制御されており、実質的に発光パワーの制御を行うパワー制御部は、レーザ駆動装置６と制御部７とから構成されることになる。

図２は、本実施形態に係る光ディスク装置１のレーザ発光素子３３のレーザパワーの変化の状況を模式的に示す図である。光ディスク装置１は、マルチパルス方式（記録マークを形成する際に複数のサブパルスを発生させる方式）によってデータを光ディスク１００に記録する形態である。データ記録時（ライト時）には、レーザ発光素子３３は、ピークパワー（Peak Power）と呼ばれる発光パワーとボトムパワー（Bottom Power）と呼ばれる発光パワーを図２に例示したように交互に繰り返しながら発生し、光ディスク１００のトラックに記録マークを形成する。ピークパワーやボトムパワーを発生する各サブパルスのパルス数やパルス幅の諸元やこれらの組み合わせは、一般にストラレジ、或いはライトストラテジと呼ばれており、光ディスク１００の種類に応じて規格化されている。

記録データを消去する時には、レーザ発光素子３３はピークパワーよりも小さなイレースパワー（Erase Power）を発生し、光ディスク１００の記録層を結晶化し、スペースを形成する（即ち、記録マークを消去する）。

一方、データ再生時（リード時）には、レーザ発光素子３３は、リードパワー（Read Power）と呼ばれる発光パワーを連続して発生する。リードパワーはイレースパワーよりさらに小さく、リードパワーによって記録層の相状態が変化することはない。

これらのピークパワー、ボトムパワー、イレースパワー、及びリードパワーの各発光パワーや発光タイミングは、パワー制御部、より直接的にはレーザ駆動装置６から制御されている。

図３は、レーザ駆動装置６の細部の構成例を示す図である。レーザ駆動装置６は、上記のピークパワー、ボトムパワー、イレースパワー、及びリードパワーをレーザ発光素子３３から出力させるための４種の駆動電流源（電圧電流変換部）を有している。

レーザ駆動装置６の機能は、大きく分けると３つの機能に分類できる。

第１の機能は、記録時に記録クロックと記録データとから記録波形を生成し、それに対応したタイミングで３種の記録用の駆動電流源（ピークパワー用、ボトムパワー用、及びイレースパワー用）の切り換えを行う機能である。

第２の機能は、記録・再生時にＣＰＵ７０から指令された目標発光パワーになるように、ピークパワー、イレースパワー、及びリードパワーのＡＰＣ（Auto Power Control）動作を行うと共に、ボトムパワーをＡＣＣ（Auto Current Control）動作させ、レーザ発光素子３３への駆動電流値を制御する機能である。

第３の機能は、信号バス６３からの制御信号を解釈し、レーザ駆動装置６内各部の制御を行う機能である。

第１の機能は、ＰＬＬ回路１１、及び変調回路１２によって実現している。ＰＬＬ回路１１は、記録クロックを受信して変調回路１２が必要とする各種のタイミング信号を生成する。変調回路１２は、記録データを解釈して内部バス１４により設定された制御信号に従って記録波形を生成し、ピークパワー用、ボトムパワー用、及びイレースパワー用の各駆動電流源のオン／オフを行う３種の電流源制御信号に分解する。各電流源制御信号は、それぞれピークスイッチ２８ａ、イレーススイッチ２８ｂ、及びボトムスイッチ２８ｃへ接続さる。各電流源制御信号にしたがって夫々の駆動電流源がオン／オフされることにより、レーザ発光素子３３の駆動電流がスイッチングされ、図２に例示したように、ピークパワー、イレースパワー、及びボトムパワーの異なる３種の発光パワーがレーザ発光素子３３から出力される。

なお、リードスイッチ２８ｄは、主に再生時のみオンになる駆動電流源のスイッチであり、信号バス６３からの制御信号に含まれる記録／再生切り替え信号により制御回路１３がオン／オフを行う。

第２の機能であるＡＰＣ動作は、ピークパワー系、イレースパワー系、及びリードパワー系の３つの系統について同様の構成で同様の動作を行っている。そこで、ここでは、イレースパワー系を例にとってその構成及び動作を説明する。

なお、以下の説明では、イレーススイッチ２８ｂとホールドスイッチ２２ｂはオン、リセットスイッチ２４ｂと充電スイッチ２５ｂはオフ、また切換スイッチ２６ｂは比較アンプ２１ｂ側に設定されているものとする。

レーザ発光素子３３の発光パワーはパワー検出部３４にて検出され、受光信号としてレーザ駆動装置６に入力される。入力された受光信号はサンプルホールド回路２０ｂでサンプルホールドされる。図２に例示したように、イレースパワーは短時間で切換えられているため、イレースパワーを正確に取り込むためにはイレースパワーが実際に出力されているタイミングに同期させて受光信号をサンプリングし、それ以外の期間はサンプリングした受光信号をホールドさせている。サンプルホールド回路２０ｂでサンプルホールドされた受光信号は、比較アンプ（誤差検出部）２１ｂの一端に入力される。

一方、制御部７のＣＰＵ７０からは、イレースパワーの目標値である、目標イレースパワー値が信号バス６３を介してレーザ駆動装置６に入力され、インタフェース回路１０及び内部バス１４を介してイレースＡＰＣ用ＤＡＣ２９ｂに設定される。イレースＡＰＣ用ＤＡＣ２９ｂからは、目標イレースパワー値に対応する電圧値（ＡＰＣ指令値）が出力され、比較アンプ２１ｂの他端に入力される。

ＡＰＣ動作によるフィードバック制御では、比較アンプ２１ｂの２つの入力端の電圧が等しくなるようにイレースパワー用の駆動電流が制御される。例えば、受光信号に対応する電圧がＡＰＣ指令値に対応する電圧よりも低い場合は、イレースパワー用の駆動電流源の電流量は増加される。逆に、受光信号に対応する電圧がＡＰＣ指令値に対応する電圧よりも高い場合は、イレースパワー用の駆動電流源の電流量は減少される。

このとき、駆動電流源２７ｂの電流量は、比較アンプ２１ｂの出力側に設けられているコンデンサ２３ｂの電位により制御される。

第３の機能は、制御部７のＣＰＵ７０により判断された制御信号を、レーザ駆動装置６内の各構成に伝える機能であり、インタフェース回路１０、内部バス１４、及び制御回路１３によって実現されている。

近年は記録速度の向上に伴い、記録波形品質を確保するためにレーザ駆動装置６は1つのＩＣにまとめられて光ピックアップ装置３に搭載されることがあり、図１はそれを例示している。なお、従来から一般的に採られている形態、即ち、レーザ駆動装置６の構成のうち、各駆動電流源２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄと、ピークスイッチ２８a、イレーススイッチ２８ｂ、リードスイッチ２８ｃ、ボトムスイッチ２８ｄだけを光ピックアップ装置３に搭載し、その他は光ピックアップ装置３の外部に実装する形態としてもよい。

また、図１及び図３では、レーザ駆動装置６に接続されるレーザ発光素子３３の数は１つとして示しているが、光ディスク装置１がＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の複数の波長の記録媒体に対して記録・再生を行う場合においては、複数のレーザ発光素子３３がレーザ駆動装置６に接続される構成となる。この場合であっても、同時に発光するレーザ発光素子３３は１つであり、レーザ駆動装置６の動作としてはレーザ発光素子３３が１つ接続されている動作と異なることはない。

ここまで説明してきたレーザ駆動装置６の構成と各スイッチの設定状態は、実質的には従来の形態と同じものである。正確にいうと、従来の形態は、ホールドスイッチ２２ｂ、リセットスイッチ２４ｂ、充電スイッチ２５ｂ、及び切り替えスイッチ２６ｂが設けられておらず、比較アンプ２１ｂの出力端がコンデンサ２３ｂと駆動電流源２７ｂに直接接続されている形態であるが、この形態は前述した各スイッチの設定状態と等化なものである。

図４（ａ）乃至（ｃ）は、従来の形態におけるＡＰＣ動作を説明する図であり、これらの図を用いて動作とその問題点を説明する。

図４（ａ）は、再生モードと記録モードの切換タイミングを示す図である。再生モードと記録モードの切り換えは、制御部７から出力される制御信号のうち、再生／記録切替信号によって行われる。

図４（ｂ）は、レーザ発光素子３３の発光パワーのレベルを表わしており、斜線部は、図４（ｃ）に示すようなマルチパルス状の出射パターンを時間軸方向に圧縮して表現したものである。なお、Pp、Pe、Pr、Pbは、夫々目標ピークパワー、目標イレースパワー、目標リードパワー、及び目標ボトムパワーを表わしている。

再生／記録切替信号が再生モードから記録モードへ切り替わった瞬間から、ピークパワー系とイレースパワー系のＡＰＣが動作し始める。ところが、従来のＡＰＣ動作では、それぞれのパワーが目標ピークパワー、及び目標イレースパワーの許容範囲内に入るまでにフィードバック制御の過渡応答に起因する過渡変動Trans_p11、及びTrans_e1を生じることとなる。これは、ＡＰＣ動作の開始時点では、通常、各駆動電流源の入力がゼロにリセットされるため、ゼロから目標ピークパワー、及び目標イレースパワーに達するまでに、フィードバックループの時定数に相当する応答遅れが発生するためである。

また、特許文献１等に記載されているように、記録開始から一定期間オープンループ制御による電流制御（ＡＣＣ制御）を適用すると、適正な初期パワーを得ることが難しく、図４(ｂ)に示したTrans_p12のような過渡変動を示す場合もある。

これらの過渡変動により、記録開始からしばらくの間は記録マークの形成に必要なパワーに達しない、不安定期間Tw1が発生する。不安定期間Tw1では、記録品質が低下するばかりでなく、一時的なパワーの間断によってサーボエラー信号が消失することによりサーボ動作が外れてしまうことも考えられる。

記録モードから再生モードへ切り替わった場合も同様の理由から、過渡変動Trans_r1によって、不安定期間Tr1が生じ、再生信号品質の低下やサーボの不安定動作につながるといった問題が発生する。また、別途行われる記録パワー最適化学習の結果、過度に大きな目標ピークパワーが設定された場合などは、発光パワーを検出するパワー検出部３４（フロントモニタ）が飽和し、この結果ＡＰＣ制御ループが発散するといった問題が生じる可能性もある。

この問題を解決するため、本実施形態では、ピークパワー系、イレースパワー系、及びリードパワー系の各系に、ホールドスイッチ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）、リセットスイッチ（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）、充電スイッチ（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）及び切り替えスイッチ（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）を設けている。

さらに、各系は、ピークＡＣＣ用ＤＡＣ５０ａ、イレースパワーＡＣＣ用ＤＡＣ５０ｂ、リードＡＣＣ用ＤＡＣ５０ｃを備えている。これらのＤＡ変換器は、制御部７のＣＰＵ７０から設定されるＡＰＣ初期値をＤＡ変換し、その出力を充電スイッチ（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）及び切り替えスイッチ（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）に出力するものである。

本実施形態では、上記の構成により、図４（ｄ）に例示したように、ＡＰＣ動作の過渡変動を低減している。このＡＰＣ動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳＴ１において、記録モードが開始されたか否かを判定する。この判定は、制御部７から出力される再生／記録切替信号に基づいて判定する。

記録モードが開始されると、制御回路１３は、ピークパワー系、及びイレースパワー系のリセットスイッチ（２４ａ、２４ｂ）を一旦閉じ、それぞれの系のコンデンサ（２３ａ、２３ｂ）に充電されている電荷をリセットする。その後、各リセットスイッチ（２４ａ、２４ｂ）を再び開く（ステップＳＴ２）。

次に、制御回路１３は、充電スイッチ（２５ａ、２５ｂ）を閉じ、ホールドスイッチ（２２ａ、２２ｂ）を開く（ステップＳＴ３）。この結果、ピークＡＣＣ用ＤＡＣ５０ａ、及びイレースパワーＡＣＣ用ＤＡＣ５０ｂに設定されている夫々のＡＰＣ初期値に対応する電圧が、充電スイッチ（２５ａ、２５ｂ）を介して、コンデンサ（２３ａ、２３ｂ）に蓄積される。なおこれらのＳＴ２及びＳＴ３のステップをＳＴ１の手前に持っていき、再生動作中に行っておくことも可能である。

ここで、ピークＡＣＣ用ＤＡＣ５０ａに設定されているＡＰＣ初期値は、前回の記録モードの終了時における駆動電流源２７ａの入力端の電圧である。即ち、今回のピークパワー系のＡＰＣ初期値をＩｐ_０(n)とし、前回の記録モード終了時のピークパワー駆動量をＩｐ_Ｌ(n-1)とすると、
［数１］
Ｉｐ_０(n)＝Ｉｐ_Ｌ(n-1) (式１)
で表わされるＡＰＣ初期値がピークＡＣＣ用ＤＡＣ５０ａに設定されている。この設定は制御部７のＣＰＵ７０が行う。

同様に、イレースパワーＡＣＣ用ＤＡＣ５０ｂに設定されているＡＰＣ初期値は、前回の記録モードの終了時における駆動電流源２７ｂの入力端の電圧である。即ち、今回のイレースパワー系のＡＰＣ初期値をＩｅ_０(n)とし、前回の記録モード終了時のピークパワー駆動量をＩｅ_Ｌ(n-1)とすると、
［数２］
Ｉｅ_０(n)＝Ｉｅ_Ｌ(n-1) (式２)
で表わされるＡＰＣ初期値がイレースＡＣＣ用ＤＡＣ５０ｂに設定されている。この設定も制御部７のＣＰＵ７０が行う。

その後、充電スイッチ（２５ａ、２５ｂ）を開き、ホールドスイッチ（２２ａ、２２ｂ）を閉じることにより、ピークパワー系とイレースパワー系のＡＰＣ動作が開始される（ステップＳＴ４）。

このとき、各系のＡＰＣ動作は、前回の記録モード終了時の駆動量を初期値としてフィードバック制御がスタートする。この初期値は、記録モードの終了時の駆動量であるため、ＡＰＣ動作が十分に整定した後の値であり、目標ピークパワーや目標イレースパワーに極めて近い値である。このため、本実施形態によるＡＰＣ動作は、目標ピークパワーや目標イレースパワーに極めて近い値からフィードバック制御が開始されることになり、図４（ｄ）に示したように、ピークパワー系の過渡変動Trans_p2、やイレースパワー系の過渡変動Trans_e2を非常に小さな範囲に抑制することが可能となる。

この結果、本実施形態に係る不安定期間Tw2を、従来の形態に係る不安定期間Tw1に比べて大幅に短縮することができる。

ところで、レーザ発光素子３３の駆動電流対発光パワー特性（以下、ＩＬ特性という）は、前述したように、温度に依存して変化することが知られている。このため、前回の記録モード終了時と今回の記録モード開始時との間の再生モード期間中にレーザ発光素子３３の温度が大きく変化した場合には、同じ目標ピークパワーや目標イレースパワーを得るための駆動電流は若干異なってくる。

このような場合、ＡＰＣ初期値としての（式１）や(式２)に対して、前回の記録モードと今回の記録モードとの間にある再生モード期間中の駆動量の変化分を補正する形態とすればよい。具体的には、前回の記録モード直後のリードパワー駆動量をＩｒ_Ｓ(n-1)とし、今回の記録モード直前のリードパワー駆動量をＩｒ_Ｌ(n-1)とすると、ピークパワー系のＡＰＣ初期値は、
［数３］
Ｉｐ_０(n)＝Ｉｐ_Ｌ(n-1)＋（Ｉｒ_Ｓ(n-1)−Ｉｒ_Ｌ(n-1)） (式３)
と設定すればよい。同様にして、イレースパワー系のＡＰＣ初期値は、
［数４］
Ｉｅ_０(n)＝Ｉｅ_Ｌ(n-1)＋（Ｉｒ_Ｓ(n-1)−Ｉｒ_Ｌ(n-1)） (式４)
と設定すればよい。

なお、ボトムパワー系については、オープンループ制御（ＡＣＣ動作）であり、ボトムＡＣＣ用ＤＡＣ５１には、ＣＰＵ７０から目標ボトムパワーに相当する駆動量が設定されており、この設定値によりＡＣＣ動作が行われる（ステップＳＴ５）。

記録モードの期間中には、ピークパワー系、イレースパワー系の各駆動電流源２７ａ、２７ｂの入力端信号（駆動量）がＡＤＣ入力切替スイッチ１７を介して、ＡＤＣ１５へ入力され、制御部７のＣＰＵ７０に取り込まれる。この駆動量は、記録モードの期間中に適宜の間隔でサンプリングされ、保持される。この際、最新の駆動量のみ保持する形態としても良い（ステップＳＴ６）。

記録モードの期間中はステップＳＴ４乃至ステップＳＴ６が繰り返され、再生／記録切替信号によって再生モードが開始されると（ステップＳＴ７）、ステップＳＴ８以降のリードパワー系ＡＰＣ動作処理へ進む。

ステップＳＴ８からステップＳＴ１１までの処理は、対象とする系がピークパワー系(或いはイレースパワー系)からリードパワー系となるだけで具体的な内容は、前述した処理と同じ処理が行われるため、細部の説明は省略する。

リードパワー系のＡＰＣ動作においても、ＡＰＣ初期値をＩｒ_０(n)とし、前回の再生モード終了時のリードパワー駆動量をＩｒ_Ｌ(n-1)とすると、ＡＰＣ初期値を、
［数５］
Ｉｒ_０(n)＝Ｉｒ_Ｌ(n-1) (式５)
とすることで、図4(ｄ)に示したように、ピークパワー系の過渡変動Trans_r2を低減することができる。この結果、再生モード開始直後の不安定期間Tr2が短縮される。

また、前回の再生モード直後のピークパワー駆動量（或いはイレースパワー駆動量）と、今回の再生モード直前のピークパワー駆動量（或いはイレースパワー駆動量）とを用いて、（式３）、(式4)と同様の補正を行っても良い。

レーザ駆動装置６は、パワー検出部３４から受光信号を入力して上述したＡＰＣ動作を行っているが、本実施形態では、ＡＰＣ動作に係る制御に加えて、パワー検出部３４に対する利得制御（受光感度制御）を行っている。

受光感度を制御する情報(受光感度情報)は、ＣＰＵ７０が再生モードと記録モードとの切り替えを判断し、信号バス６３からの制御信号によりレーザ駆動装置６の内部バス１４を経由してパワー検出部３４に伝達される。また、インタフェース回路１４に、ＣＰＵ７０によってあらかじめ設定された受光感度情報を保存しておき、信号バス６３からの制御信号に含まれる記録／再生切替信号に連動して再生モード、記録モードに対応した適切な受光感度情報をパワー検出部３４に出力するようにしてもよい。

この受光感度制御により、再生モードから記録モードに切り換わり発光パワーが急に大きくなった場合でもパワー検出部３４の飽和を防止することが可能となり、飽和に起因するＡＰＣ動作の発散現象を回避することができる。

また、パワー検出部３４の受光感度を、記録用と再生用の２種類の受光感度だけでなく、記録用として複数の受光感度制御を行うようにしても良い。

この場合、記録パワーに応じて、適正な受光感度をＣＰＵ７０で求め、この受光感度情報が信号バス６３を介してレーザ駆動装置６に入力される。さらに、この受光感度情報は内部バス１４を介してパワー検出部３４に出力される。

パワー検出部３４の感度を適正に設定するという方法をとることで、記録パワー最適化の調整過程において、あらかじめ想定していたパワーよりも大きなライトパワーを出力したときなどにも効果がある。また、ダイナミックレンジを最大限有効に活用することが可能となり、より精度の高い制御が可能となる。

なお、本発明は上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置の構成例を示す図。 本実施形態に係る光ディスク装置におけるレーザ発光素子のレーザパワーの変化の状況を模式的に示す図。 本実施形態に係る光ディスク装置におけるレーザ駆動装置の細部構成例を示す図。 本実施形態に係るレーザパワー制御方法の動作を説明する図。 本実施形態に係るレーザパワー制御方法の動作例を示すフローチャート。

符号の説明

１ 光ディスク装置
３ 光ピックアップ
６ レーザ駆動装置
７ 制御部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 比較アンプ（誤差検出部）
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ ホールドスイッチ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ キャパシタ
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 充電スイッチ
２９ａ ピークＡＰＣ用ＤＡＣ
２９ｂ イレースＡＰＣ用ＤＡＣ
２９ｃ リードＡＰＣ用ＤＡＣ
３３ レーザ発光素子
３４ パワー検出部
５０ａ ピークＡＣＣ用ＤＡＣ
５０ｂ イレースＡＣＣ用ＤＡＣ
５０ｃ リードＡＣＣ用ＤＡＣ
７０ ＣＰＵ

Claims (17)

1. 記録及び再生が可能な光ディスクに対してレーザ光を出力するレーザ発光素子と、
   前記レーザ発光素子から出力される前記レーザ光の発光パワーを検出するパワー検出部と、
   検出された前記発光パワーが目標発光パワーと一致するように前記レーザ発光素子の駆動量をフィードバックループで制御するパワー制御部と、
   を備え、
   前記パワー制御部は、
   前記光ディスクの記録期間中に得られた前記駆動量を、前記光ディスクの再生期間中も保持し、再生期間から記録期間に切り換わるときに、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記パワー制御部は、
   再生期間から記録期間に切り換わるときに、その記録期間の直前の記録期間中に得られた前記駆動量をその記録期間の直前の再生期間中も保持し、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記パワー制御部は、
   再生期間から記録期間に切り換わるときに、その記録期間の直前の記録期間中に得られた前記駆動量をその記録期間の直前の再生期間中も保持し、保持した前記駆動量と、前記直前の再生期間中における駆動量の変化量とから求められる駆動量を、前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 前記パワー制御部は、
   前記光ディスクの再生期間中に得られた前記駆動量を、前記光ディスクの記録期間中もさらに保持し、記録期間から再生期間に切り換わるときに、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値としてさらに使用する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 前記パワー制御部は、
   記録期間から再生期間に切り換わるときに、その再生期間の直前の再生期間中に得られた前記駆動量を、その再生期間の直前の記録期間中も保持し、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記パワー制御部は、
   記録期間から再生期間に切り換わるときに、その再生期間の直前の再生期間中に得られた前記駆動量をその再生期間の直前の記録期間中も保持し、保持した前記駆動量と、前記直前の記録期間中における駆動量の変化量とから求められる駆動量を、前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
7. 前記パワー検出部の受光感度を制御する感度制御部をさらに備え、
   前記感度制御部は、
   記録期間から再生期間に切り換わるとき、或いは再生期間から記録期間に切り換わるときに、前記受光感度を切換える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
8. 前記感度制御部は、
   前記パワー検出部で検出される前記発光パワーに基づいて、前記受光感度を切換える、
   ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
9. 前記パワー制御部は、
   検出された前記発光パワーと前記目標発光パワーとの誤差を検出する誤差検出部と、
   前記フィードバック制御期間中に、検出された前記誤差を駆動電圧として蓄積するキャパシタと、
   前記フィードバック制御期間中に蓄積された前記駆動電圧をサンプリングし、サンプリングされた前記駆動電圧を保持し次のフィードバック制御の初期値として前記キャパシタに印加する制御部と、
   前記キャパシタに蓄積され或いは印加された駆動電圧を、前記レーザ発光素子を駆動するための駆動電流に変換する電圧電流変換部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
10. 記録及び再生が可能な光ディスクに対してレーザ発光素子を用いてレーザ光を出力し、
    前記レーザ発光素子から出力される前記レーザ光の発光パワーを検出し、
    検出された前記発光パワーが目標発光パワーと一致するように前記レーザ発光素子の駆動量をフィードバックループで制御する、
    ステップを備え、
    前記制御するステップは、
    前記光ディスクの記録期間中に得られた前記駆動量を、前記光ディスクの再生期間中も保持し、再生期間から記録期間に切り換わるときに、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
    ことを特徴とするレーザパワー制御方法。
11. 前記制御するステップは、
    再生期間から記録期間に切り換わるときに、その記録期間の直前の記録期間中に得られた前記駆動量をその記録期間の直前の再生期間中も保持し、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のレーザパワー制御方法。
12. 前記制御するステップは、
    再生期間から記録期間に切り換わるときに、その記録期間の直前の記録期間中に得られた前記駆動量をその記録期間の直前の再生期間中も保持し、保持した前記駆動量と、前記直前の再生期間中における駆動量の変化量とから求められる駆動量を、前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のレーザパワー制御方法。
13. 前記制御するステップは、
    前記光ディスクの再生期間中に得られた前記駆動量を、前記光ディスクの記録期間中もさらに保持し、記録期間から再生期間に切り換わるときに、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値としてさらに使用する、
    ことを特徴とする請求項１０にレーザパワー制御方法。
14. 前記制御するステップは、
    記録期間から再生期間に切り換わるときに、その再生期間の直前の再生期間中に得られた前記駆動量を、その再生期間の直前の記録期間中も保持し、保持した前記駆動量を前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のレーザパワー制御方法。
15. 前記制御するステップは、
    記録期間から再生期間に切り換わるときに、その再生期間の直前の再生期間中に得られた前記駆動量をその再生期間の直前の記録期間中も保持し、保持した前記駆動量と、前記直前の記録期間中における駆動量の変化量とから求められる駆動量を、前記フィードバックによる制御の駆動量の初期値として使用する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のレーザパワー制御方法。
16. 前記発光パワーを検出するときの受光感度を制御するステップをさらに備え、
    前記感度を制御するステップは、
    記録期間から再生期間に切り換わるとき、或いは再生期間から記録期間に切り換わるときに、前記受光感度を切換える、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のレーザパワー制御方法。
17. 前記感度を制御するステップは、
    検出される前記発光パワーに基づいて、前記受光感度を切換える、
    ことを特徴とする請求項１６に記載のレーザパワー制御方法。

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