JP2009516320A - 放射線源の電力を制御するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

放射線源の電力を制御するシステムは、センサＦＳ、フィードバックネットワークＦＮ及び放射線源電力制御回路ＬＰＣＣを有する。センサは、放射線源ＬＳにより発生された放射線ビームＬＢＰの一部を受け、放射線源の電力を表すアナログ信号ＡＦＳを供給する。フィードバックネットワークＦＮは、センサに接続される。放射線源電力制御回路ＬＰＣＣは、フィードバックネットワークＦＮ及び放射線源ＬＳに接続される。フィードバックネットワークＦＮは、アナログ信号ＡＦＳに基づいてデジタル信号ＤＦＳを供給するサンプリングモジュールＳＭと、放射線源ＬＳの電力を制御するため、振幅の補償を実行して、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号ＥＣＳを放射線源電力制御回路ＬＰＣＣに供給する少なくとも１つのエラー制御信号発生手段ＥＣＳＧとを含むランレングス補償モジュールＲＣＭを有する。

Description

本発明の態様は、データ記録装置に関する。より詳細には、本発明は、データ記録装置で使用される放射線源の電力を制御するシステムに関する。本発明の特定の用途は、光記録キャリアでのデータの読取り及び書込みのためにレーザを使用する光データ記録装置に関する。
本発明の別の態様は、データ記録装置で使用される放射線源の電力を制御する方法に関する。

文献US2002/0167980は、光記憶の用途向けの雑音低減フィードバックをもつレーザドライバを開示している。低雑音レーザビームを提供するため、雑音低減フィードバックネットワークが提供され、雑音低減信号を生成し、その信号をレーザ自身に供給する。雑音低減信号を生成するため、レーザの動作がモニタされ、フィードバック信号は、このモニタの直接的な結果である。モニタは、早送り感知検出手段により達成され、この手段は、動作しているレーザからレーザビームの一部を受ける。この早送り感知検出手段からの出力は、信号を反転及び増幅する増幅器に供給される。雑音低減フィードバックネットワークは、次いで、増幅された信号を受け、この信号を適切にフィルタリングし、それをレーザ自身に供給し、光媒体から記録されたデータを読取るために重要な周波数帯域のレーザビームにおける雑音を低減する。さらに、雑音低減フィードバック信号は、従来のレーザの連続波の動作を乱さないように、及び、従来のレーザの無線周波数変調との干渉を回避するように、十分に高いインピーダンスを有する。

しかし、このレーザ制御システムの雑音低減フィードバック信号の振幅は、光キャリアトラックでのマーク又はスペース（ランレングスとも呼ばれる）の長さとともに変化する。特に、かかる振幅の変化は、たとえばマークの書込みの間といった、データの記録の間に生じる。これにより、レーザパワーを制御する信号の雑音の不満足な増加となる。

本発明の目的は、特にレーザパワーの制御を改善するといった、従来の問題の少なくとも１つを克服するデータ記録装置で使用される放射線源のパワーを制御するシステムを提案する。

本発明の態様によれば、放射線源電力制御システムは、放射線源により生成される放射線ビームの一部を受け、放射線源の電力を表すアナログ信号を供給するセンサ、センサに接続されるフィードバックネットワーク、フィードバックネットワークと放射線源とに接続される放射線源電力制御回路を有する。フィードバックネットワークは、放射線源電力を表すアナログ信号に基づいてデジタル信号を供給するサンプリングモジュールを有するランレングス補償モジュール、及び、放射線源の電力を制御するため、振幅の補償を実行し、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を放射線源電力制御回路に供給する少なくとも１つのエラー制御信号発生手段を有する。

サンプリングモジュールは、アナログ前処理モジュール及びアナログ−デジタルコンバータを有し、サンプリングモジュールは、放射線源の電力を表すデジタル信号を供給する。

エラー制御信号発生手段は、積分及び除算モジュール、カウンティングモジュール、ルックアップモジュール、ルックアップテーブルモジュール及び乗算手段を有する。積分及び除算モジュール及びカウンティングモジュールは、放射線源の電力を表すデジタル信号と少なくとも１つのタイミング信号とを受ける。積分及び除算モジュールは、放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルを蓄積することで合計を決定し、カウンティングモジュールは、少なくとも１つのタイミング信号に基づく期間の間に放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルをカウントすることでランレングスを決定する。積分及び除算モジュールは、ランレングスで合計を除算することで複数のサンプルの平均を計算する。カウンティングモジュールに結合されるルックアップテーブルモジュールは、ランレングスに基づいてスケーリングファクタを決定する。ルックアップテーブルモジュール並びに積分及び除算モジュールに結合される乗算器は、複数のサンプルの平均をスケーリングファクタで乗算することで複数のサンプルのスケーリングされた値を計算する。

任意に、エラー制御信号発生手段は、乗算手段に接続され、後処理されたデジタルエラー制御信号を放射線源電力制御回路に供給する少なくとも１つのデジタル後処理モジュールを更に有する。

任意に、時間多重化手段は、乗算手段と少なくとも１つの後処理モジュールとの間で接続され、時間多重化手段は、デルタタイミング信号及び閾値タイミング信号を受け、デジタルデルタ信号又は閾値信号を放射線源電力制御回路に供給する。

特定の用途では、放射線源は、レーザビームを発生するレーザダイオードであり、センサは、光センサである。光センサは、放射線源の電力を表すフォワード（forward）感知アナログ信号を供給するフォワード感知検出手段である。

本発明の別の態様によれば、データ記録装置は、データ記録装置に挿入可能な記録キャリアに向けられる放射線ビームを発生する放射線源を有する。データ記録装置は、放射線源に結合される本発明に係る放射線源電力制御システムを有する。

本発明の更に態様によれば、放射線源電力の制御方法は、放射線源により発生される放射線ビームの一部を感知して、放射線源の電力を表すアナログ信号を供給するステップ、放射線源の電力を表すアナログ信号をサンプリングし、放射線源を表すデジタル信号を供給するステップ、放射線源の電力を制御するため、放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルの振幅の補償を実行し、放射線源の電力の制御回路に少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を供給するステップを含む。

振幅の補償は、少なくとも１つのタイミング信号に基づく期間の間に、放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルを蓄積することで合計を決定するステップ、少なくとも１つのタイミング信号に基づく期間の間に、放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルをカウントすることでランレングスを決定するステップ、ランレングスで合計を除算することで、複数のサンプルの平均を計算するステップ、ランレングスに基づいてスケーリングファクタを決定するステップ、複数のサンプルの平均スケーリングファクタで乗算することで、複数のサンプルのスケーリングされた値を計算し、放射線源の電力を制御するため、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を放射線源の電力制御回路を発生するステップを含む。

任意に、本方法は、放射線源の電力を表すアナログ信号を増幅し、増幅されたアナログ信号のオフセットをキャンセリンし、変更されたアナログ信号を供給するステップを更に含む。
任意に、本方法は、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を後処理するステップを更に含む。

光記録キャリアでのデータの読取り及び書込みのためにレーザを使用した光データ記録装置に関する本発明の特定の用途では、タイミング信号は、デルタタイミング信号及び閾値タイミング信号から構成され、デジタルエラー制御信号は、デジタルデルタ信号及びデジタル閾値信号から構成される。

更なる態様によれば、本発明は、放射線源制御システムのコンピュータプログラムプロダクトに関し、コンピュータプログラムプロダクトは、放射線源電力制御システムにロードされたとき、放射線源制御システムに本発明に係る方法を実行させる命令のセットを含む。

本発明は、デジタル実現でのスケーリングされたフォワード感知サンプルに基づいてデルタ及び閾値信号のシンプル且つ効率的な処理を可能にする。特に、本発明は、たとえば温度に関してレーザパワーのドリフトを制御するデジタル閾値及びデルタ信号を発生するのを可能にする。したがって、本発明は、光記録キャリアトラックのマークの書込みフェーズの間に閾値及びデルタ信号の標準偏差又は雑音を低減するのを可能にする。

本発明に係るレーザ制御システムのランレングス補償モジュールは、異なるランレングスについて振幅さを低減するため、振幅補償のスキームを実行するのを可能にする。したがって、本発明によれば、光データ記録装置の記録性能及び記録品質が改善される。

さらに、本発明のデジタル実現は、半導体プロセス／幾何学的な感度、電力消費量、及びレーザ電力制御回路のシリコンエリアを低減するのを可能にする。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施の形態を参照して明らかにされる。
本発明は、例示を通して説明され、添付図面に限定されるものではなく、図面において、同じ参照符号は類似のエレメントを示す。

図１は、本発明のレーザパワー制御システムＬＣＳを有するデータ記録装置を概念的に説明するブロック図である。
データ記録装置は、光記録キャリアＯＭでの情報の読取り及び書込みに関する動作を実行する。
データ記録装置は、メカニカルアレンジメントＭＡ、光学ヘッドＯＨ及び電子ユニット（部分的に図示）を有する。

光記録キャリアＯＭは、記録装置に挿入されて示される。光記録キャリアＯＭは、ディスクの形状を有する。ディスクの表面は、ディスクの内側からディスクの外側への１つの螺旋の旋回を有する。トラックに記録されるバイナリ情報は、光学的に検出可能な部分、すなわちマーク及びスペースで表される。マーク及びスペースは、たとえば放射線ビームの反射における変動といった、それらの異なる光学特性のために検出可能である。

メカニカルアレンジメントＭＡは、図１において概念的及び部分的に表されており、一定の線速度モード又は一定の角速度モードの何れかに従ってディスクを回転するモータを有する。メカニカルアレンジメントＭＡは、トラックに関して光学ヘッドＯＨを正確に位置合わせするためにトラックスキャニングサーボシステム（図示せず）を更に有する。メカニカル回路は、ローディングユニット（図示せず）を更に有する。

光学ヘッドＯＨは、たとえばレーザビームである放射線ビームＬＢを発生する、たとえばレーザダイオードといった放射線源ＬＳを有する。また、光学ヘッドＯＨは、光記録キャリアＯＭのトラックで、レーザビーム又はその一部をガイド及びフォーカスする様々な光学素子ＯＥを有する。光学ヘッドＯＨは、光記録キャリアＯＭのトラック上の光学的に検出可能な部分により反射されるレーザビームを検出及び測定するため、たとえば４象限ダイオードといった検出手段ＤＥを更に有する。

典型的に、電子回路は、データエンコーダ、制御ユニット、たとえばＩ²Ｃバスといったバスを通して互いに接続されるインタフェース回路、及びレーザパワー制御システムＬＣＳを有する。データエンコーダ機能は、予め定義された記録フォーマットに従ってデータをエンコード及びデコードする。データエンコーダは、光記録キャリアＯＭにマークを書き込むために使用される信号、及びタイミング信号を供給する。制御ユニットは、光記録キャリアＯＭのトラックのスキャニング、及びコンシューマ電子装置（オーディオ装置、ビデオ装置、コンピュータ、テレビジョン等）からのコマンドに基づいて情報の読取りを制御する。インタフェース回路は、データ記録装置をコンシューマ電子装置に含まれる他の電子回路と接続するのを可能にする。レーザパワー制御システムＬＣＳは、レーザパワー制御信号ＰＣＳを光学ヘッドＯＨに供給し、レーザ源ＬＳの書込み電力を設定する。一般に、レーザ電力制御回路は、レーザ電力を制御するため、３つの入力信号に依存して動作する。入力信号は、デルタ信号、閾値信号及びアルファ信号として知られる。アルファ信号は、検出手段ＤＥにより供給されるデジタル信号である。

レーザ電力制御システムＬＣＳは、光センサＦＳ、フィードバックネットワークＦＮ及びレーザ電力制御回路ＬＰＣＣを有する。

光センサＦＳは、たとえばレーザダイオードにより発生されたレーザビームの一部といった、放射線源ＬＳにより発生された放射線ビームＬＢＰの一部を受ける。放射線ビームＬＢＰの一部は、光学素子ＯＥのビームスプリッタにより供給される。光センサＦＳは、フォワード感知トラスデューサＦＳである場合がある。フォワード感知トランスデューサＦＳは、レーザパワーＡＦＳを表すアナログ信号、すなわちアナログフォワード感知信号を供給する。

光センサＦＳは、フィードバックネットワークＦＮに接続される。フィードバックネットワークＦＮの出力は、レーザ電力制御回路ＬＰＣＣに接続される。

フィードバックネットワークＦＮは、ランレングス補償モジュールＲＣＭを有する。ランレングス補償モジュールＲＣＭは、サンプリングモジュールＳＭ及びエラー制御信号発生手段ＥＣＳＧを有する。サンプリングモジュールＳＭは、レーザパワーＡＦＳを表すアナログ信号を基づいてデジタル信号ＤＦＳを供給する。エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、以下に更に詳細に説明される振幅の補償を実行する動作を実行する。エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、少なくとも１つのデジタルエラー信号ＥＣＳをレーザパワー制御回路ＬＰＣＣに供給する。

フィードバックネットワークＦＮは、光センサＦＳとランレングス補償モジュールＲＣＭとの間に接続される増幅モジュールＡＭＰを更に有する。
レーザ電力制御回路ＬＰＣＣの出力は、レーザ源ＬＳに接続される。レーザ電力制御回路ＬＰＣＣは、レーザ電力制御信号ＰＣＳを提供する。特に、レーザ電力制御信号ＰＣＳは、レーザ源ＬＳの書込み電力を設定するために使用される。

図２は、本発明の第一の実施の形態に係る、レーザ制御システムＬＣＳのランレングス補償モジュールＰＣＭを概念的に表す詳細なブロック図である。
ランレングス補償モジュールＲＣＭは、サンプリングＳＭ及びエラー制御信号発生手段ＥＣＳＧを有する。

サンプリングモジュールＳＭは、アナログ前処理モジュールＡＰＲＯ、及び、フォワード感知アナログ−デジタルコンバータＦＳＡＤＣを有する。アナログ前処理モジュールＡＰＲＯは、フォワード感知トランスデューサＦＳにより供給されるアナログフォワード感知信号ＡＦＳ１を増幅する。また、アナログ前処理モジュールＡＰＲＯは、アナログフォワード感知信号のオフセットのキャンセルを実行する。変更されたアナログフォワード感知信号ＡＦＳ２は、フォワード感知アナログ−デジタルコンバータＦＳＡＤＣによりデジタル化される。アナログ−デジタルコンバータＦＳＡＤＣは、６又は８ビットの高周波アナログ−デジタルコンバータである。サンプリングモジュールＳＭは、デジタルフォワード感知信号ＤＦＳをエラー制御信号発生手段ＥＣＳＧに供給する。

エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、デルタ信号発生手段ＥＣＳＧ１及び閾値信号発生手段ＥＣＳＧ２を有する。デルタ信号発生手段ＥＣＳＧ１は、第一の積分及び除算モジュールＩＤ、第一のカウンティングモジュールＲＮＣ１、第一のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ１及び第一の乗算手段ＭＵ１を有する。デルタ信号発生手段は、第一の後処理モジュールＰＰＲＯ１を更に有する。閾値信号発生手段ＥＣＳＧ２は、第二の積分及び除算モジュールＩＤ２、第２のカウンティングＲＮＣ２、第二のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ２及び第二の乗算手段ＭＵ２を有する。閾値信号発生器は、第二の後処理モジュールＰＰＲＯ２を更に有する。

図３は、上から下に、デジタルフォワード感知信号（電流強度Ｉ_FS）、デルタ信号Ｔ_delに関連するタイミング信号、閾値信号Ｔ_thrに関連するタイミング信号をそれぞれ示す。
典型的に、デルタタイミング信号及び閾値タイミング信号は、「ハイ」状態（すなわちバイナリ１）になく、逆に、同時に、「ロウ」状態（すなわちバイナリ０）にある。

デルタ信号発生手段ＥＣＳＧ１は、図２に示されており、デジタルデルタ信号ＤＳ_delを発生する動作を実行する。第一の積分及び除算モジュールＩＤ１及び第一のカウンティングモジュールＲＮＣ１は、互いに接続される。両者は、サンプリングモジュールＳＭからのデジタルフォワード感知信号ＤＦＳ、及びタイミング信号Ｔ_del，Ｔ_thrを受ける。ルックアップテーブルモジュールＬＫＴ１の入力は、第一のカウンティングモジュールＲＮＣ１の出力に接続される。第一の乗算手段ＭＵ１の入力は、第一の積分及び除算モジュールＩＤ１及び第一のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ１の出力に接続される。第一の後処理モジュールＰＰＲＯ１は、第一の乗算手段ＭＵ１の出力に接続される。

デルタタイミング信号Ｔ_delがハイ状態にあるとき、デジタルフォワード感知信号ＧＦＳの複数のサンプルは、第一の積分及び除算モジュールＩＤ１により累積される。
デルタタイミング信号Ｔ_delがロウ状態に変化するとき、第一のカウンティングモジュールＲＮＣ１はランレングスを決定する。

ランレングスは、レーザビームによりスキャンされている光記録キャリアＯＭのマークに対応する。第一の積分及び除算モジュールＩＤ１は、ランレングスに対応する合計を決定する。対応する合計は、合計のレジスタに記憶される。次いで、第一の積分及び除算モジュールＩＤ１は、デジタルフォワード感知信号ＤＦＳのサンプルの平均を計算する。この計算は、合計をランレングスで除算することからなる。同時に、第一のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ１は、対応するランレングスに整合する第一のスケーリングファクタを決定する。次いで、第一の乗算手段ＭＵ１は、デジタルフォワード感知信号のサンプルのスケーリングされた値を計算する。この計算は、デジタルフォワードアンチ信号のサンプルの平均を第一のスケーリングファクタで乗算することからなる。

次いで、第一の後処理モジュールＰＰＲＯ１は、デジタルデルタ信号ＤＳ_delを発生するため、スケーリングされた値を更に後処理する。第一の後処理モジュールＰＰＲＯ１は、ロウパスフィルタリングモジュール及びゲインステージモジュールを有する。

最後に、第一の積分及び除算モジュールＩＤ１がダンプされ、特に、合計レジスタはリセットされ、次のデルタ信号の処理を待つ。

図２に示される閾値信号発生手段ＥＣＳＧ２は、デジタル閾値信号ＤＳ_thrを発生するオプションを実行する。デジタル閾値信号ＤＳ_thrは、上述されたデルタ信号の計算に類似して、ステップの連続に従って計算される。

第二の積分及び除算モジュールＩＤ２及び第二のカウンティングモジュールＲＮＣ２は、互いに接続される。両者は、サンプリングモジュールＳＭからのデジタルフォワード感知信号ＤＦＳ、及びタイミング信号Ｔ_del，Ｔ_thrを受ける。第二のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ２の入力は、第二のカウンティングモジュールＲＮＣ２の出力に接続される。第二の乗算手段ＭＵ２の入力は、第二の積分及び除算モジュールＩＤ２及び第二のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ２の出力に接続される。第二の後処理モジュールＰＰＲＯ２は、第二の乗算手段ＭＵ２の出力に接続される。

閾値タイミング信号Ｔ_thrがハイ状態にあるとき、デジタルフォワード感知信号ＤＦＳの複数のサンプルは、第二の積分及び除算モジュールＩＤ２により累積される。
閾値タイミング信号Ｔ_thrがロウ状態に変化するとき、第二のカウンティングモジュールＲＮＣ２は、スキャンされたマークに対応するランレングスを決定する。第二の積分及び除算モジュールＩＤ２は、ランレングスに対応する合計を決定する。対応する合計は、合計のレジスタに記憶される。次いで、第二の積分及び除算モジュールＩＤ２は、デジタルフォワード感知信号ＤＦＳのサンプルの平均を計算する。この計算は、合計をランレングスで除算することからなる。同時に、第二のルックアップテーブルモジュールＬＫＴ２は、対応するランレングスに整合する第二のスケーリングファクタを決定する。次いで、第二の乗算手段ＭＵ２は、デジタルフォワード感知信号のサンプルのスケーリングされた値を計算する。この計算は、デジタルフォワードアンチ信号のサンプルの平均を第二のスケーリングファクタで乗算することからなる。

次いで、第二の後処理モジュールＰＰＲＯ２は、デジタル閾値信号ＤＳ_thrを発生するため、スケーリングされた値を更に後処理する。第二の後処理モジュールＰＰＲＯ２は、ロウパスフィルタリングモジュール及びゲインステージモジュールを有する。

最後に、第二の積分及び除算モジュールＩＤ２がダンプされ、特に、合計レジスタはリセットされ、次の閾値信号の処理を待つ。

有利なことに、第一のＰＰＲＯ１及び第二のＰＰＲＯ２の後処理モジュールのロウパスフィルタリングモジュールは、特定のレーザ電力制御システムについて決定及び最適化された遮断周波数以下の全ての周波数を通過するために設計された調整されたモジュールである。

有利なことに、ルックアップテーブルモジュール（第一のＬＫＴ１又は第二のＬＫＴ２ルックアップテーブルモジュール）で記憶されたスケーリングファクタは、フィードバックネットワークＦＮのアナログの帯域幅と記録速度とにより決定される。ルックアップテーブルモジュールは、データ記録装置の特定のレーザ電力の制御システムについて一度較正される。

図４は、本発明の第二の実施の形態に係るレーザ制御システムＬＣＳのランレングス補償モジュールＲＣＭを概念的に表すブロック図である。第二の実施の形態は、デルタタイミング信号Ｔ_del及び閾値タイミング信号Ｔ_thrが、同時に、ハイ状態になく、逆にロウ状態にあることを考慮する（図３参照）。第二の実施の形態は、デルタ信号Ｔ_del及び閾値信号Ｔ_thrのランレングス補償モジュールＲＣＭが、特に、同じエラー制御信号発生手段ＥＣＳＧといった同じハードウェアを共有する点で第一の実施の形態とは異なる。エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、積分及び除算モジュールＩＤ、カウンティングモジュールＲＮＣ、ルックアップテーブルモジュールＬＫＴ、乗算手段ＭＵ及びマルチプレクサＭＴを有する。

積分及び除算モジュールＩＤ並びにカウンティングモジュールＲＮＣは、互いに接続される。両者は、サンプリングモジュールＳＭからのデジタルフォワード感知信号ＤＦＳ、及びタイミング信号Ｔ_del，Ｔ_thrを受ける。ルックアップテーブルモジュールＬＫＴの入力は、カウンティングモジュールＲＮＣの出力に接続される。乗算手段ＭＵの入力は、積分及び除算モジュールＩＤ及びルックアップテーブルモジュールＬＫＴの出力に接続される。マルチプレクサＭＴは、時間マルチプレクサである。マルチプレクサは、乗算器ＭＵの出力に接続され、タイミング信号Ｔ_del，Ｔ_thrを受ける。マルチプレクサＭＴは、デルタタイミング信号Ｔ_del，及び閾値タイミング信号Ｔ_thrを考慮して、デジタルデルタ信号ＤＳ_del又はデジタル閾値信号ＤＳ_thrをレーザ制御回路ＬＰＣＣにそれぞれ供給する。

エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、マルチプレクサＭＴに接続されるデルタ後処理モジュールＰＰＲＯ１及び閾値後処理モジュールＰＰＲＯ２を更に有する。代替的に、エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、乗算手段ＭＵとマルチプレクサＭＴとの間で接続された単一の後処理モジュール（図示せず）を更に有する。

エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧは、第一の実施の形態に関して上述されたデルタ信号と閾値信号の計算／発生に類似したステップの連続に従って、デジタルデルタ信号ＤＳ_del又はデジタル閾値信号ＤＳ_thrを発生する動作を実行する。したがって、これらの動作は更に記載されない。

例として、レーザ源ＬＳのレーザ効率又は電力−電流特性は、温度が増加したときに低減される。典型的に、データ書込み動作は、重要なレーザパワーを必要とする。したがって、光記録キャリアＯＭの電力消失は、データ書込み動作の間に増加する。これにより、レーザ源ＬＳ領域における周囲光の大きな変動となる。レーザ電力制御システムＬＣＳの帯域幅のため、アナログフォワード感知信号ＡＦＳの振幅は、マーク又はスペースの長さと共に変化する。ランレングス補償モジュールＲＣＭは、アナログフォワード感知信号ＡＦＳの大きな変動を補償し、デジタルデルタ信号ＤＳ_del又はデジタル閾値信号ＤＳ_thrをレーザ電力制御回路に供給する。レーザパワー制御回路は、前記デジタルデルタＤＳ_del又は閾値ＤＳ_thr信号に基づく電力制御信号ＰＣＳをレーザ源に供給する。特に、レーザ電力制御回路ＬＰＣＣは、電力損失を補償するため、レーザ源ＬＳに供給される電力制御信号ＰＣＳの電流を増加する。これにより、実質的に一定のレーザ電力及び一定の記録性能を維持することが可能である。

エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧ，ＥＣＳＧ１，ＥＣＳＧ２は、レーザ電力制御回路ＬＰＣＣのプログラムメモリに記憶されるシステムソフトウェアプログラムであることは、当業者にとって明らかであろう。システムソフトウェアプログラムは、レーザ電力制御回路ＬＰＣＣが実行する、１以上のエラー制御信号発生手段ＥＣＳＧ，ＥＣＳＧ１，ＥＣＳＧ２の機能を定義する命令のセットを含む。代替的に、エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧ，ＥＣＳＧ１，ＥＣＳＧ２は、ソフトウェアで定義されるよりはむしろハードウェアで定義される１以上の機能を実行する電子回路の形式である場合がある。かかる実現では、それぞれの回路素子及び、これら素子間のそれぞれのコネクションは、エラー制御信号発生手段ＥＣＳＧ，ＥＣＳＧ１，ＥＣＳＧ２が実行する１以上の機能を定義する。さらに、ランレングス補償モジュールＲＣＭは、たとえばレーザ電力制御回路ＬＰＣＣといった、単一の集積回路で実現される場合がある。

光記録キャリアＯＭは、たとえば任意のコンパクトディスクＣＤ又はデジタルバーサティルディスクＤＶＤ、並びに、広い範囲の書込み可能及び書き換え可能な光フォーマットをサポートする将来的な記録ディスク（たとえばＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ／−Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ／−ＲＷ，ＤＶＲ，ＤＶＤライトワンス）を示すことは、当業者にとって明らかであろう。さらに、たとえばオーディオ、ビデオ又はデータ情報といった情報は、かかる光記録キャリアで記録される。さらに、レーザ源は、周波数が調節されるレーザビームであって、光記録キャリアと準拠するレーザビームを放出する。

図面及びそれらの上述の説明は、本発明を限定するのではなく例示するものである。請求項における参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。単語「有する“comprising”」は、請求項で列挙される以外のエレメントの存在を排除するものではない。

本発明に係るレーザ制御システムを有する記録装置を概念的且つ部分的に説明するブロック図である。 本発明の第一の実施の形態に係るレーザ制御システムのランレングス補償モジュールを概念的に表す詳細なブロック図である。 デジタルフォワード感知信号、デルタ信号に関連するタイミング信号、及び閾値信号に関連するタイミング信号を説明する図である。 本発明の第二の実施の形態に係るレーザ制御システムのランレングス補償モジュールを概念的に表す詳細なブロック図である。

Claims (14)

1. 放射線源により発生された放射線ビームの一部を受け、放射線源の電力を表すアナログ信号を供給するセンサと、
   前記センサに接続されるフィードバックネットワークと、
   前記フィードバックネットワーク及び前記放射線源に接続される放射線源電力制御回路とを有し、
   前記フィードバックネットワークは、ランレングス補償モジュールを有し、
   前記ランレングス補償モジュールは、
   前記放射線源の電力を表すアナログ信号に基づいてデジタル信号を供給するサンプリングモジュールと、
   前記放射線源の電力を制御するため、振幅補償を行い、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を前記放射線源電力制御回路に供給する少なくとも１つのエラー制御信号発生手段とを含む、
   ことを特徴とする放射線源電力制御システム。
2. 前記サンプリングモジュールは、アナログ前処理モジュールとアナログ−デジタルコンバータを有し、前記サンプリングモジュールは、前記放射線源の電力を表すデジタル信号を供給する、
   請求項１記載の放射線源電力制御システム。
3. 前記エラー制御信号発生手段は、
   積分及び除算モジュールと、
   カウンティングモジュールと、
   ルックアップテーブルモジュールと、
   乗算手段とを有し、
   前記積分及び除算モジュール、並びに前記カウンティングモジュールは、前記放射線源の電力を表すデジタル信号と少なくとも１つのタイミング信号とを受け、前記積分及び除算モジュールは、前記放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルを蓄積することで合計を決定し、前記カウンティングモジュールは、前記少なくとも１つのタイミング信号に基づく期間の間に前記放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルをカウントすることでランレングスを決定し、前記積分及び除算モジュールは、前記合計を前記ランレングスで除算することで複数のサンプルの平均を計算し、
   前記カウンティングモジュールに結合される前記ルックアップテーブルモジュールは、前記ランレングスに基づいてスケーリングファクタを決定し、
   前記ルックアップテーブルモジュール並びに積分及び除算モジュールに結合される乗算手段は、複数のサンプルの平均をスケーリングファクタで乗算することで前記複数のサンプルのスケーリングされた値を計算する、
   ことを特徴とする請求項１記載の放射線源電力制御システム。
4. 前記エラー制御信号発生手段は、前記乗算手段に接続され、後処理されたデジタルエラー制御信号を前記放射線源電力制御回路に供給する少なくとも１つのデジタル後処理モジュールを更に有する、
   ことを特徴とする請求項３記載の放射線源電力制御システム。
5. 前記乗算手段と少なくとも１つの後処理モジュールとの間で時間多重化手段が接続され、
   前記時間多重化手段は、デルタタイミング信号及び閾値タイミング信号を受け、デジタルデルタ信号又はデジタル閾値信号を放射線源電力制御回路に供給する、
   請求項３又は４記載の放射線源電力制御システム。
6. 前記放射線源は、レーザビームを発生するレーザダイオードであり、前記センサは、光センサである、
   請求項１記載の放射線源電力制御システム。
7. 前記センサは、前記放射線源の電力を表すフォワード感知アナログ信号を供給するフォワード感知トランスデューサである、
   請求項１記載の放射線源電力制御システム。
8. 放射線源により発生される放射線ビームの一部を感知して、放射線源の電力を表すアナログ信号を供給するステップと、
   前記放射線源の電力を表すアナログ信号をサンプリングし、前記放射線源を表すデジタル信号を供給するステップと、
   前記放射線源の電力を制御するため、前記放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルについて振幅の補償を実行し、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を放射線源の電力の制御回路に供給するステップとを含む、
   ことを特徴とする放射線源の電力の制御方法。
9. 前記振幅の補償を実行するステップは、
   少なくとも１つのタイミング信号に基づく期間の間に、前記放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルを蓄積することで合計を決定するステップと、
   少なくとも１つのタイミング信号に基づく期間の間に、前記放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルをカウントすることでランレングスを決定するステップと、
   前記合計を前記ランレングスで除算することで、前記複数のサンプルの平均を計算するステップと、
   前記ランレングスに基づいてスケーリングファクタを決定するステップと、
   前記複数のサンプルの平均を前記スケーリングファクタで乗算することで、前記複数のサンプルのスケーリングされた値を計算し、前記放射線源の電力を制御するため、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を放射線源の電力制御回路に発生するステップを含む。
   請求項８記載の方法。
10. 前記放射線源の電力を表すアナログ信号を増幅し、増幅されたアナログ信号のオフセットをキャンセルするステップと、
    変更されたアナログ信号を供給するステップと、
    を更に含む請求項８又は９記載の方法。
11. 前記少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を後処理するステップを更に含む、
    請求項８記載の方法。
12. 前記少なくとも１つのタイミング信号は、デルタタイミング信号及び閾値タイミング信号から構成され、前記少なくとも１つのデジタルエラー制御信号は、デジタルデルタ信号及びデジタル閾値信号から構成される、
    請求項８記載の方法。
13. データ記録装置に挿入可能なデータ記録キャリアに向けられる放射線ビームを発生する放射線源を有するデータ記録装置であって、
    前記放射線源に結合される請求項１記載の放射線源電力制御システムを有する、
    ことを特徴とするデータ記録装置。
14. 放射線源の電力制御システムにロードされたとき、前記放射線源制御システムに、
    放射線源により発生される放射線ビームの一部を感知して、放射線源の電力を表すアナログ信号を供給するステップと、
    前記放射線源の電力を表すアナログ信号をサンプリングし、前記放射線源の電力を表すデジタル信号を供給するステップと、
    前記放射線源の電力を制御するため、前記放射線源の電力を表すデジタル信号の複数のサンプルについて振幅の補償を実行し、少なくとも１つのデジタルエラー制御信号を放射線源の電力の制御回路に供給するステップと、
    を実行させる命令のセットを含む放射線源制御システムのコンピュータプログラム。
    
    

Images