JP2009283048A - 光再生装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ピークパワーを最小限に抑えることが可能で、リードステイビリティを改善することが可能な光再生装置およびその方法を提供する。
【解決手段】光媒体に照射される光を検出するフォトディテクタ112と、レーザダイオードを高周波重畳方式により駆動する高周波重畳部300と、を有し、高周波重畳部は、高周波重畳レベルの設定を、上記フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)を掛け正規化して、当該正規化された信号が雑音対強度(RIN)目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)を行う。
【選択図】図5
【解決手段】光媒体に照射される光を検出するフォトディテクタ112と、レーザダイオードを高周波重畳方式により駆動する高周波重畳部300と、を有し、高周波重畳部は、高周波重畳レベルの設定を、上記フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)を掛け正規化して、当該正規化された信号が雑音対強度(RIN)目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)を行う。
【選択図】図5
Description
本発明は、光ディスク装置等に適用可能な光再生装置に係り、特に光媒体の情報記録面に照射するレーザ光源を高周波重畳方式によって駆動する光再生装置およびその方法に関するものである。
記録再生が可能な光ディスク装置は、レーザダイオード(Laser Diode:LD)から出射されるレーザ光をディスクに照射してデータの記録、再生を行う。
光ディスク装置の光ヘッドは、レーザダイオードの放射したレーザ光の光ディスクのよる反射光を検出するフォトディテクタ等を内蔵している。
フォトディテクタ(PD)の出力は、受光光量に応じた電気信号としてRFアンプ等に供給される。
再生系は、光ヘッドのフォトディテクタによる検出出力を再生増幅する再生増幅回路やデコーダ等を有する。デコーダは、光ディスクの記録トラックからの反射光の検出出力について、記録系のエンコード処理に対応するデコード処理によりデータを再生する。
光ディスク装置の光ヘッドは、レーザダイオードの放射したレーザ光の光ディスクのよる反射光を検出するフォトディテクタ等を内蔵している。
フォトディテクタ(PD)の出力は、受光光量に応じた電気信号としてRFアンプ等に供給される。
再生系は、光ヘッドのフォトディテクタによる検出出力を再生増幅する再生増幅回路やデコーダ等を有する。デコーダは、光ディスクの記録トラックからの反射光の検出出力について、記録系のエンコード処理に対応するデコード処理によりデータを再生する。
このような光ディスク装置において、LDの駆動電流に高周波電流を重畳することにより、光ディスクからの反射光に生じるノイズの低減を図り、RIN(相対雑音強度)を改善するようにしたレーザ駆動装置が提案されている(たとえば特許文献1,2参照)
そして、近年、波長400nmのLDを用いた位相変化(phase change:PC)ディスクの再生装置においても、戻り光の影響で低下するRIN(相対雑音強度)を抑圧するため、高周波重畳を掛けている。
図1は、一般的な高周波重畳回路の構成例を示す図である。
この高周波重畳部10は、シリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部11、高周波発振器(HF OSC)12、カレントスイッチ部13、出力電流ドライバ14、レーザパワーメモリ15、デジタルアナログ変換器(D/A)16、およびレーザパワーコントローラ17を有する。
ここでは、重畳レベルの設定で説明する。
リードモードとし、高周波発振器12をオン、オフして電流ΔIopを測定し、電流ΔIopが0.4mAとなるレベルコントロール用のコントロールデータをシリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のステータスレジスタに格納している。
電流ΔIopの設定値が0.4mAと小さいため、図1に示すように外部に電流電圧変換抵抗R1と12bitアナログデジタル(A/D)変換器18を持ち、製造ラインで調整を行っている。
特開平7‐93794号公報
特開2000‐149302号公報
リードモードとし、高周波発振器12をオン、オフして電流ΔIopを測定し、電流ΔIopが0.4mAとなるレベルコントロール用のコントロールデータをシリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のステータスレジスタに格納している。
電流ΔIopの設定値が0.4mAと小さいため、図1に示すように外部に電流電圧変換抵抗R1と12bitアナログデジタル(A/D)変換器18を持ち、製造ラインで調整を行っている。
ところが、上述した高調波重畳部は、外部に電流電圧変換抵抗R1とA/D変換器18を持ち、製造ラインでΔIopを調整していることから、以下の不利益がある。
すなわち、LDの劣化によるηの低下に対して、ΔIopの再設定をすることはできない。最悪時、重畳は掛からなくなるおそれがある。
レベル設定がΔIopを利用しているため、LDの低パワーリニアリティ(low power linearity)やηのバラツキによってピークパワーが大きく変化する。
発光ピークパワーの温度変化に対しては、オープンで補正を行う必要がある。
レベル設定がΔIopを利用しているため、LDの低パワーリニアリティ(low power linearity)やηのバラツキによってピークパワーが大きく変化する。
発光ピークパワーの温度変化に対しては、オープンで補正を行う必要がある。
近年、高転送4倍速再生や記録容量拡大でデュアルレイヤーディスク(dual layer disc)の再生が必要となって来ているが、以下の問題が含む。
4倍速再生では、広帯域のため、OEIC(光IC)のアンプノイズが問題となっている。
デュアルレイヤーディスクでは反射率の低下から、信号が低下してOEICのアンプノイズが問題となっている。
デュアルレイヤーディスクでは反射率の低下から、信号が低下してOEICのアンプノイズが問題となっている。
双方の問題を解決するには、リードパワーを上げる必要があるが、リードステイビリティ(read stability)が低下する。
記録密度を上げるには、再生ビームを絞る必要があるが、ディスクへのパワー密度がアップするので、リードステイビリティ(read stability)の低下が懸念される。
記録密度を上げるには、再生ビームを絞る必要があるが、ディスクへのパワー密度がアップするので、リードステイビリティ(read stability)の低下が懸念される。
本発明は、発光ピークパワーを最小限に抑えることが可能で、リードステイビリティを改善することが可能な光再生装置およびその方法を提供することにある。
本発明の第1の観点の再生装置は、光媒体と、高周波重畳方式により駆動され、上記光媒体にレーザ光を照射するレーザダイオードと、上記光媒体に照射される光を検出するフォトディテクタと、上記レーザダイオードを高周波重畳方式により駆動する高周波重畳部と、を有し、上記高周波重畳部は、高周波重畳レベルの設定を、上記フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)を掛け正規化して、当該正規化した信号が相対雑音強度(RIN)目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)を行う。
好適には、上記ALCを掛けられるように、RINを低下させておくアッテネータを有する。
好適には、上記高周波重畳部は、上記フォトティテクの検出信号にAGCを掛けるAGC部と、上記AGC部の出力から雑音レベルを検出する雑音検出部と、上記AGCおよび雑音検出に対するRIN設定目標値と上記雑音検出部の検出結果とを比較し、比較エラー信号を出力する比較部と、を含み、上記比較エラー信号に応じたレベルコントロールデータに基づいて高周波重畳レベルを可変する。
好適には、上記高周波重畳部は、上記比較エラーなくなる最大値でレベルコントロールデータを保持してメモリに格納する。
好適には、上記高周波重畳部は、リードモードにおいて、上記比較部で比較を行い、上記最大値に書き換える。
好適には、上記高周波重畳部は、上記比較エラーなくなるような追従処理を行う。
本発明の第2の観点の光再生方法は、光媒体をセットしてリードモードする第1ステップと、レーザダイオードを高周波重畳駆動してレーザ光を光媒体に照射する第2ステップと、上記光媒体に照射される光をフォトディテクタで検出する第3ステップと、上記フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)を掛け正規化する第4ステップと、上記正規化された信号が相対雑音強度(RIN)目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)を行って高周波重畳レベルの設定を行う第5ステップとを有する。
本発明によれば、レーザダイオードが高周波重畳駆動されてレーザ光が光媒体に照射される。
そのとき、光媒体に照射される光がフォトディテクタで検出される。
そして、高周波重畳部において、フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)が掛けられて正規化される。
この正規された雑音がRIN目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)が行われて高周波重畳レベルの設定が行われる。
そのとき、光媒体に照射される光がフォトディテクタで検出される。
そして、高周波重畳部において、フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)が掛けられて正規化される。
この正規された雑音がRIN目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)が行われて高周波重畳レベルの設定が行われる。
本発明によれば、発光ピークパワーを最小限に抑えることが可能で、リードステイビリティを改善することができる利点がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に関連付けて説明する。
図2は、本発明の実施形態に係る光記録再生装置の簡略構成を示す図である。
この光記録再生装置100は、記録媒体(たとえば光ディスク)101、光ピックアップ(光ヘッド)110、記録系120、再生系130、制御系140、およびシステムコントローラ150を有する。
光記録再生装置100は、光ディスク101をモータ駆動回路102により駆動されるスピンドルモータ103にて回転駆動し、光ディスク101の記録トラックを光ヘッド110によりレーザ光で走査する。
これにより、光記録再生装置100は、所定のデータフォーマット、たとえば、ブルーレイディスクに適合したフォーマット、CDの規格に適合したフォーマットで、デジタルデータを光学的に記録し、再生する。
これにより、光記録再生装置100は、所定のデータフォーマット、たとえば、ブルーレイディスクに適合したフォーマット、CDの規格に適合したフォーマットで、デジタルデータを光学的に記録し、再生する。
光ヘッド110は、レーザ駆動回路により駆動されデジタルデータの記録再生用のレーザダイオード111を有する。
光ヘッド110は、さらに、レーザダイオード(LD)111が放射したレーザ光を検出するフォトディテクタ(FPD:Front PD)112やレーザダイオード111の放射したレーザ光の光ディスク101のよる反射光を検出するフォトディテクタ(PD)113等を内蔵している。
光ヘッド110は、さらに、レーザダイオード(LD)111が放射したレーザ光を検出するフォトディテクタ(FPD:Front PD)112やレーザダイオード111の放射したレーザ光の光ディスク101のよる反射光を検出するフォトディテクタ(PD)113等を内蔵している。
このLD111は、レーザ駆動回路により駆動される。本実施形態の光記録再生装置100において、LD111の駆動方式とし高周波重畳方式が採用されている。
そして、光記録再生装置100においては、光ディスク101の情報記録面で反射された光をフォトディテクタ(PD)112で検出し、検出信号に基づいて光ディスク101に記録された情報の再生を行う。
そして、光記録再生装置100においては、光ディスク101の情報記録面で反射された光をフォトディテクタ(PD)112で検出し、検出信号に基づいて光ディスク101に記録された情報の再生を行う。
記録系120は、入力端子121から入出力インタフェース122を介して供給される記録すべきデジタルデータDTを上記した所定のデータフォーマットの記録データ列に変換するエンコーダ123を有する。
記録系120は、さらに、記録データ列に応じたライトパルスを発生するパルス発生回路124、ライトパルスに応じてライト信号電流を生成して光ヘッド110のレーザダイオード111を駆動するレーザ駆動回路125等を有する。
記録系120は、さらに、記録データ列に応じたライトパルスを発生するパルス発生回路124、ライトパルスに応じてライト信号電流を生成して光ヘッド110のレーザダイオード111を駆動するレーザ駆動回路125等を有する。
再生系130は、光ヘッド110のフォトディテクタ113による検出出力を再生し増幅する再生増幅回路131やデコーダ132等を有する。
デコーダ132は、光ディスク101の記録トラックからの反射光の検出出力について、上述の記録系120のエンコーダ123に対応するデコード処理によりデータを再生し、再生データを出力端子133から出力する。
デコーダ132は、光ディスク101の記録トラックからの反射光の検出出力について、上述の記録系120のエンコーダ123に対応するデコード処理によりデータを再生し、再生データを出力端子133から出力する。
制御系140は、光ヘッド110のフォトディテクタ113による検出出力を再生し増幅する再生増幅回路141、再生増幅回路141を受けてサーボ制御を行うスピンドルサーボ回路142やヘッドサーボ回路143等を有する。
システムコントローラ150は、アナログデジタル変換機能(A/D)を有しており、その入力ポートに光ヘッド110のフォトディテクタ113による検出出力が再生増幅回路141により供給される。
また、システムコントローラ150は、光ヘッド110のレーザダイオード111が放射したレーザ光を検出するフォトディテクタ112による検出出力がプリアンプ151を介して供給される。
システムコントローラ150は、供給されデジタル信号に変換された検出信号に応じて記録系120のパルス発生回路124およびレーザ駆動回路125の処理を制御する。
また、システムコントローラ150は、光ヘッド110のレーザダイオード111が放射したレーザ光を検出するフォトディテクタ112による検出出力がプリアンプ151を介して供給される。
システムコントローラ150は、供給されデジタル信号に変換された検出信号に応じて記録系120のパルス発生回路124およびレーザ駆動回路125の処理を制御する。
なお、この光記録再生装置は、一例であって、本発明が適用される光記録装置は、図2の構成に限るものではないことはいうまでもない。
本実施形態に係る光記録再生装置100においては、上述したようにLD111の駆動方式とし高周波重畳方式が採用されている。
そして、たとえば波長400nmのLD111を用いた光ディスク記録再生装置において、光ディスク101の再生時のリードステイビリティ(read stability)を改善するために、以下のような構成を有する。
戻り光の抑制を行うための高周波重畳レベルの設定を、ノイズにAGC(Automatic Gain Control)を掛け正規化して、RIN目標値となるよう、ALC(automatic level control)を行う。
そして、その最大値とするレベル設定方法で、ALCを掛けられるように、アッテネータ(ATT)を挿入してRINを十分低下させておく。
そして、たとえば波長400nmのLD111を用いた光ディスク記録再生装置において、光ディスク101の再生時のリードステイビリティ(read stability)を改善するために、以下のような構成を有する。
戻り光の抑制を行うための高周波重畳レベルの設定を、ノイズにAGC(Automatic Gain Control)を掛け正規化して、RIN目標値となるよう、ALC(automatic level control)を行う。
そして、その最大値とするレベル設定方法で、ALCを掛けられるように、アッテネータ(ATT)を挿入してRINを十分低下させておく。
すなわち、本実施形態においては、高周波重畳レベルの設定をRIN設定としている。
図3は、本実施形態に係る再生光学系の構成を示す図である。
再生光学系200は、図3に示すように、コリメータレンズ(collimator lens)201、1/2波長板(HWP)202、偏光ビームスプリッタ(PBS)203、1/4波長板(QWP)204、対物レンズ(object lens)205、集光レンズ206、およびアッテネータ(ATT)207を有している。
LD111は、高周波でスイッチング駆動され、平均値で定パワーの光を出力する。
再生光学系200において、LD111の出力レーザ光はコリメータレンズ201で平行光に整形され、HWP、PBS203を通過し、対物レンズで光ディスク101上に焦点を合わせる。
光ディスク101の反射光はQWP204を通すことによって、PBS203で殆どRF PD113側に出力される。
また、LD111から出力されたレーザ光は、HPW202とPBS203でFPD112側に0.数%出力される。これにより、オートパワーコントロール(APC)が掛けられる。
再生光学系200において、LD111の出力レーザ光はコリメータレンズ201で平行光に整形され、HWP、PBS203を通過し、対物レンズで光ディスク101上に焦点を合わせる。
光ディスク101の反射光はQWP204を通すことによって、PBS203で殆どRF PD113側に出力される。
また、LD111から出力されたレーザ光は、HPW202とPBS203でFPD112側に0.数%出力される。これにより、オートパワーコントロール(APC)が掛けられる。
アッテネータ207は、たとえば9dBのアッテネート(減衰)機能を有する。
図4は、本実施形態に係る高周波重畳部の構成例を示すブロック図である。
この高周波重畳部300は、シリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301、高周波発振器(HF OSC)302、カレントスイッチ303、出力電流ドライバ304、レーザパワーメモリ305、デジタルアナログ変換器(D/A)306、レーザパワーコントローラ307、およびノイズ検出部308を有する。
外部の制御系からシリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のステータスレジスタにレベルコントロールのコントロールデータが設定される。
この設定データに基づいて高周波発振器302の周波数コントロールおよびレベルコントロールが行われる。このコントロールに伴いカレントスイッチ303、出力電流ドライバ304を通して、LD111が発光波高値を抑えたオフコントロールにより駆動される。
また、シリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のよるリードパワーコントロールによって、レーザパワーメモリからリードパワーメモリ3056からデータが読み出される。この読み出されたデータはアナログ信号に変換され、レーザパワーコントローラ307に与えられる。
レーザパワーコントローラ307には、FPD112によるレーザ出力に伴う信号を受けて、レーザパワーをコントロールするように、カレントスイッチ303がコントロールされる。
この設定データに基づいて高周波発振器302の周波数コントロールおよびレベルコントロールが行われる。このコントロールに伴いカレントスイッチ303、出力電流ドライバ304を通して、LD111が発光波高値を抑えたオフコントロールにより駆動される。
また、シリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のよるリードパワーコントロールによって、レーザパワーメモリからリードパワーメモリ3056からデータが読み出される。この読み出されたデータはアナログ信号に変換され、レーザパワーコントローラ307に与えられる。
レーザパワーコントローラ307には、FPD112によるレーザ出力に伴う信号を受けて、レーザパワーをコントロールするように、カレントスイッチ303がコントロールされる。
そして、本実施形態においては、高周波重畳レベルの設定を、RIN設定とする機能を実現するために、高周波レベルコントロール部としてのノイズ検出部308が設けられている。
図5は、本実施形態に係るノイズ検出部を含む高周波レベルコントロール回路の構成を示す機能ブロック図である。
この高周波レベルコントロール回路310は、図5に示すように、FPD(Front Photo-Detector)アンプ311、FPDAGCアンプ312、ノイズディテクタ313、レベル比較回路314、高周波レベルコントロール部315、および重畳回路(高周波LDドライバ)316を有する。
これらの構成要素のうち、FPDAGCアンプ312、ノイズディテクタ313、レベル比較回路314が図4のノイズ検出部308に含まれる。
これらの構成要素のうち、FPDAGCアンプ312、ノイズディテクタ313、レベル比較回路314が図4のノイズ検出部308に含まれる。
FPDアンプ311は、FPD112の検出を受けて増幅し、FPDアンプ412に出力する。
FPDアンプ311は、再生光学系200のPBS203からの分光比が0.1〜0.2なので光量が多く帯域を広くしてもアンプのS/Nは問題とはならない。
また、FPDアンプ311は、図示しないAPC部に信号を出力する。
FPDアンプ311は、再生光学系200のPBS203からの分光比が0.1〜0.2なので光量が多く帯域を広くしてもアンプのS/Nは問題とはならない。
また、FPDアンプ311は、図示しないAPC部に信号を出力する。
AGCアンプ312は、ノイズを対パワーとするAGCアンプとして構成される。
LDの出力パワーは、光路のカップリングがバラツクので、FPD112の入力光量もバラツク。したがって、RINを測定するには、相対的ノイズレベルを測定する必要があり、DCパワーで正規化する機能を有する。
AGCアンプ312は、たとえば差動入力、2象限マルチプライヤ、シングルエンド電圧出力で構成される直流結合の可変利得増幅器(variable gain amplifier)であって、出力DCを目標値になるよう帰還を掛ける構成を含む。
LDの出力パワーは、光路のカップリングがバラツクので、FPD112の入力光量もバラツク。したがって、RINを測定するには、相対的ノイズレベルを測定する必要があり、DCパワーで正規化する機能を有する。
AGCアンプ312は、たとえば差動入力、2象限マルチプライヤ、シングルエンド電圧出力で構成される直流結合の可変利得増幅器(variable gain amplifier)であって、出力DCを目標値になるよう帰還を掛ける構成を含む。
ノイズディテクタ313は、AGCアンプ312の出力から、たとえばノイズのピーク検波を行う。
ノイズディテクタ313は、たとえばバイポーラトランジスタの差動アンプを含み、トランジスタのベース・エミッタ間電圧Vbeを利用した検波で、入出力特性が図6のようになる。したがって、ノイズアンプで十分に増幅可能である。
ノイズディテクタ313は、たとえば同一特性のペアトランジスタを用い、オフセットをキャンセルするように構成することも可能である。
ノイズディテクタ313は、たとえばバイポーラトランジスタの差動アンプを含み、トランジスタのベース・エミッタ間電圧Vbeを利用した検波で、入出力特性が図6のようになる。したがって、ノイズアンプで十分に増幅可能である。
ノイズディテクタ313は、たとえば同一特性のペアトランジスタを用い、オフセットをキャンセルするように構成することも可能である。
レベル比較回路314は、たとえば正規化されたノイズレベルと基準となるRIN設定目標値RIN REFとを比較し、比較エラー信号を出力する。
RIN設定目標値RIN REFは、AGCのREF、ノイズアンプゲイン、ノイズ帯域、検波利得によって与えられるDC的な基準レベルである。
RIN設定目標値RIN REFは、AGCのREF、ノイズアンプゲイン、ノイズ帯域、検波利得によって与えられるDC的な基準レベルである。
高周波レベルコントロール部315は、CPU320からのデータで高周波レベルを可変するとする機能を有する。
高周波レベルコントール部315は、たとえばコントロール端子で約20dBの可変が得られる。
高周波レベルコントール部315は、たとえばコントロール端子で約20dBの可変が得られる。
図7は、本実施形態に係る高周波レベルコントール部におけるレベルコントロール時の周波数特性例を示す図である。
図7に示すように、高周波レベルコントール部において、500MHzまでの重畳信号は十分にコントロールできる。
図7に示すように、高周波レベルコントール部において、500MHzまでの重畳信号は十分にコントロールできる。
次に、上記構成による動作を説明する。
光ディスク101をセットしリードモードとする。この場合、共焦点となるので、戻り光が発生する。
APCを掛けているFPDアンプ311の出力にAGCアンプ312でAGCを掛ける。なお、RINは、ノイズパワー(noise power)対DCパワーの比である。
次に、AGCアンプ312の出力をノイズディテクタ313でピーク検波し、ノイズレベルの検出を行う。
レベル比較回路314に、AGC、ノイズ検出のゲインに対するRIN設定目標値RIN REFを与えて、レベル比較回路314で、ノイズディテクタ313の出力と比較する。
レベル比較回路314の比較エラー信号をCPU320に送り、A/D変換して、レベルコントロールデータ(level control data)とする。
そして、CPU320からのデータで高周波レベルコントロール部315おいて高周波レベルを可変する。
エラーが無くなる最大値でデータホールドを行い、たとえばシリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のステータスレジスタやメモリに格納する。
リードモードでは常時比較を行い、最大値に書き換える。
もしくは、エラーが無くなる追従を行わせる。
APCを掛けているFPDアンプ311の出力にAGCアンプ312でAGCを掛ける。なお、RINは、ノイズパワー(noise power)対DCパワーの比である。
次に、AGCアンプ312の出力をノイズディテクタ313でピーク検波し、ノイズレベルの検出を行う。
レベル比較回路314に、AGC、ノイズ検出のゲインに対するRIN設定目標値RIN REFを与えて、レベル比較回路314で、ノイズディテクタ313の出力と比較する。
レベル比較回路314の比較エラー信号をCPU320に送り、A/D変換して、レベルコントロールデータ(level control data)とする。
そして、CPU320からのデータで高周波レベルコントロール部315おいて高周波レベルを可変する。
エラーが無くなる最大値でデータホールドを行い、たとえばシリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部301のステータスレジスタやメモリに格納する。
リードモードでは常時比較を行い、最大値に書き換える。
もしくは、エラーが無くなる追従を行わせる。
このようにすることにより、温度変化、ディスクの取替え、LDの経時変化に対して、目標RIN以下となると同時に、戻り光抑圧の最低限の重畳となってピークパワーは低下し、最低レベルでは重畳オフとなる。
以下、上記動作の実証を行う。
図8は、LDノイズの周波数特性を示す図である。
図8の周波数特性は、LD出力パワーが3,4,5,6mW時のものである。
図8の周波数特性は、LD出力パワーが3,4,5,6mW時のものである。
図8に示すように、ノイズの測定周波数は、どこの周波数でも良く低周波が使用できる。
図9は、AGCアンプ出力で見たLDノイズの周波数特性を示す図である。
図9の周波数特性は、LD出力パワーが3,4,5,6mW時のものである。
図9の周波数特性は、LD出力パワーが3,4,5,6mW時のものである。
図9に示すように、LDノイズは、周波数特性は持っているが、対パワーの変化レベルは変わらない。
低域は、AGCループ(loop)によるHPF、6MHzの凹みは、speanaの影響である。高域の落ちは、アンプの影響である。
低域は、AGCループ(loop)によるHPF、6MHzの凹みは、speanaの影響である。高域の落ちは、アンプの影響である。
図10は、LD出力が4mW時の戻り光に対するLDノイズの周波数特性を示す図である。
図10に示すように、戻り光が大きいと、低域のノイズが2〜3dB大きくなり、小さくすると戻り光の無いノイズスペクトル(noise spectrum)に近づいて行く。
これにより、ノイズレベルの測定は、AGC,APCの帯域外の低周波が使用できる。
これにより、ノイズレベルの測定は、AGC,APCの帯域外の低周波が使用できる。
図11は、150mW出力LDのRIN特性とリード時の元パワーとの関係を示す図である。
図12は、ジッター(jitter)対OP RINの特性例を示す図である。
図12は、ジッター(jitter)対OP RINの特性例を示す図である。
利用パワーでのRINは、重畳の設定レベルが、図12の再生ジッターから−123dB/Hzであり、−126dB/Hzにして良い(許容をたとえば9%として)。
図12に示しように、ジッター許容を9%以下とすれば、−123dB/Hz以下であれば問題ない。
図12に示しように、ジッター許容を9%以下とすれば、−123dB/Hz以下であれば問題ない。
図13は、戻り光が無い時のRIN対重畳レベルとの関係を示す図である。
図13において、Aで示す曲線が50mV時の特性を、Bで示す曲線が100mV時の特性を、Cで示す曲線が200mV時の特性を、Dで示す曲線が300mV時の特性を、Eで示す曲線が400mV時の特性を、Fで示す曲線が500mV時の特性を、Gで示す曲線が600mV時の特性を、それぞれ示している。
図13において、Aで示す曲線が50mV時の特性を、Bで示す曲線が100mV時の特性を、Cで示す曲線が200mV時の特性を、Dで示す曲線が300mV時の特性を、Eで示す曲線が400mV時の特性を、Fで示す曲線が500mV時の特性を、Gで示す曲線が600mV時の特性を、それぞれ示している。
図13に示すように、4mW以上では、重畳レベル依存性はない。ただし、周波数は350MHz、レベルはSG出力である。
したがって、重畳による緩和振動が2山以上の領域で使用することとなる。
したがって、重畳による緩和振動が2山以上の領域で使用することとなる。
図14は、戻り光有りでの重畳レベル対ノイズ検出レベルとΔIop特性を示す図である。
ノイズの半波整流およびLPFを通すことより、ピーク検波およびLPFを通すことがノイズの検出感度が高い。
したがって、本実施形態においては、帰還を安定に掛けられるので後者のピーク検波およびLPFを通すこととしている。
したがって、本実施形態においては、帰還を安定に掛けられるので後者のピーク検波およびLPFを通すこととしている。
図15は、戻り光有りでの重畳レベル対RINとノイズ検出レベル特性を示す図である。
図15は、図14のノイズ検出レベルを対数表示して比較したものである。
図15は、図14のノイズ検出レベルを対数表示して比較したものである。
図15の特性は、戻り光レベルを、RIN+15dBにセットして測定したもので、LDパワーが4.0mW時のものである。
図15に示すように、ピーク検波およびLPFの出力は、RIN特性に略等しくなっている。
図15に示すように、ピーク検波およびLPFの出力は、RIN特性に略等しくなっている。
図16は、戻り光有無での重畳レベル対RIN特性を示す図である。
図16の特性は、LDパワーが5mW時のものである。
図16の特性は、LDパワーが5mW時のものである。
戻り光が無ければ、重畳レベルは小さい方が良い。
戻り光が有った時は、最適な重畳レベルが存在する。
戻り光対策としてRINを−129dBとすると、ALCレベルは0〜150mVとなる。
戻り光が有った時は、最適な重畳レベルが存在する。
戻り光対策としてRINを−129dBとすると、ALCレベルは0〜150mVとなる。
図17は、戻り光有での重畳レベルがオフでALCがオンのときのRINを示す図である。
図17は、−129dBの目標値の場合である。
図17は、−129dBの目標値の場合である。
図17に示すように、ALCオンでは、最大(max)測定、平均(AVE)測定とも約4dBの改善となっている。
図18は、戻り光有無でのALC高周波重畳の効果を測定したサンプルLDのIL特性を示す図である。
図18において、Aで示す曲線が劣化無しのLDの特性を、Bで示す曲線はAで示す場合と同等な初期特性から劣化してIthが大きくηは小さくなったLDの特性を、それぞれ示している。
図19は、図18のAで示す特性を有する劣化無しのLDの戻り光有無でのALC/固定Iop設定の高周波重畳発光波形を示す図である。
図19の特性の測定は、LDの元パワーが5.0mW、戻り光量が10μWとオフ時である。
図19の特性の測定は、LDの元パワーが5.0mW、戻り光量が10μWとオフ時である。
一般的なΔIop=0.4mAでの発光ピーク波高値は、4.5倍である。
ALCループ時は、戻り光10μW時で3.4倍である。
戻り光オフ時においては、RINが悪いため、1.8倍の変調領域となっている。
ALCループ時は、戻り光10μW時で3.4倍である。
戻り光オフ時においては、RINが悪いため、1.8倍の変調領域となっている。
図20は、図18のBで示す特性を有するLDの戻り光有無でのALC/固定Iop設定の高周波重畳発光波形を示す図である。
図20に示すように、ηが低下すると、発光ピークが低下してしまう。再調整すれば元に戻る。
ALCループ時は、戻り光10μW時ではRINの低下しない重畳レベルとなる。
戻り光オフ時はRINが十分小さいため、重畳は掛かっていない。
ALCループ時は、戻り光10μW時ではRINの低下しない重畳レベルとなる。
戻り光オフ時はRINが十分小さいため、重畳は掛かっていない。
図21は、図19および図20の測定時のLDのRINとALC動作時のΔiopとの関係を示す図である。
図21に示すように、ALC時は、ΔIop=0.4mAの固定時よりもRINは約0.5〜1dB劣化するが、戻り光が小さくなれば、重畳レベルも低下し、変調領域に入る。
重畳レベルの低下は、リードステイビリティ(read stabirity)の改善となる。
図18のBで示す特性を有するLDの初期設定では、重畳が掛からず戻り光の影響を抑圧できていない。
重畳レベルの低下は、リードステイビリティ(read stabirity)の改善となる。
図18のBで示す特性を有するLDの初期設定では、重畳が掛からず戻り光の影響を抑圧できていない。
このように、重畳レベルをRIN設定型とすれば、戻り光の影響が最悪でのRINが確保できる。
戻り光の影響が小さくRIN目標値より小さい場合は、高周波レベルはコントロールの最小となる。RINはLD自身の値となる。
したがって、重畳レベルは最小に保たれ、リードステイビリティ(read stabirity)が向上する。
ディスク規格では、DC点灯で400μW、重畳時(400MHz、8倍ピーク)時で300μWと十分大きい。
戻り光の影響が小さくRIN目標値より小さい場合は、高周波レベルはコントロールの最小となる。RINはLD自身の値となる。
したがって、重畳レベルは最小に保たれ、リードステイビリティ(read stabirity)が向上する。
ディスク規格では、DC点灯で400μW、重畳時(400MHz、8倍ピーク)時で300μWと十分大きい。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
リードステイビリティ(read stability)を大きく左右する発光ピークパワーを最小限に抑えることができる。
これは、LDのリニアリティ(linearity)に影響されない設定となる。
また、LDの温度変化や経時変化でのピークパワーの変化を吸収することができる。
リードステイビリティ(read stability)を大きく左右する発光ピークパワーを最小限に抑えることができる。
これは、LDのリニアリティ(linearity)に影響されない設定となる。
また、LDの温度変化や経時変化でのピークパワーの変化を吸収することができる。
100・・・光記録再生装置、101・・・記録媒体(たとえば光ディスク)、110・・・光ピックアップ(光ヘッド)、111・・・レーザダイオード、120・・・記録系、112,113・・・フォトディテクタ(PD)、125・・・レーザ駆動回路、130・・・再生系、140・・・制御系、150・・・システムコントローラ、300・・・高周波重畳部、301・・・シリアルインタフェースおよびステータスレジスタ部、302・・・高周波発振器(HF OSC)、303・・・カレントスイッチ、304・・・出力電流ドライバ、305・・・レーザパワーメモリ、306・・・デジタルアナログ変換器(D/A)、307・・・レーザパワーコントローラ、308・・・ノイズ検出部、310・・・高周波レベルコントロール回路、311・・・FPD(Front Photo-Detector)アンプ、312・・・FPDAGCアンプ、313・・・ノイズディテクタ、314・・・レベル比較回路、315・・・高周波レベルコントロール部。
Claims (7)
- 光媒体と、
高周波重畳方式により駆動され、上記光媒体にレーザ光を照射するレーザダイオードと、
上記光媒体に照射される光を検出するフォトディテクタと、
上記レーザダイオードを高周波重畳方式により駆動する高周波重畳部と、を有し、
上記高周波重畳部は、
高周波重畳レベルの設定を、上記フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)を掛け正規化して、当該正規化された信号が相対雑音強度(RIN)目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)を行う
光再生装置。 - 上記ALCを掛けられるように、RINを低下させておくアッテネータを有する
請求項1記載の光再生装置。 - 上記高周波重畳部は、
上記フォトディテクタの検出信号にAGCを掛けるAGC部と、
上記AGC部の出力から雑音レベルを検出する雑音検出部と、
上記AGCおよび雑音検出に対するRIN設定目標値と上記雑音検出部の検出結果とを比較し、比較エラー信号を出力する比較部と、を含み、
上記比較エラー信号に応じたレベルコントロールデータに基づいて高周波重畳レベルを可変する
請求項1または2記載の光再生装置。 - 上記高周波重畳部は、
上記比較エラーなくなる最大値でレベルコントロールデータを保持してメモリに格納する
請求項3記載の光再生装置。 - 上記高周波重畳部は、
リードモードにおいて、上記比較部で比較を行い、上記最大値に書き換える
請求項4記載の光再生装置。 - 上記高周波重畳部は、
上記比較エラーなくなるような追従処理を行う
請求項3記載の光再生装置。 - 光媒体をセットしてリードモードする第1ステップと、
レーザダイオードを高周波重畳駆動してレーザ光を光媒体に照射する第2ステップと、
上記光媒体に照射される光をフォトディテクタで検出する第3ステップと、
上記フォトディテクタの検出における雑音に自動ゲインコントロール(AGC)を掛け正規化する第4ステップと、
上記正規化された信号が相対雑音強度(RIN)目標値となるよう、自動レベルコントロール(ALC)を行って高周波重畳レベルの設定を行う第5ステップと
を有する光再生方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008132476A JP2009283048A (ja) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | 光再生装置およびその方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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-
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- 2008-05-20 JP JP2008132476A patent/JP2009283048A/ja active Pending
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