JP3754596B2 - Optical information recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク等の記録媒体上に半導体素子等の光源からのレーザ光を照射して情報を記録及び再生する光ディスクドライブ等の光情報記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近では、マルチメディアの普及に伴い、音楽用CD,CD−ROM,DVD−ROMなどの再生専用メディアである光ディスク(記録媒体)や、その光ディスクに記録された情報を再生する光ディスクドライブである情報再生装置が実用化されている。
【0003】
また、色素メディアを用いた追記型光ディスクや、光磁気(MO)メディアを用いた書き換え可能なMOディスクの他に、相変化型メディアである光ディスクも注目されており、それらの光ディスクに対する情報の記録及び再生を行う光ディスクドライブである情報記録再生装置も実用化されている。
【0004】
とくに、書き換え可能なDVDメディアは、次世代のマルチメディア記録媒体及び大容量ストレージ媒体として多いに注目されている。
なお、相変化型メディアは、記録材料を結晶相とアモルファス相とに可逆的に相変化させて情報を記録する記録媒体である。
【0005】
上述した相変化型メディアは、MOメディアなどと異なって外部磁界を必要とせず、レーザダイオード(LD)等の半導体素子からなる光源からのレーザ光だけで情報の記録及び再生ができ、且つ情報の記録と消去がレーザ光によって一度に行うオーバーライト記録が可能である。
【0006】
上記相変化型メディアに情報を記録するための一般的な記録波形としては、例えば8−16変調コードなどに基づいて生成した単パルスの半導体レーザ発光波形があるが、その記録波形による単パルス記録では、畜熱のために記録マークが涙状に歪みを生じたり、冷却速度が不足してアモルファス相の形成が不十分となり、レーザ光に対して低反射の記録マークが得られないなどの問題がある。
【0007】
そこで、DVD系の相変化型メディアに情報を記録する記録方式として、図9に示すように、多段の記録パワーを用いたマルチパルス波形のレーザ光によって相変化型メディアにマークを形成することにより、上述した問題を防止している。
【0008】
図9の(c)に示すように、上記マルチパルス波形のマーク部は、相変化型メディアの記録膜を融点以上に十分に予備加熱するための先頭加熱パルスAと、後続する複数個の連続加熱パルスBと、それらの間の連続冷却パルスCとからなっており、先頭加熱パルスA,加熱パルスBの発光パワー(ピークパワー)をPw、冷却パルスCの発光パワー(バイアスパワー)をPb、リードパワーをPrとすれば、それぞれの発光パワーは、次に示す数1の関係を満たすように設定している。
【0009】
【数1】
Pw>Pb≒Pr・・・(1)
【0010】
また、マルチパルス波形のスペース部は、イレースパルスDからなり、その発光パワー(イレースパワー)Peは、次に示す数2の関係を満たすように設定している。
【0011】
【数2】
Pw>Pe>Pb・・・(2)
【0012】
このようにして、記録波形をマルチパルス発光波形とすることで、相変化型メディアのマーク部は、加熱パルスA,Bと冷却パルスCによる加熱→冷却の急冷条件によってアモルファス相が形成され、スペース部はイレースパルスDによる加熱のみの徐冷条件によって結晶相が形成されるため、アモルファス相と結晶相とで十分な反射率差が得られるようになる。
【0013】
また、DVD系の色素メディアに情報を記録する場合も、単パルス記録では畜熱のために記録マークの生成が正確に行えないので、図10に示すようなマルチパルス波形のレーザ光によってマークを形成する記録方式が提案されている。
【0014】
図10の(c)に示すように、先頭加熱パルスA,加熱パルスBの発光パワー(ピークパワー)をPw,冷却パルスC及びスペース部Dの発光パワー(バイアスパワー)をPb,リードパワーをPrとすれば、それぞれの発光パワーは、次に示す数3の関係を満たすように設定している。
【0015】
【数3】
Pw>Pb≒Pr・・・(3)
【0016】
上述のような相変化メディア,或いは色素メディアに記録を行う際には、記録発光パワーの制御を正しく行うことが必要である。
レーザダイオード(LD)の制御方法として、発光パワーの変動によらず、一定の電流をLDに駆動する方式をACC制御(AUTOMATIC CURRENT CONTROL)と呼んでいる。
【0017】
しかし、LDは自己発熱などによって駆動電流−発光パワー特性が容易に変動してしまうので、発光パワーを安定化させる手段として、一般的にはAPC制御(AUTOMATIC POWER CONTROL)を行っている。
【0018】
このAPC制御は、LDの出射光の一部をフォトディテクタ(PD)に入射させ、LDの発光パワーに比例して発生するモニタ電流を用いてLD駆動電流を制御する方式である。
【0019】
ここで、情報再生のみを考慮した場合は、一般的にLDの駆動電流はノイズ抑制のために高周波電流が重畳されるが、DC的には一定電流であるため、比較的低帯域の帰還ループを構成する事で容易にAPC制御を実現することができる。
【0020】
ところが、記録時にAPCを行う場合は、マークとスペースを形成するために記録パワーが高速で変化するため、制御に工夫が必要になる。
例えば、CD系やDVD系では、記録データのDSV(DIGITAL SUM VALUE)がゼロになることを利用して、低帯域の帰還ループを構成すれば、再生時と同様に簡易な構成で記録パワーを制御することができるが、正確なパワーを制御することはできない。
【0021】
このような課題を解決するものとして、従来、スペースデータが出力されている期間のレベル(色素型メディアはバイアスレベル,相変化型メディアはイレースレベル)をサンプルホールドすることにより、比較的低帯域の検出・制御回路によって記録時のバイアスレベルとイレースレベルを正確に制御する光情報記録再生装置(例えば、特開平8−96364号公報参照)があった。
【0022】
そのような光情報記録再生装置において、DVD系の相変化メディア,或いは色素系メディアに記録を行おうとする場合、マークデータを記録する際にはマルチパルス発光を行うので、記録パワーの検出を行う際には、ロングスペースデータが出力されている時にサンプルホールドを行うようにすれば、検出・制御回路をより低帯域で構成することができる。
【0023】
例えば、CD−Rメディアに、図11に示すような記録波形で記録を行う場合には、SYNCフレーム(588チャネルクロック=588T)毎にSYNCコードとして11Tスペースと11Tマークのデータが出力されるため、その11Tスペースデータ出力時にサンプルホールドを行えばよい。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の光情報記録再生装置において、DVD系メディアに記録を行う場合、SYNCフレーム(1488T)毎に出力されるSYNCコードは、DSVをゼロにするために所定の規則に従って14Tマークあるいは14Tスペースを選ぶので、必ずしも定期的に14Tスペースデータが出力されなくなる。また、SYNCコード以外のロングスペースデータも、確率的にはある一定期間以内に発生することが期待されるが、変調規則として保証されるものではない。
【0025】
そのため、サンプルホールド回路の出力値によってアナログ的にレーザパワーの制御を行おうとすると、サンプリング信号が所定期間以上出力されないとサンプルホールド回路のドループ特性に基づいて出力が低下し、異常発光を招くという問題があった。
【0026】
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、サンプルホールドのサンプリング信号が所定期間以上出力されない場合でも、半導体レーザ光源のレーザパワー制御を正確に行えるようにすることを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、半導体レーザ光源に所定の発光規則に基づくパルス発光をさせて記録媒体上にレーザ光を照射し、上記記録媒体に対してバイアスレベルとピークレベルとの2値のレーザパワーによって所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期の1以上の整数倍の長さのパルスからなる情報を記録し及び上記記録媒体に記録された情報を再生する光情報記録再生装置において、上記レーザパワーのレベルに応じた信号のレベル変化に応じて上記レーザ光の発光パワーが一定になるように上記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第1レーザパワー制御手段と、上記レーザパワーのレベルとは無関係に一定値で上記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第2レーザパワー制御手段と、上記第1レーザパワー制御手段と上記第2レーザパワー制御手段を切り替える切替手段と、上記記録媒体に記録する情報が0である期間が第1所定期間以上発生した時に上記バイアスレベルのレーザパワーを検出するためのサンプリングパルスを出力する手段と、上記記録媒体への記録時、上記バイアスレベルのレーザパワーを検出し、そのバイアスレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行うと共に、上記サンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合、上記切替手段によって上記第1レーザパワー制御手段に切り替えて、上記第1レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御し、上記サンプリングパルスが上記第2所定期間以上出力されない場合、上記第2レーザパワー制御手段に切り替えて、上記第2レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御する手段を設けたものである。
【0028】
また、半導体レーザ光源に所定の発光規則に基づくパルス発光をさせて記録媒体上にレーザ光を照射し、上記記録媒体に対してバイアスレベルとイレースレベルとピークレベルとの3値のレーザパワーによって所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期の1以上の整数倍の長さのパルスからなる情報を記録し、上記記録媒体に記録された情報を消去し、上記記録媒体を初期化し及び上記記録媒体に記録された情報を再生する光情報記録再生装置において、上記レーザパワーのレベルに応じた信号のレベル変化に応じて上記レーザ光の発光パワーが一定になるように上記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第1レーザパワー制御手段と、上記レーザパワーのレベルとは無関係に一定値で上記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第2レーザパワー制御手段と、上記第1レーザパワー制御手段と上記第2レーザパワー制御手段を切り替える切替手段と、上記記録媒体に記録する情報が0である期間が第1所定期間以上発生した時に上記バイアスレベルのレーザパワーを検出するためのサンプリングパルスを出力する手段と、上記記録媒体への記録時、上記イレースレベルのレーザパワーを検出し、そのイレースレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行うと共に、上記サンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合、上記切替手段によって上記第1レーザパワー制御手段に切り替えて、上記第1レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御し、上記サンプリングパルスが上記第2所定期間以上出力されない場合、上記第2レーザパワー制御手段に切り替えて、上記第2レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御する手段を設けるとよい。
【0029】
さらに、上記のような光情報記録再生装置において、上記第1レーザパワー制御手段から上記第2レーザパワー制御手段に切り替えて上記サンプリングパルスを出力した後、上記切替手段によって上記第1レーザパワー制御手段に再び切り替えて、上記第1レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御させる手段を設けるとよい。
【0030】
また、上記のような光情報記録再生装置において、上記第1レーザパワー制御手段或いは上記第2レーザパワー制御手段から出力されるレーザ駆動電流の制御信号によって上記半導体レーザ光源を上記バイアスレベルで発光させるための電流を駆動し、上記半導体レーザ光源から発光するレーザ光の微分効率特性に応じた電流をレーザ光に重畳することによって上記半導体レーザ光源を上記イレースレベル或いは上記ピークレベルで発光させるための電流を駆動する手段を設けるとよい。
【0031】
さらに、上記のような光情報記録再生装置において、上記サンプリングパルスをトリガ入力とし、そのトリガ入力のあった所定期間後に上記切替手段に対して上記第2レーザパワー制御手段に切り替えさせる第2レーザパワー制御切替信号を出力する切替信号出力手段と、上記サンプリングパルスが上記所定期間以上出力されない場合、上記切替信号出力手段から上記切替手段へ出力する第2レーザパワー制御切替信号が立ち下がり、その後上記サンプリングパルスが出力されたら上記第2レーザパワー制御切替信号が立ち上がるように制御する手段を設けるとよい。
【0032】
また、上記のような光情報記録再生装置において、所定クロック周波数に基づいて動作し、上記サンプリングパルスによってカウント値をリセットし、そのカウント値がリセットされてから所定カウント後に上記切替手段へ上記第2レーザパワー制御手段に切り替えさせる第2レーザパワー制御切替信号を出力するカウント手段と、上記サンプリングパルスが上記所定期間以上出力されない場合、上記カウント手段(カウンタ)から上記切替手段に出力する第2レーザパワー制御切替信号が立ち下がり、その後上記サンプリングパルスが出力されたら上記カウント手段をリセットして上記第2レーザパワー制御切替信号が立ち上がるように制御する手段を設けるとよい。
【0033】
さらに、上記のような光情報記録再生装置において、上記第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と上記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号との差動信号を出力する差動信号出力手段と、上記第2レーザパワー制御手段によってレーザ駆動電流値を制御している期間は、上記第2レーザパワー制御手段に出力する上記レーザパワーのレベルに応じた信号の代わりに上記差動信号出力手段の出力信号を上記第1レーザパワー制御手段に帰還させることによって上記第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号を上記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号と同レベルに保持させる手段を設けるとよい。
【0034】
また、上記のような光情報記録再生装置において、上記第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と上記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を比較した結果の比較信号を出力する比較信号出力手段と、その手段によって上記両制御信号を定期的に比較することによって上記両制御信号が常にほぼ同等のレベルとなるように上記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を制御する手段を設けるとよい。
【0036】
この発明の請求項1記載の光情報記録再生装置は、バイアスレベルとピークレベルとの2値のレーザパワーによって情報の記録と再生を行い、記録時におけるレーザパワー制御として、バイアスレベルのレーザパワーを検出し、その検出されたバイアスレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行い、バイアスレベルのレーザパワーを検出するために記録情報が0である期間が第1所定時間以上発生したときに出力されるサンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合には、第1レーザパワー制御手段によってレーザパワーのレベルに応じた信号のレベル変化に応じてレーザ光の発光パワーが一定になるように半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御し、サンプリングパルスが上記第2所定期間以上出力されない場合には、第2レーザパワー制御手段によってレーザパワーのレベルとは無関係に一定値で前記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御するように切り替える。
【0037】
この発明の請求項2記載の光情報記録再生装置は、バイアスレベルとイレースレベルとピークレベルとの3値のレーザパワーによって情報の記録と消去と初期化と再生を行い、記録時におけるレーザパワー制御として、イレースレベルのレーザパワーを検出し、その検出されたイレースレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行い、イレースレベルのレーザパワーを検出するために記録情報が0である期間が第1所定時間以上発生したときに出力されるサンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合には、第1レーザパワー制御手段によってレーザパワーのレベルに応じた信号のレベル変化に応じてレーザ光の発光パワーが一定になるように半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御し、サンプリングパルスが上記第2所定期間以上出力されない場合には、第2レーザパワー制御手段によってレーザパワーのレベルとは無関係に一定値で前記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御するように切り替える。
【0038】
この発明の請求項3記載の光情報記録再生装置は、第1レーザパワー制御手段から第2レーザパワー制御手段へ切り替えた後にサンプリングパルスが出力された場合、再び第1レーザパワー制御手段に切り替えてレーザ駆動電流値を制御する。
【0039】
この発明の請求項4記載の光情報記録再生装置は、第1レーザパワー制御手段或いは第2レーザパワー制御手段から出力されるレーザ駆動電流によってバイアスレベルで発光させるための電流を駆動し、レーザ光の微分効率特性に応じた電流をレーザ光に重畳することによってイレースレベル或いはピークレベルでレーザ発光させるための電流を駆動する。
【0040】
この発明の請求項5記載の光情報記録再生装置は、サンプリングパルスをトリガ入力とし、そのトリガ入力の所定期間後に、切替信号出力手段から切替手段に対して第2レーザパワー制御手段に切り替えさせる第2レーザパワー制御切替信号を出力し、サンプリングパルスが所定期間以上出力されない場合に、切替信号出力手段から切替手段へ出力される第2レーザパワー制御切替信号が立ち下がり、その後サンプリングパルスが出力されたら第2レーザパワー制御切替信号が立ち上がるように制御する。
【0041】
この発明の請求項6記載の光情報記録再生装置は、カウント手段が所定クロック周波数に基づいて動作し、サンプリングパルスによってカウント値をリセットし、リセットされてから所定カウント後に切替手段に対して第2レーザパワー制御切替信号を出力し、サンプリングパルスが所定期間以上出力されない場合、カウント手段から切替手段へ出力される第2レーザパワー制御切替信号が立ち下がり、その後サンプリングパルスが出力されたらカウント手段をリセットして第2レーザパワー制御切替信号が立ち上がるようにする。
【0042】
この発明の請求項7記載の光情報記録再生装置は、差動信号出力手段が第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号の差動信号を出力し、第2レーザパワー制御手段によってレーザパワーを制御している期間は、第1レーザパワー制御手段へ出力するパワーモニタ信号の代わりに差動信号出力手段の差動信号を第1レーザパワー制御手段へ帰還させることによって第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号を第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号と同レベルに保持させるようにする。
【0043】
この発明の請求項8記載の光情報記録再生装置は、比較信号出力手段が第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を比較した結果の比較信号を出力し、第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を定期的に比較することによって両制御信号が常にほぼ同等のレベルとなるように第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を制御する。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
(第1実施形態)
図1は、この発明の請求項1乃至5及び請求項7乃至9の一実施形態である光情報記録再生装置の主要部の機能構成を示すブロック図である。
図2は、図1に示したバイアスレベル電流駆動装置の内部構成を示すブロック図である。
【0046】
図3は、図1に示したCPUが出力する主要な信号のタイミングチャート図である。
図4は、図2に示したバイアスレベル電流駆動装置から出力される駆動電流とレーザダイオードにおける発光パワーとの関係を示す線図である。
図5は、図2に示したバイアスレベル電流駆動装置によるACC制御に係わる各種信号のタイミングチャート図である。
【0047】
図1に示す第1実施形態の光情報記録再生装置では、DVDフォーマットのコードデータを相変化メディア(例えば、相変化ディスク)である光ディスクに記録(オーバーライト)する情報記録方式を適用し、データ変調方式として8−16変調コードを用いてマークエッジ(PWM:PULSE WIDTH MODULATION)記録を行っており、そのような光ディスクと記録データを用いて、半導体レーザ光をマルチパルス発光させて相変化メディアの記録面に照射し、その記録面上に記録マークを形成することによって情報の記録を行う。
【0048】
この光情報記録再生装置は、情報記録時、マルチパルスでマークを形成するためのピークパワー:Pwとバイアスパワー:Pb、スペースを形成するためのイレースパワー:Peの3種類の記録パワーが必要になる。
【0049】
まず、この光情報記録再生装置における記録時の通常のAPC動作について説明する。
CPU1から出力するイレースレベル制御信号104とピークレベル制御信号105とによってそれぞれイレースレベル電流駆動装置8とピークレベル電流駆動装置9の出力電流を設定する。
【0050】
イレースレベル電流駆動装置8とピークレベル電流駆動装置9は、具体的にはDACであり、CPU1からデジタル的に設定されたLD駆動電流情報に基づいてそれぞれアナログ信号であるイレースレベル重畳電流信号106とピークレベル重畳電流信号107を出力する。
【0051】
バイアスレベル電流駆動装置7は、図2に示した構成にすることにより、バイアスレベル駆動電流信号108を出力する。
LD駆動装置4は、バイアスレベル駆動電流信号108,イレースレベル重畳電流信号106,ピークレベル重畳電流信号107に応じてそれぞれバイアスパワー:Pb,イレースパワー:Pe,ピークパワー:Pwの各駆動電流量を決定する。
【0052】
また、CPU1は、図3の(a)に示すように、光ディスク(図示を省略)に記録する情報を8−16変調信号に変換し、更に図3の(d)に示すように、マルチパルス波形を生成し、その波形に応じてそれぞれイレースパワーイネーブル信号101,ピークパワーイネーブル信号102をLD駆動装置4へ供給する。
【0053】
LD駆動装置4は、それぞれイレースパワーイネーブル信号101,ピークパワーイネーブル信号102がハイレベル“H”の時に各レベルのイレースレベル重畳電流信号106,ピークレベル重畳電流信号107をバイアスレベル駆動電流信号108に適宜重畳してレーザダイオード(LD)2に駆動電流を供給する。
【0054】
さらに説明すると、CPU1は、図3の(b)と(c)に示すように、イレースレベルで半導体レーザ光を発光する場合は、イレースパワーイネーブル信号101をハイレベル“H”にし、LD駆動装置4はバイアスレベル駆動電流信号108にイレースレベル重畳電流信号106を重畳してLD2の駆動電流にする。
【0055】
また、ピークレベルで半導体レーザ光を発光する場合は、ピークパワーイネーブル信号102をハイレベル“H”にし、LD駆動装置4はバイアスレベル駆動電流信号108にピークレベル重畳電流信号107を重畳してLD2の駆動電流にする。
【0056】
そして、LD駆動装置4によってLD2に駆動電流を供給すると、LD2は半導体レーザ光を出射して、図示を省略した光ディスクを照射し、情報の記録及び再生を行う。
【0057】
さらにその際、出射光の一部がモニタPD3に入射され、モニタPD3は発光パワーに比例したパワーモニタ電流信号109をI/V変換回路5へ出力し、I/V変換回路5はバイアスレベル電流駆動装置7へ電流−電圧変換したパワーモニタ信号110を出力し、バイアスレベル電流駆動装置7はそのパワーモニタ信号110を利用することによってAPC制御を行なう。
【0058】
バイアスレベル電流駆動装置7では、図2に示すように、I/V変換回路5から出力されたパワーモニタ信号110を分岐してそれぞれアンプ701と703へ出力し、それぞれで増幅してサンプルホールド回路702と704でサンプル・ホールドする。
【0059】
上記アンプ703とサンプルホールド回路704は、相変化メディアの光ディスクに情報を記録する場合に用い、上記アンプ701とサンプルホールド回路702は、後述する第2実施形態の光情報記録再生装置によって色素メディアである光ディスクに情報を記録する場合に用いる。
【0060】
スイッチ709は、メディア種選択信号116に応じてサンプルホールド回路702と704からの出力信号を選択する。図2ではAPC・ACC出力比較信号114がハイレベル“H”の場合を図示している。
【0061】
この第1実施形態の光情報記録再生装置では、相変化メディアの光ディスクに情報を記録する場合にイレースレベルをサンプル・ホールドするが、後述する第2実施形態の光情報記録再生装置では色素メディアの光ディスクに情報を記録する場合にバイアスレベルをサンプル・ホールドするので、後段のAPC回路705への出力をメディア種によらずにほぼ同じにするため、パワーモニタ信号110を分岐させてアンプ701のゲインをアンプ703のゲインよりも高めに設定するように構成している。
【0062】
サンプルホールド回路704は、ロングスペースデータ出力時(例えば、10T以上連続するスペースデータ)、CPU1から出力されるサンプリング信号113がハイレベル“H”→ローレベル“L”の期間でパワーモニタ信号110をサンプルホールドし、APC回路705へ出力する。その時点では、スイッチ710と711と712はハイレベル“H”を選択している。
【0063】
CPU1から出力した目標パワー値信号112は、D/Aコンバータ11でアナログ化された後に反転アンプ708によって基準値電圧(VREF)に基づいて反転され、サンプルホールド回路704からの出力信号と加算されてAPC回路705の反転端子に出力される。
【0064】
APC回路705は、具体的には積分回路であり、その出力信号をスイッチ711を通ってバイアスレベル駆動電流信号108としてLD駆動装置4へ出力することにより、APCループを構成する。
【0065】
APC回路705は、サンプルホールド回路704の出力と反転アンプ708の出力の加算信号が基準電圧VREFと等しくなるように、すなわち、サンプルホールド回路704の出力と目標パワー値信号112が等しくなるように出力信号を制御する。
【0066】
また、A/Dコンバータ713によってバイアスレベル駆動電流信号108をデジタル化し、バイアス電流駆動電流デジタル信号115としてCPU1へ出力する。
このようにして、ロングスペースデータをサンプルホールドすることによってバイアスレベルの駆動電流を制御する。
【0067】
次に、CPU1の制御により、イレースレベル重畳電流信号106,ピークレベル重畳電流信号107には一定の電流を重畳しているが、イレースレベルの変動に応じてバイアスレベルを変化させているので、イレースレベルは常にアナログ的にパワー制御されている。
そのイレースレベル重畳電流とピークレベル重畳電流は、レーザの微分効率特性とバイアスレベル駆動電流デジタル信号115に基づいて求めることができる。
【0068】
図4に示すように、バイアスパワー:Pb,イレースパワー:Pe,ピークパワー:Pw,バイアスレベル駆動電流:Ib,イレースレベル重畳電流:ΔIe,ピークレベル重畳電流:ΔIwの場合、微分効率:ηは次の数4に基づいて求められる。この微分効率:ηは予め求めておくことにする。
【0069】
【数4】
η=(Pe−Pb)/ΔIe・・・(4)
【0070】
その数4に基づいて、イレースレベル重畳電流:ΔIe、ピークレベル重畳電流:ΔIwはそれぞれ次の数5と数6によって求めることができる。
【0071】
【数5】
ΔIe=(Pe−Pb)/η・・・(5)
【0072】
【数6】
ΔIw=(Pw−Pb)/η・・・(6)
【0073】
次に、サンプリング信号113が所定期間以上出力されない場合の動作について説明する。
上述したように、サンプリング信号113が長期間出力されないと、サンプルホールド回路704の出力がドループ特性によって徐々に低下し、APC回路705はサンプルホールド回路704の出力に応じて出力値を変化させるので、レーザ発光が異常になってしまう。
【0074】
そこで、サンプリング信号113が所定期間出力されない場合は、一時的に半導体レーザ光の制御をACC制御(AUTOMATIC CURRENT CONTROL)に切り替える。
【0075】
すなわち、CPU1から出力されるデジタル信号をD/Aコンバータ10を通してACC駆動電流信号111とし、スイッチ711を経てバイアスレベル駆動電流信号108として出力する。
サンプリング信号113は、単安定マルチバイブレータ714へトリガとして出力される。
【0076】
単安定マルチバイブレータ714は、サンプリング信号113の立ち上がりでトリガがかかり、所定期間(例えば、150μs)以内にトリガが出力されている間は常にハイレベル“H”が出力され、所定期間以上トリガが出力されない場合にローレベル“L”になるように構成している。
そして、単安定マルチバイブレータ714の出力がLになるとACC制御に切り替わるようになる。
【0077】
単安定マルチバイブレータ714は、スイッチ710と711と712へそれぞれACC制御切替信号750を出力する。
図5は、その動作のタイミングを示している。
スイッチ711がローレベル“L”になると、ACC駆動電流信号111をバイアスレベル駆動電流信号108として出力する。
【0078】
そして、その状態で10T以上のロングスペースデータが発生してサンプリング信号113が出力されたら、単安定マルチバイブレータ714の出力がハイレベル“H”になるので、速やかにAPC制御に復帰する。
【0079】
また、スイッチ710と712がローレベル“L”になると、APC回路出力帰還回路706により、APC回路705の出力とACC駆動電流信号111との差動信号がAPC回路705に帰還され、APC回路出力帰還回路706の出力が基準電圧:VREFと等しくなるように、すなわち、APC回路705の出力とACC駆動電流信号111が等しくなるように、APC回路705を動作する。
【0080】
このようにして、ACC制御期間中にAPC回路705の出力が飽和するのを防ぐことができ、且つAPC制御に復帰した時に速やかにバイアスレベル駆動電流信号108を整定させることができる。
【0081】
コンパレータ707は、APC回路705の出力信号とACC駆動電流信号111を比較し、APC・ACC出力比較信号114としてCPU1に出力する。CPU1では、定期的にAPC・ACC出力比較信号114を参照し、APC出力比較信号114とACC駆動電流信号111が等しくなるようにACC駆動電流信号111の出力を設定する。
【0082】
このようにして、APC制御からACC制御に切り替わった場合でも切り替わる直前のAPC回路出力値とほぼ同じ値がバイアスレベル駆動電流信号108として出力されるようになる。
【0083】
上述したように、この第1実施形態の光情報記録再生装置は、半導体レーザ光源(LD2)に所定の発光規則に基づくパルス発光をさせて記録媒体(光ディスク)上に半導体レーザ光を照射し、記録媒体に対してバイアスレベル(バイアスパワー:Pb)とイレースレベル(イレースパワー:Pe)とピークレベル(ピークパワー:Pw)との3値のレーザパワーによって所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期(T)の1以上の整数(N)倍の長さのパルスからなる情報を記録し、記録媒体に記録された情報を消去し、記録媒体を初期化し及び記録媒体に記録された情報を再生する。
【0084】
また、上記バイアスレベル電流駆動装置7が、以下に示す(1)〜(11)の各機能を果たす。
(1)上記レーザパワーのレベルに応じた信号(パワーモニタ電流信号109)のレベル変化に応じて半導体レーザ光の発光パワーが一定になるように半導体レーザ光源(LD2)のレーザ駆動電流値を制御する第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)
【0085】
(2)上記レーザパワーのレベルとは無関係に一定値で半導体レーザ光源(LD2)のレーザ駆動電流値を制御する第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)と、上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)と上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)を切り替える切替手段(レーザ駆動回路切替装置)
【0086】
(3)記録媒体への記録時、上記イレースレベルのレーザパワー(イレースパワー:Pe)を検出し、そのイレースレベルのレーザパワー(イレースパワー:Pe)に基づいてレーザパワーの制御を行うと共に、そのイレースレベルのレーザパワー(イレースパワー:Pe)を検出するために記録媒体に記録する情報が0である期間が第1所定時間以上発生したときに出力されるサンプリングパルス(サンプリング信号113)が第2所定期間以内の間隔で出力される場合、上記切替手段によって上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)に切り替えて、上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御し、上記サンプリングパルス(サンプリング信号113)が上記第2所定期間以上出力されない場合、上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)に切り替えて、上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御する手段
【0087】
(4)上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)から上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)に切り替えて上記サンプリングパルス(サンプリング信号113)を出力した後、上記切替手段によって上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)に再び切り替えて、上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御させる手段
【0088】
(5)上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)或いは上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)から出力されるレーザ駆動電流の制御信号によって上記半導体レーザ光源(LD2)を上記バイアスレベル(バイアスパワー:Pb)で発光させるための電流を駆動し、上記半導体レーザ光源(LD2)から発光するレーザ光の微分効率特性(微分効率:η)に応じた電流をレーザ光に重畳することによって上記半導体レーザ光源(LD2)を上記イレースレベル(イレースパワー:Pe)或いは上記ピークレベル(ピークパワー:Pw)で発光させるための電流を駆動する手段
【0089】
(6)上記サンプリングパルス(サンプリング信号113)をトリガ入力とし、そのトリガ入力のあった所定期間後に上記切替手段(レーザ駆動回路切替装置)に対して上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)に切り替えさせる第2レーザパワー制御切替信号を出力する切替信号出力手段(単安定マルチバイブレータ714)
【0090】
(7)上記サンプリングパルス(サンプリング信号113)が上記所定期間以上出力されない場合、上記切替信号出力手段(単安定マルチバイブレータ714)から上記切替手段(レーザ駆動回路切替装置)へ出力する第2レーザパワー制御切替信号(ACC制御切替信号750)が立ち下がり、その後上記サンプリングパルス(サンプリング信号113)が出力されたら上記第2レーザパワー制御切替信号(ACC制御切替信号750)が立ち上がるように制御する手段
【0091】
(8)上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)から出力される制御信号(APC制御回路出力信号)と上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)から出力される制御信号(ACC制御回路出力信号)との差動信号を出力する差動信号出力手段(APC回路出力帰還回路706)
【0092】
(9)上記第2レーザパワー制御手段(APC制御回路)によってレーザ駆動電流値を制御している期間は、上記第2レーザパワー制御手段(APC制御回路)に出力する上記レーザパワーのレベルに応じた信号(パワーモニタ信号)の代わりに上記差動信号出力手段(APC回路出力帰還回路706)の出力信号を上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)に帰還させることによって上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)から出力される制御信号を上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)から出力される制御信号と同レベルに保持させる手段
【0093】
(10)上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)から出力される制御信号(APC制御回路出力信号)と上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)から出力される制御信号(ACC制御回路出力信号)を比較した結果の比較信号を出力する比較信号出力手段(APC・ACC出力信号比較回路)
【0094】
(11)上記比較信号出力手段によって上記両制御信号(APC制御回路出力信号とACC制御回路出力信号)を定期的に比較することによって上記両制御信号(APC制御回路出力信号とACC制御回路出力信号)が常にほぼ同等のレベルとなるように上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)から出力される制御信号(ACC制御回路出力信号)を制御する手段
【0096】
なお、この第1実施形態の光情報記録再生装置では、APC制御からACC制御に切り替わる期間を150msの場合で説明したが、光情報記録再生装置のシステムに応じて他の最適な期間を設定すればよい。
【0097】
この第1実施形態の光情報記録再生装置は、バイアスレベル,イレースレベル,ピークレベルの3値のレーザパワーにより、それぞれ情報の記録,消去,初期化,再生を行う場合、記録時におけるレーザパワー制御として、イレースレベルのレーザパワーを検出し、その検出されたイレースレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行い、イレースレベルのレーザパワーを検出するために記録情報が0である期間が第1所定時間以上発生したときに出力されるサンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合には、APC制御回路によってレーザ駆動電流値を制御し、サンプリングパルスが上記第2所定期間以上出力されない場合には、ACC制御回路に切り替えてレーザ駆動電流値を制御するので、サンプルホールド回路のサンプリング信号が上記第2所定期間以上出力されない場合でも、レーザパワーの制御を正確に行うことができる。
【0098】
また、レーザパワー制御回路がAPC制御回路からACC制御回路に切り替わった後、サンプリングパルスが出力された場合は再びAPC制御回路に切り替えてレーザ駆動電流値を制御するので、ACC制御の期間を極力短くすることができ、レーザパワーの制御をより正確に行うことができる。
【0099】
さらに、APC制御回路或いはACC制御回路から出力されるレーザ駆動電流の制御信号に基づいてバイアスレベルで発光させるための電流を駆動し、レーザ光の微分効率特性に応じた電流をレーザ光に重畳することによってイレースレベル或いはピークレベルで発光させるための電流を駆動するので、バイアスレベル,イレースレベル,ピークレベルのそれぞれのレーザパワーの制御を正確に行うことができる。
【0100】
また、単安定マルチバイブレータがサンプリングパルスをトリガ入力とし、そのトリガ入力の所定期間後にレーザ駆動回路切替回路に対してACC制御回路切替信号を出力し、サンプリングパルスが所定期間以上出力されない場合には、単安定マルチバイブレータからレーザ駆動回路切替回路に出力されるACC制御回路切替信号が立ち下がるようにし、その後サンプリングパルスが出力されたらACC制御回路切替信号が立ち上がるようにするので、サンプルホールド回路のサンプリング信号が所定期間以上出力されない場合でも、レーザパワーの制御を正確に行うことができる。
【0101】
さらに、APC制御回路出力帰還回路によってAPC制御回路から出力されるAPC制御回路出力信号とACC制御回路から出力されるACC制御回路出力信号の差動信号を出力し、ACC制御回路によってレーザパワーを制御している期間は、APC制御回路に出力されるパワーモニタ信号の代わりにAPC制御回路出力帰還回路からの出力信号をAPC制御回路に帰還させることによってAPC制御回路出力信号をACC制御回路出力信号と同レベルに保持するようにしたので、ACC制御期間中にAPC制御回路の出力が飽和するのを防ぐことができ、且つACC制御からAPC制御に復帰した時にAPC制御回路の出力信号を速やかに整定させることができる。
【0102】
また、APC・ACC出力信号比較回路によってAPC制御回路から出力されるAPC制御回路出力信号とACC制御回路から出力されるACC制御回路出力信号を比較した比較信号を出力し、そのAPC制御回路出力信号とACC制御回路出力信号を定期的に比較することによってAPC制御回路出力信号とACC制御回路出力信号が常にほぼ同等のレベルとなるようにACC制御回路出力信号を制御するので、APC制御からACC制御に切り替わった際にも正確にレーザパワーの制御を行うことができる。
【0103】
さらに、記録情報が“0”である期間が所定期間以上発生した時のタイミングでサンプリングパルスを出力するので、低帯域のパワー検出・制御回路によってAPC制御回路を構成することができる。
【0104】
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態の光情報記録再生装置について説明する。
図6は、この第2実施形態の光情報記録再生装置のCPUが出力する主要な信号のタイミングチャート図である。
【0105】
この第2実施形態の光情報記録再生装置は、この発明の請求項1に記載した機能を備えており、その構成は上述した第1実施形態の光情報記録再生装置と同じであるが、上述とは異なり色素メディアである光ディスクに記録を行う。
【0106】
そこで、記録レベルがバイアスレベル(バイアスパワー:Pb)とピークレベル(ピークパワー:Pw)の2値とし、サンプルホールドするレベルをバイアスレベルにする。したがって、この第2実施形態の光情報記録再生装置のCPU1が出力するイレースパワーイネーブル信号101は、図6に示すように、常にローレベル“L”にする。
【0107】
また、図2に示した、メディア種選択信号116はローレベル“L”になり、パワーモニタ信号110はアンプ701で増幅し、サンプルホールド回路702でサンプルホールドしてAPC回路705へ出力する。
【0108】
すなわち、この第2実施形態の光情報記録再生装置は、半導体レーザ光源(LD2)に所定の発光規則に基づくパルス発光をさせて記録媒体(光ディスク)上に半導体レーザ光を照射し、記録媒体に対してバイアスレベル(バイアスパワー:Pb)とピークレベル(ピークパワー:Pw)との2値のレーザパワーによって所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期(T)の1以上の整数(N)倍の長さのパルスからなる情報を記録し及び記録媒体に記録された情報を再生する。
【0109】
また、上記バイアスレベル電流駆動装置7が、以下に示す(20)〜(23)の各機能を果たす。
(20)上記レーザパワーのレベルに応じた信号(パワーモニタ電流信号109)のレベル変化に応じて上記半導体レーザ光の発光パワーが一定になるように半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)
【0110】
(21)上記レーザパワーのレベルとは無関係に一定値で上記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)
(22)上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)と上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)を切り替える切替手段(レーザ駆動回路切替装置)
【0111】
(23)上記記録媒体への記録時、上記バイアスレベルのレーザパワー(バイアスパワー:Pb)を検出し、そのバイアスレベルのレーザパワー(バイアスパワー:Pb)に基づいてレーザパワーの制御を行うと共に、上記バイアスレベルのレーザパワー(バイアスパワー:Pb)を検出するために上記記録媒体に記録する情報が0である期間が第1所定時間以上発生したときに出力されるサンプリングパルス(サンプリング信号113)が第2所定期間以内の間隔で出力される場合、上記切替手段によって上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)に切り替えて、上記第1レーザパワー制御手段(APC制御回路)からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御し、上記サンプリングパルス(サンプリング信号113)が上記第2所定期間以上出力されない場合、上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)に切り替えて、上記第2レーザパワー制御手段(ACC制御回路)からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御する手段
【0112】
この第1実施形態の光情報記録再生装置は、バイアスレベル,ピークレベルの2値のレーザパワーにより、それぞれ情報の記録,再生を行なう場合、記録時におけるレーザパワー制御として、バイアスレベルのレーザパワーを検出し、その検出されたバイアスレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行い、バイアスレベルのレーザパワーを検出するために記録情報が0である期間が第1所定時間以上発生したときに出力されるサンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合には、APC制御回路によってレーザ駆動電流値を制御し、サンプリングパルスが上記第2所定期間以上出力されない場合はACC制御回路に切り替えてレーザ駆動電流値を制御するので、サンプルホールド回路のサンプリング信号が上記第2所定期間以上出力されない場合でも、レーザパワーの制御を正確に行うことができる。
【0113】
(第3実施形態)
次に、この発明の第3実施形態の光情報記録再生装置について説明する。
図7は、この第3実施形態の光情報記録再生装置のバイアスレベル電流駆動装置によるACC制御に係わる各種信号のタイミングチャート図である。
図8は、この第3実施形態の光情報記録再生装置に設けるカウンタの構成を示すブロック図である。
【0114】
この第3実施形態の光情報記録再生装置は、この発明の請求項6に記載した機能を備えており、その構成は上述した第1実施形態の光情報記録再生装置と略同じであるが、上述したAPC制御からACC制御に切り替えるタイミングを生成する回路の単安定マルチバイブレータ714に代えて図8に示すような構成のカウンタ7112を用いている。
【0115】
図8に示すように、このカウンタ7112は、クロック7111から比較的低周波(例えば、1MHz)のクロックを出力し、カウンタ7112が所定のカウント値以上をカウントしたらローレベル“L”の信号を出力し、サンプリング信号113によってリセットしてハイレベル“H”の信号を出力する。
【0116】
カウンタ7112は、クロック7111によってカウントされ、所定カウント(例えば、150カウント,150μs)以上カウントされたらACC制御切替信号750をスイッチ710と711と712へ出力する。
このカウンタ7112は、サンプリング信号113の立ち上がりでリセットされる構成にしているので、サンプリング信号113が150μs間隔以内で出力されている間はハイレベル“H”の信号を出力し続ける。
【0117】
また、図7に示すように、サンプリング信号113が150μs以上出力されないと、カウンタ7112はACC制御切替信号750をローレベル“L”にする。したがって、第1実施形態の光情報記録再生装置と同様にして、半導体レーザ光の制御をACC制御に切り替える。
その時にサンプリング信号113が出力されると、カウンタ7112はリセットされてACC制御切替信号750をハイレベル“H”として速やかにAPC制御に復帰する。
【0118】
なお、この第3実施形態の光情報記録再生装置では、カウンタのクロックとして独立したクロックを用いたが、例えばチャネルクロックを適宜分周させたクロックを用いてもよい。
【0119】
この第3実施形態の光情報記録再生装置は、所定クロック周波数によって動作し、サンプリングパルスによってカウント値をリセットするカウンタから、リセットされてから所定カウント後にレーザ駆動回路切替回路に対してACC制御回路切替信号を出力し、サンプリングパルスが所定期間以上出力されない場合には、カウンタからレーザ駆動回路切替回路に出力されるACC制御回路切替信号が立ち下がるようにし、その後サンプリングパルスが出力されたらカウンタをリセットしてACC制御回路切替信号が立ち上がるようにするので、サンプルホールド回路のサンプリング信号が所定期間以上出力されない場合でも、レーザパワーの制御を正確に行うことができる。
【0120】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の光情報記録再生装置によれば、サンプルホールドのサンプリング信号が所定期間以上出力されない場合でも、半導体レーザ光源のレーザパワー制御を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の請求項1乃至5及び請求項7及び8の一実施形態である光情報記録再生装置の主要部の機能構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示したバイアスレベル電流駆動装置の内部構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示したCPUが出力する主要な信号のタイミングチャート図である。
【図4】図2に示したバイアスレベル電流駆動装置から出力される駆動電流とレーザダイオードにおける発光パワーとの関係を示す線図である。
【図5】図2に示したバイアスレベル電流駆動装置によるACC制御に係わる各種信号のタイミングチャート図である。
【図6】この第2実施形態の光情報記録再生装置のCPUが出力する主要な信号のタイミングチャート図である。
【図7】この第3実施形態の光情報記録再生装置のバイアスレベル電流駆動装置によるACC制御に係わる各種信号のタイミングチャート図である。
【図8】この第3実施形態の光情報記録再生装置に設けるカウンタの構成を示すブロック図である。
【図9】従来の記録パワーを用いたマルチパルス波形を示す波形図である。
【図10】従来のマルチパルス波形を示す波形図である。
【図11】従来の記録波形の一例を示す波形図である。
【符号の説明】
1:CPU 2:レーザダイオード(LD)
3:モニタフォトダイオード(モニタPD)
4:LD駆動装置 5:I/V変換回路
7:バイアスレベル電流駆動装置
8:イレースレベル電流駆動装置
9:ピークレベル電流駆動装置
10,11:D/Aコンバータ
101:イレースパワーイネーブル信号
102:ピークパワーイネーブル信号
104:イレースレベル制御信号
105:ピークレベル制御信号
106:イレースレベル重畳電流信号
107:ピークレベル重畳電流信号
108:バイアスレベル駆動電流信号
109:パワーモニタ電流信号
110:パワーモニタ信号
111:ACC駆動電流信号
112:目標パワー値信号
113:サンプリング信号
114:APC・ACC出力比較信号
115:バイアスレベル駆動電流デジタル信号
116:メディア種選択信号
701,703:アンプ
702,704:サンプルホールド回路
705:APC回路
706:APC回路出力帰還回路
707:コンパレータ 708:反転アンプ
709,710,711,712:スイッチ
713:A/Dコンバータ
714:単安定マルチバイブレータ
750:ACC制御切替信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus such as an optical disc drive that records and reproduces information by irradiating a recording medium such as an optical disc with a laser beam from a light source such as a semiconductor element.
[0002]
[Prior art]
Recently, with the spread of multimedia, optical discs (recording media) that are playback-only media such as music CDs, CD-ROMs, DVD-ROMs, and information that are optical disc drives that play back information recorded on the optical discs. Playback devices have been put into practical use.
[0003]
In addition to write-once optical disks that use dye media and rewritable MO disks that use magneto-optical (MO) media, optical disks that are phase-change media are also attracting attention. Also, an information recording / reproducing apparatus that is an optical disk drive that performs reproduction has been put into practical use.
[0004]
In particular, rewritable DVD media are attracting much attention as next-generation multimedia recording media and large-capacity storage media.
The phase change medium is a recording medium that records information by reversibly changing the recording material into a crystalline phase and an amorphous phase.
[0005]
Unlike the MO media, the phase change media described above do not require an external magnetic field, and can record and reproduce information using only laser light from a light source composed of a semiconductor element such as a laser diode (LD). Overwrite recording in which recording and erasing are performed at once by laser light is possible.
[0006]
As a general recording waveform for recording information on the phase change medium, for example, there is a single-pulse semiconductor laser emission waveform generated based on an 8-16 modulation code or the like. However, there are problems such as recording marks distorted like tears due to animal heat, or insufficient cooling rate due to insufficient formation of amorphous phase, resulting in low recording marks for laser light. There is.
[0007]
Therefore, as a recording method for recording information on a DVD phase change type medium, as shown in FIG. 9, a mark is formed on the phase change type medium by a laser beam having a multi-pulse waveform using a multistage recording power. This prevents the above-mentioned problems.
[0008]
As shown in FIG. 9 (c), the mark portion of the multi-pulse waveform is composed of a leading heating pulse A for sufficiently preheating the recording film of the phase change type medium to the melting point or more, and a plurality of subsequent successive pulses. It consists of a heating pulse B and a continuous cooling pulse C between them, the head heating pulse A, the light emission power (peak power) of the heating pulse B is Pw, the light emission power (bias power) of the cooling pulse C is Pb, If the read power is Pr, each light emission power is set so as to satisfy the relationship of the following
[0009]
[Expression 1]
Pw> Pb≈Pr (1)
[0010]
The space portion of the multi-pulse waveform is composed of an erase pulse D, and the light emission power (erase power) Pe is set so as to satisfy the following formula 2.
[0011]
[Expression 2]
Pw>Pe> Pb (2)
[0012]
In this way, by making the recording waveform a multi-pulse light emission waveform, an amorphous phase is formed in the mark portion of the phase-change-type media by the heating-cooling rapid cooling condition by the heating pulses A and B and the cooling pulse C, and the space Since the crystal phase is formed in the portion under the slow cooling condition only by heating with the erase pulse D, a sufficient difference in reflectance between the amorphous phase and the crystal phase can be obtained.
[0013]
Also, when recording information on a DVD-based dye medium, the recording mark cannot be accurately generated due to animal heat in single-pulse recording, so the mark is formed by laser light having a multi-pulse waveform as shown in FIG. A recording method to be formed has been proposed.
[0014]
As shown in FIG. 10C, the light emission power (peak power) of the head heating pulse A and the heat pulse B is Pw, the light emission power (bias power) of the cooling pulse C and the space D is Pb, and the read power is Pr. Then, each light emission power is set so as to satisfy the relationship of the following
[0015]
[Equation 3]
Pw> Pb≈Pr (3)
[0016]
When recording on the phase change medium or the dye medium as described above, it is necessary to correctly control the recording light emission power.
As a method of controlling the laser diode (LD), a method of driving a constant current to the LD regardless of fluctuations in emission power is called ACC control (AUTOMATIC CURRENT CONTROL).
[0017]
However, since the drive current-light emission power characteristics of the LD easily fluctuate due to self-heating or the like, APC control (AUTOMATIC POWER CONTROL) is generally performed as a means for stabilizing the light emission power.
[0018]
This APC control is a method in which a part of the light emitted from the LD is incident on a photodetector (PD) and the LD drive current is controlled using a monitor current generated in proportion to the light emission power of the LD.
[0019]
Here, when only information reproduction is considered, a high-frequency current is generally superimposed on the LD drive current to suppress noise, but since it is a constant current in terms of DC, a relatively low-band feedback loop. By configuring this, APC control can be easily realized.
[0020]
However, when APC is performed at the time of recording, the recording power changes at a high speed in order to form marks and spaces.
For example, in a CD system or a DVD system, if a low-band feedback loop is configured by utilizing the fact that the recording data DSV (DIGITAL SUM VALUE) becomes zero, the recording power can be reduced with a simple configuration as in the case of playback. Although it can be controlled, the exact power cannot be controlled.
[0021]
In order to solve such problems, conventionally, the level of the period during which space data is output (bias level for dye-type media and erase level for phase-change media) is sampled and held, so that a relatively low bandwidth is obtained. There has been an optical information recording / reproducing apparatus (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-96364) that accurately controls a bias level and an erase level during recording by a detection / control circuit.
[0022]
In such an optical information recording / reproducing apparatus, when recording is performed on a DVD-type phase change medium or a dye-type medium, multi-pulse emission is performed when recording mark data, and thus recording power is detected. In this case, if the sample-and-hold is performed when the long space data is output, the detection / control circuit can be configured with a lower band.
[0023]
For example, when recording on a CD-R medium with a recording waveform as shown in FIG. 11, 11T space and 11T mark data is output as a SYNC code for each SYNC frame (588 channel clock = 588T). Sample holding may be performed when the 11T space data is output.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional optical information recording / reproducing apparatus as described above, when recording on a DVD-type medium, the SYNC code output for each SYNC frame (1488T) is 14T according to a predetermined rule in order to make DSV zero. Since the mark or the 14T space is selected, the 14T space data is not necessarily output periodically. In addition, long space data other than the SYNC code is also expected to be generated within a certain period of time, but is not guaranteed as a modulation rule.
[0025]
Therefore, when trying to control the laser power in an analog manner according to the output value of the sample and hold circuit, if the sampling signal is not output for a predetermined period or more, the output is lowered based on the droop characteristic of the sample and hold circuit, leading to abnormal light emission. was there.
[0026]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to accurately perform laser power control of a semiconductor laser light source even when a sampling and holding sampling signal is not output for a predetermined period or longer. .
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention makes a semiconductor laser light source emit pulsed light based on a predetermined light emission rule and irradiates the recording medium with laser light, and the recording medium has two bias levels and peak levels. In an optical information recording / reproducing apparatus for recording information consisting of a pulse having a length of an integer multiple of 1 or more of a channel clock period based on a predetermined recording modulation method with a laser power of a value and reproducing the information recorded on the recording medium A first laser power control means for controlling a laser drive current value of the semiconductor laser light source so that a light emission power of the laser light becomes constant according to a level change of a signal according to a level of the laser power; and the laser Second laser power control means for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source at a constant value irrespective of the power level; And switching means for switching the first laser power control means and the second laser power control means, the period information to be recorded on the recording medium is 0 First A means for outputting a sampling pulse for detecting the laser power at the bias level when it occurs for a predetermined period of time, and the laser power at the bias level is detected when recording on the recording medium, and the laser power at the bias level is detected. Based on the laser power control, the sampling pulse is Second When output at intervals within a predetermined period, the switching means switches to the first laser power control means, the laser drive current value is controlled by a control signal from the first laser power control means, and the sampling pulse is the above Second Means for switching to the second laser power control means and controlling the laser drive current value by a control signal from the second laser power control means is provided when the output is not performed for a predetermined period or longer.
[0028]
Further, the semiconductor laser light source emits pulsed light based on a predetermined light emission rule and irradiates the recording medium with laser light, and the recording medium is predetermined by a ternary laser power of a bias level, an erase level, and a peak level. Information consisting of a pulse having a length of an integer multiple of 1 or more of the channel clock period based on the recording modulation method is erased, the information recorded on the recording medium is erased, the recording medium is initialized, and the recording medium is In an optical information recording / reproducing apparatus for reproducing recorded information, a laser driving current value of the semiconductor laser light source so that a light emission power of the laser light becomes constant according to a level change of a signal corresponding to the level of the laser power. A first laser power control means for controlling the laser power of the semiconductor laser light source at a constant value irrespective of the level of the laser power. A second laser power control means for controlling the current values, and switching means for switching the first laser power control means and the second laser power control means, the period information to be recorded on the recording medium is 0 First A means for outputting a sampling pulse for detecting the laser power at the bias level when it occurs for a predetermined period or more, and detecting the laser power at the erase level at the time of recording on the recording medium. Based on the laser power control, the sampling pulse is Second When output at intervals within a predetermined period, the switching means switches to the first laser power control means, the laser drive current value is controlled by a control signal from the first laser power control means, and the sampling pulse is the above Second When output is not performed for a predetermined period or longer, it is preferable to provide means for switching to the second laser power control means and controlling the laser drive current value by a control signal from the second laser power control means.
[0029]
Further, in the optical information recording / reproducing apparatus as described above, the first laser power control means switches from the first laser power control means to the second laser power control means to output the sampling pulse, and then the first laser power control means by the switching means. It is preferable to provide means for switching again to control the laser drive current value by the control signal from the first laser power control means.
[0030]
In the optical information recording / reproducing apparatus as described above, the semiconductor laser light source emits light at the bias level by a control signal of the laser drive current output from the first laser power control means or the second laser power control means. Current for driving the semiconductor laser light source to emit light at the erase level or the peak level by superimposing a current corresponding to the differential efficiency characteristic of the laser light emitted from the semiconductor laser light source on the laser light. It is preferable to provide means for driving.
[0031]
Further, in the optical information recording / reproducing apparatus as described above, a second laser power which uses the sampling pulse as a trigger input and causes the switching means to switch to the second laser power control means after a predetermined period of the trigger input. A switching signal output means for outputting a control switching signal and a second laser power control switching signal output from the switching signal output means to the switching means falls when the sampling pulse is not output for the predetermined period or longer, and then the sampling is performed. Means may be provided for controlling the second laser power control switching signal to rise when a pulse is output.
[0032]
The optical information recording / reproducing apparatus as described above operates based on a predetermined clock frequency, resets the count value by the sampling pulse, and after the count value is reset, after the predetermined count, the second switching means Counting means for outputting a second laser power control switching signal to be switched to the laser power control means, and second laser power output from the counting means (counter) to the switching means when the sampling pulse is not output for the predetermined period or longer. It is preferable to provide means for resetting the counting means and controlling the second laser power control switching signal to rise when the control switching signal falls and then the sampling pulse is output.
[0033]
Further, in the optical information recording / reproducing apparatus as described above, a differential for outputting a differential signal between a control signal output from the first laser power control means and a control signal output from the second laser power control means. During the period in which the laser drive current value is controlled by the signal output means and the second laser power control means, the differential is used instead of the signal corresponding to the level of the laser power output to the second laser power control means. By feeding back the output signal of the signal output means to the first laser power control means, the control signal output from the first laser power control means is set to the same level as the control signal output from the second laser power control means. It is preferable to provide means for holding.
[0034]
In the optical information recording / reproducing apparatus as described above, a comparison signal obtained by comparing the control signal output from the first laser power control unit and the control signal output from the second laser power control unit is output. Control signal output from the second laser power control means is controlled so that both control signals always have substantially the same level by comparing the control signals with the comparison signal output means periodically. It is recommended to provide means for
[0036]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical information recording / reproducing apparatus that records and reproduces information by binary laser power of a bias level and a peak level, and uses a laser power at a bias level as laser power control at the time of recording. In order to detect and control the laser power based on the detected laser power at the bias level, and to detect the laser power at the bias level, there is a period in which the recorded information is zero. First The sampling pulse that is output when it occurs for a predetermined time or longer Second When output at intervals within a predetermined period, the laser of the semiconductor laser light source is configured so that the light emission power of the laser light becomes constant according to the level change of the signal according to the level of the laser power by the first laser power control means. The drive current value is controlled and the sampling pulse is Second When the laser beam is not output for a predetermined period or longer, the second laser power control means switches to control the laser drive current value of the semiconductor laser light source at a constant value regardless of the laser power level.
[0037]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical information recording / reproducing apparatus for recording, erasing, initializing and reproducing information by using three levels of laser power of a bias level, an erase level and a peak level, and controlling laser power during recording. As described above, there is a period in which the recorded information is zero in order to detect the laser power of the erase level, control the laser power based on the detected laser power of the erase level, and detect the laser power of the erase level. First The sampling pulse that is output when it occurs for a predetermined time or longer Second When output at intervals within a predetermined period, the laser of the semiconductor laser light source is configured so that the light emission power of the laser light becomes constant according to the level change of the signal according to the level of the laser power by the first laser power control means. The drive current value is controlled and the sampling pulse is Second When the laser beam is not output for a predetermined period or longer, the second laser power control means switches to control the laser drive current value of the semiconductor laser light source at a constant value regardless of the laser power level.
[0038]
According to a third aspect of the present invention, when the sampling pulse is output after switching from the first laser power control means to the second laser power control means, the optical information recording / reproducing apparatus switches to the first laser power control means again. Control the laser drive current value.
[0039]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical information recording / reproducing apparatus which drives a current for emitting light at a bias level by a laser driving current output from the first laser power control means or the second laser power control means, By superimposing a current corresponding to the differential efficiency characteristic on the laser beam, a current for driving laser emission at the erase level or peak level is driven.
[0040]
In the optical information recording / reproducing apparatus according to claim 5 of the present invention, the sampling pulse is used as a trigger input, and the switching signal output means switches the switching means to the second laser power control means after a predetermined period of the trigger input. 2 When the laser power control switching signal is output and the sampling pulse is not output for a predetermined period or longer, the second laser power control switching signal output from the switching signal output means to the switching means falls and then the sampling pulse is output. Control is performed so that the second laser power control switching signal rises.
[0041]
In the optical information recording / reproducing apparatus according to claim 6 of the present invention, the counting means operates based on a predetermined clock frequency, resets the count value by the sampling pulse, and after the predetermined count after the reset, the second means for the switching means. When the laser power control switching signal is output and the sampling pulse is not output for a predetermined period or longer, the second laser power control switching signal output from the counting means to the switching means falls, and then resets the counting means when the sampling pulse is output. Then, the second laser power control switching signal rises.
[0042]
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical information recording / reproducing apparatus, the differential signal output means is a differential signal between the control signal output from the first laser power control means and the control signal output from the second laser power control means. During the period when the laser power is controlled by the second laser power control means, the differential signal of the differential signal output means is used instead of the power monitor signal output to the first laser power control means. By feeding back to the control means, the control signal output from the first laser power control means is held at the same level as the control signal output from the second laser power control means.
[0043]
In the optical information recording / reproducing apparatus according to
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a main part of an optical information recording / reproducing apparatus as an embodiment of
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the bias level current driving apparatus shown in FIG.
[0046]
FIG. 3 is a timing chart of main signals output by the CPU shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the drive current output from the bias level current drive device shown in FIG. 2 and the light emission power in the laser diode.
FIG. 5 is a timing chart of various signals related to ACC control by the bias level current driver shown in FIG.
[0047]
The optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 applies an information recording method in which DVD format code data is recorded (overwritten) on an optical disc as a phase change medium (for example, a phase change disc). Mark edge (PWM: PULSE WIDTH MODULATION) recording is performed using 8-16 modulation code as a modulation method, and using such an optical disc and recording data, semiconductor laser light is emitted in multipulses to generate phase change media. Information is recorded by irradiating the recording surface and forming recording marks on the recording surface.
[0048]
This optical information recording / reproducing apparatus requires three types of recording powers: peak power: Pw and bias power: Pb for forming marks with multi-pulses, and erase power: Pe for forming spaces when recording information. Become.
[0049]
First, a normal APC operation during recording in the optical information recording / reproducing apparatus will be described.
The erase
[0050]
The erase level
[0051]
The bias level
The LD drive device 4 sets the drive current amounts of bias power: Pb, erase power: Pe, and peak power: Pw, respectively, according to the bias level drive
[0052]
Further, as shown in FIG. 3A, the
[0053]
The LD driving device 4 converts the erase level superimposed
[0054]
More specifically, as shown in FIGS. 3B and 3C, when the semiconductor laser beam is emitted at the erase level, the
[0055]
When the semiconductor laser beam is emitted at the peak level, the peak power enable
[0056]
When a driving current is supplied to the LD 2 by the LD driving device 4, the LD 2 emits a semiconductor laser beam, irradiates an optical disk (not shown), and records and reproduces information.
[0057]
At that time, part of the emitted light is incident on the
[0058]
In the bias level
[0059]
The
[0060]
The
[0061]
In the optical information recording / reproducing apparatus of the first embodiment, the erase level is sampled and held when information is recorded on the optical disk of the phase change medium. However, in the optical information recording / reproducing apparatus of the second embodiment, which will be described later, Since the bias level is sampled and held when information is recorded on the optical disk, the output to the
[0062]
The
[0063]
The target
[0064]
Specifically, the
[0065]
The
[0066]
In addition, the A /
In this way, the bias level drive current is controlled by sample-holding the long space data.
[0067]
Next, a constant current is superimposed on the erase level superimposed
The erase level superimposed current and peak level superimposed current can be obtained based on the differential efficiency characteristic of the laser and the bias level drive current
[0068]
As shown in FIG. 4, in the case of bias power: Pb, erase power: Pe, peak power: Pw, bias level drive current: Ib, erase level superimposed current: ΔIe, peak level superimposed current: ΔIw, differential efficiency: η is It is calculated based on the following equation (4). This differential efficiency: η is determined in advance.
[0069]
[Expression 4]
η = (Pe−Pb) / ΔIe (4)
[0070]
Based on Equation 4, the erase level superimposed current: ΔIe and the peak level superimposed current: ΔIw can be obtained by the following Equations 5 and 6, respectively.
[0071]
[Equation 5]
ΔIe = (Pe−Pb) / η (5)
[0072]
[Expression 6]
ΔIw = (Pw−Pb) / η (6)
[0073]
Next, an operation when the
As described above, if the
[0074]
Therefore, when the
[0075]
That is, the digital signal output from the
[0076]
The
And when the output of the
[0077]
The
FIG. 5 shows the timing of the operation.
When the
[0078]
In this state, when long space data of 10T or more is generated and the
[0079]
When the
[0080]
In this manner, the output of the
[0081]
The
[0082]
In this way, even when the APC control is switched to the ACC control, a value almost the same as the output value of the APC circuit immediately before the switching is output as the bias level driving
[0083]
As described above, the optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment irradiates the semiconductor laser light source (LD2) with the semiconductor laser light on the recording medium (optical disk) by causing the semiconductor laser light source (LD2) to emit pulses based on a predetermined light emission rule. A channel clock period (based on a predetermined recording modulation method) with a ternary laser power of a bias level (bias power: Pb), an erase level (erase power: Pe), and a peak level (peak power: Pw) with respect to the recording medium. T) records information consisting of a pulse having a length of an integer (N) times 1 or more, erases the information recorded on the recording medium, initializes the recording medium, and reproduces the information recorded on the recording medium .
[0084]
Further, the bias level
(1) The laser drive current value of the semiconductor laser light source (LD2) is controlled so that the emission power of the semiconductor laser light becomes constant according to the level change of the signal (power monitor current signal 109) corresponding to the laser power level. First laser power control means (APC control circuit)
[0085]
(2) second laser power control means (ACC control circuit) for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source (LD2) with a constant value regardless of the level of the laser power; and the first laser power control means ( Switching means (laser drive circuit switching device) for switching between the APC control circuit) and the second laser power control means (ACC control circuit)
[0086]
(3) During recording on the recording medium, the laser power at the erase level (erase power: Pe) is detected, and the laser power is controlled based on the laser power at the erase level (erase power: Pe). There is a period in which the information recorded on the recording medium is zero in order to detect the erase level laser power (erase power: Pe). First The sampling pulse (sampling signal 113) output when it occurs for a predetermined time or longer is Second When output at intervals within a predetermined period, the switching means switches to the first laser power control means (APC control circuit), and the laser is driven by the control signal from the first laser power control means (APC control circuit). The current value is controlled, and the sampling pulse (sampling signal 113) is Second Means for switching to the second laser power control means (ACC control circuit) and controlling the laser drive current value by a control signal from the second laser power control means (ACC control circuit) when the output is not performed for a predetermined period or longer.
[0087]
(4) After switching from the first laser power control means (APC control circuit) to the second laser power control means (ACC control circuit) and outputting the sampling pulse (sampling signal 113), the switching means causes the first laser power control means (APC control circuit) to output the first pulse. Switching again to one laser power control means (APC control circuit), and means for controlling the laser drive current value by the control signal from the first laser power control means (APC control circuit)
[0088]
(5) The bias level of the semiconductor laser light source (LD2) is controlled by a laser drive current control signal output from the first laser power control means (APC control circuit) or the second laser power control means (ACC control circuit). By driving a current for emitting light with (bias power: Pb) and superimposing a current corresponding to the differential efficiency characteristic (differential efficiency: η) of the laser light emitted from the semiconductor laser light source (LD2) on the laser light Means for driving a current for causing the semiconductor laser light source (LD2) to emit light at the erase level (erase power: Pe) or the peak level (peak power: Pw).
[0089]
(6) The sampling pulse (sampling signal 113) is used as a trigger input, and the second laser power control means (ACC control circuit) is applied to the switching means (laser drive circuit switching device) after a predetermined period of the trigger input. Switching signal output means (monostable multivibrator 714) for outputting a second laser power control switching signal to be switched to
[0090]
(7) Second laser power output from the switching signal output means (monostable multivibrator 714) to the switching means (laser drive circuit switching device) when the sampling pulse (sampling signal 113) is not output for the predetermined period or longer. Means for controlling the second laser power control switching signal (ACC control switching signal 750) to rise when the control switching signal (ACC control switching signal 750) falls and then the sampling pulse (sampling signal 113) is output.
[0091]
(8) A control signal (APC control circuit output signal) output from the first laser power control means (APC control circuit) and a control signal (ACC control) output from the second laser power control means (ACC control circuit). Differential signal output means (APC circuit output feedback circuit 706) for outputting a differential signal with the circuit output signal)
[0092]
(9) The period during which the laser drive current value is controlled by the second laser power control means (APC control circuit) depends on the level of the laser power output to the second laser power control means (APC control circuit). Instead of the received signal (power monitor signal), the output signal of the differential signal output means (APC circuit output feedback circuit 706) is fed back to the first laser power control means (APC control circuit). Means for holding the control signal output from the control means (APC control circuit) at the same level as the control signal output from the second laser power control means (ACC control circuit).
[0093]
(10) A control signal (APC control circuit output signal) output from the first laser power control means (APC control circuit) and a control signal (ACC control) output from the second laser power control means (ACC control circuit). Comparison signal output means (APC / ACC output signal comparison circuit) for outputting a comparison signal as a result of comparing the circuit output signal)
[0094]
(11) The both control signals (APC control circuit output signal and ACC control circuit output signal) are periodically compared with each other by the comparison signal output means (APC control circuit output signal and ACC control circuit output signal). ) For controlling the control signal (ACC control circuit output signal) output from the second laser power control means (ACC control circuit) so that the level is always substantially equal.
[0096]
In the optical information recording / reproducing apparatus of the first embodiment, the period for switching from the APC control to the ACC control has been described as 150 ms. However, another optimum period can be set according to the system of the optical information recording / reproducing apparatus. That's fine.
[0097]
The optical information recording / reproducing apparatus of the first embodiment performs laser power control at the time of recording when information is recorded, erased, initialized, and reproduced by ternary laser power of a bias level, an erase level, and a peak level, respectively. As described above, there is a period in which the recorded information is zero in order to detect the laser power of the erase level, control the laser power based on the detected laser power of the erase level, and detect the laser power of the erase level. First The sampling pulse that is output when it occurs for a predetermined time or longer Second When output at intervals within a predetermined period, the APC control circuit controls the laser drive current value, and the sampling pulse is Second above If it is not output for a predetermined period or longer, the laser drive current value is controlled by switching to the ACC control circuit. Second above Even when the laser beam is not output for a predetermined period or longer, the laser power can be accurately controlled.
[0098]
Also, after the laser power control circuit is switched from the APC control circuit to the ACC control circuit, when a sampling pulse is output, the laser drive current value is controlled again by switching to the APC control circuit, so the ACC control period is shortened as much as possible. Therefore, the laser power can be controlled more accurately.
[0099]
Furthermore, a current for emitting light at a bias level is driven based on a laser drive current control signal output from the APC control circuit or the ACC control circuit, and a current corresponding to the differential efficiency characteristic of the laser beam is superimposed on the laser beam. As a result, the current for emitting light at the erase level or peak level is driven, so that the laser power of the bias level, erase level, and peak level can be accurately controlled.
[0100]
In addition, when the monostable multivibrator uses a sampling pulse as a trigger input, outputs an ACC control circuit switching signal to the laser drive circuit switching circuit after a predetermined period of the trigger input, and the sampling pulse is not output for a predetermined period or more, Since the ACC control circuit switching signal output from the monostable multivibrator to the laser drive circuit switching circuit falls, and then the ACC control circuit switching signal rises when the sampling pulse is output, the sampling signal of the sample hold circuit Even when is not output for a predetermined period or longer, the laser power can be accurately controlled.
[0101]
Further, the APC control circuit output feedback circuit outputs a differential signal between the APC control circuit output signal output from the APC control circuit and the ACC control circuit output signal output from the ACC control circuit, and the laser power is controlled by the ACC control circuit. During this period, the output signal from the APC control circuit output feedback circuit is fed back to the APC control circuit instead of the power monitor signal output to the APC control circuit, so that the APC control circuit output signal becomes the ACC control circuit output signal. Since it is held at the same level, the output of the APC control circuit can be prevented from being saturated during the ACC control period, and the output signal of the APC control circuit is quickly settled when returning from the ACC control to the APC control. Can be made.
[0102]
Further, the APC / ACC output signal comparison circuit outputs a comparison signal comparing the APC control circuit output signal output from the APC control circuit and the ACC control circuit output signal output from the ACC control circuit, and the APC control circuit output signal And the ACC control circuit output signal are periodically compared to control the ACC control circuit output signal so that the APC control circuit output signal and the ACC control circuit output signal always have substantially the same level. The laser power can be accurately controlled even when switching to.
[0103]
Further, since the sampling pulse is output at the timing when the period in which the record information is “0” occurs for a predetermined period or more, the APC control circuit can be configured by the low-band power detection / control circuit.
[0104]
(Second Embodiment)
Next explained is an optical information recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the invention.
FIG. 6 is a timing chart of main signals output by the CPU of the optical information recording / reproducing apparatus of the second embodiment.
[0105]
The optical information recording / reproducing apparatus of the second embodiment has the function described in
[0106]
Therefore, the recording level is a binary value of a bias level (bias power: Pb) and a peak level (peak power: Pw), and the level to be sampled and held is a bias level. Therefore, the erase power enable
[0107]
Also, the media
[0108]
That is, the optical information recording / reproducing apparatus of the second embodiment irradiates the semiconductor laser light source (LD2) with pulsed light emission based on a predetermined light emission rule, and irradiates the recording medium (optical disk) with the semiconductor laser light. In contrast, the binary laser power of the bias level (bias power: Pb) and the peak level (peak power: Pw) is an integer (N) times 1 or more of the channel clock period (T) based on a predetermined recording modulation system. Information consisting of length pulses is recorded and information recorded on the recording medium is reproduced.
[0109]
Further, the bias level
(20) First controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source so that the emission power of the semiconductor laser light becomes constant according to the level change of the signal (power monitor current signal 109) according to the laser power level. 1 Laser power control means (APC control circuit)
[0110]
(21) Second laser power control means (ACC control circuit) for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source with a constant value regardless of the level of the laser power.
(22) Switching means (laser drive circuit switching device) for switching between the first laser power control means (APC control circuit) and the second laser power control means (ACC control circuit)
[0111]
(23) During recording on the recording medium, the laser power at the bias level (bias power: Pb) is detected, and the laser power is controlled based on the laser power at the bias level (bias power: Pb). There is a period in which information recorded on the recording medium is zero in order to detect the laser power (bias power: Pb) at the bias level. First The sampling pulse (sampling signal 113) output when it occurs for a predetermined time or longer is Second When output at intervals within a predetermined period, the switching means switches to the first laser power control means (APC control circuit), and the laser is driven by the control signal from the first laser power control means (APC control circuit). The current value is controlled, and the sampling pulse (sampling signal 113) is Second Means for switching to the second laser power control means (ACC control circuit) and controlling the laser drive current value by a control signal from the second laser power control means (ACC control circuit) when the output is not performed for a predetermined period or longer.
[0112]
In the optical information recording / reproducing apparatus of the first embodiment, when information is recorded and reproduced by binary laser power of a bias level and a peak level, respectively, the laser power at the bias level is used as laser power control at the time of recording. In order to detect and control the laser power based on the detected laser power at the bias level, and to detect the laser power at the bias level, there is a period in which the recorded information is zero. First The sampling pulse that is output when it occurs for a predetermined time or longer Second When output at intervals within a predetermined period, the APC control circuit controls the laser drive current value, and the sampling pulse is Second above If it is not output for a predetermined time or longer, the laser drive current value is controlled by switching to the ACC control circuit. Second above Even when the laser beam is not output for a predetermined period or longer, the laser power can be accurately controlled.
[0113]
(Third embodiment)
Next explained is an optical information recording / reproducing apparatus according to the third embodiment of the invention.
FIG. 7 is a timing chart of various signals related to ACC control by the bias level current driver of the optical information recording / reproducing apparatus of the third embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a counter provided in the optical information recording / reproducing apparatus of the third embodiment.
[0114]
The optical information recording / reproducing apparatus of the third embodiment has the function described in claim 6 of the present invention, and its configuration is substantially the same as the optical information recording / reproducing apparatus of the first embodiment described above. A
[0115]
As shown in FIG. 8, this
[0116]
The
Since the
[0117]
As shown in FIG. 7, if the
When the
[0118]
In the optical information recording / reproducing apparatus of the third embodiment, an independent clock is used as the counter clock. However, for example, a clock obtained by appropriately dividing the channel clock may be used.
[0119]
The optical information recording / reproducing apparatus according to the third embodiment operates at a predetermined clock frequency and switches the ACC control circuit to the laser drive circuit switching circuit after a predetermined count from the counter that resets the count value by the sampling pulse. When the sampling pulse is not output for a predetermined period or longer, the ACC control circuit switching signal output from the counter to the laser drive circuit switching circuit falls, and then the counter is reset when the sampling pulse is output. Since the ACC control circuit switching signal rises, the laser power can be accurately controlled even when the sampling signal of the sample hold circuit is not output for a predetermined period or longer.
[0120]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, the laser power control of the semiconductor laser light source can be accurately performed even when the sampling and holding sampling signal is not output for a predetermined period or longer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a first to fifth and seventh aspects of the present invention; And 8 It is a block diagram which shows the function structure of the principal part of the optical information recording / reproducing apparatus which is one Embodiment.
2 is a block diagram showing an internal configuration of the bias level current driving device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a timing chart of main signals output by the CPU shown in FIG. 1;
4 is a diagram showing the relationship between the drive current output from the bias level current drive device shown in FIG. 2 and the light emission power in the laser diode. FIG.
FIG. 5 is a timing chart of various signals related to ACC control by the bias level current driver shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a timing chart of main signals output by the CPU of the optical information recording / reproducing apparatus according to the second embodiment.
FIG. 7 is a timing chart of various signals related to ACC control by a bias level current driver of the optical information recording / reproducing apparatus of the third embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a counter provided in the optical information recording / reproducing apparatus of the third embodiment.
FIG. 9 is a waveform diagram showing a multi-pulse waveform using conventional recording power.
FIG. 10 is a waveform diagram showing a conventional multi-pulse waveform.
FIG. 11 is a waveform diagram showing an example of a conventional recording waveform.
[Explanation of symbols]
1: CPU 2: Laser diode (LD)
3: Monitor photodiode (monitor PD)
4: LD drive device 5: I / V conversion circuit
7: Bias level current driver
8: Erase level current driver
9: Peak level current driver
10, 11: D / A converter
101: Erase power enable signal
102: Peak power enable signal
104: Erase level control signal
105: Peak level control signal
106: Erase level superimposed current signal
107: Peak level superimposed current signal
108: Bias level drive current signal
109: Power monitor current signal
110: Power monitor signal
111: ACC drive current signal
112: Target power value signal
113: Sampling signal
114: APC / ACC output comparison signal
115: Bias level drive current digital signal
116: Media type selection signal
701, 703: Amplifier
702, 704: Sample hold circuit
705: APC circuit
706: APC circuit output feedback circuit
707: Comparator 708: Inverting amplifier
709, 710, 711, 712: switch
713: A / D converter
714: Monostable multivibrator
750: ACC control switching signal
Claims (8)
前記レーザパワーのレベルに応じた信号のレベル変化に応じて前記レーザ光の発光パワーが一定になるように前記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第1レーザパワー制御手段と、
前記レーザパワーのレベルとは無関係に一定値で前記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第2レーザパワー制御手段と、
前記第1レーザパワー制御手段と前記第2レーザパワー制御手段を切り替える切替手段と、
前記記録媒体に記録する情報が0である期間が第1所定期間以上発生した時に前記バイアスレベルのレーザパワーを検出するためのサンプリングパルスを出力する手段と、
前記記録媒体への記録時、前記バイアスレベルのレーザパワーを検出し、そのバイアスレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行うと共に、前記サンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合、前記切替手段によって前記第1レーザパワー制御手段に切り替えて、前記第1レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御し、前記サンプリングパルスが前記第2所定期間以上出力されない場合、前記第2レーザパワー制御手段に切り替えて、前記第2レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御する手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。A semiconductor laser light source emits pulsed light based on a predetermined light emission rule and irradiates the recording medium with laser light, and a predetermined recording modulation method is applied to the recording medium by binary laser power of a bias level and a peak level. In an optical information recording / reproducing apparatus for recording information consisting of pulses having a length of an integer multiple of 1 or more of a channel clock period based on the information and reproducing information recorded on the recording medium
First laser power control means for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source so that the light emission power of the laser light becomes constant according to the level change of the signal according to the level of the laser power;
Second laser power control means for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source at a constant value regardless of the level of the laser power;
Switching means for switching between the first laser power control means and the second laser power control means;
Means for outputting a sampling pulse for detecting the laser power at the bias level when a period in which the information to be recorded on the recording medium is zero occurs for a first predetermined period or more;
During recording on the recording medium, the laser power of the bias level is detected, the laser power is controlled based on the laser power of the bias level, and the sampling pulse is output at an interval within a second predetermined period. In this case, the switching means switches to the first laser power control means, the laser drive current value is controlled by a control signal from the first laser power control means, and the sampling pulse is not output for the second predetermined period or longer. An optical information recording / reproducing apparatus comprising: a means for switching to the second laser power control means and controlling a laser driving current value by a control signal from the second laser power control means.
前記レーザパワーのレベルに応じた信号のレベル変化に応じて前記レーザ光の発光パワーが一定になるように前記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第1レーザパワー制御手段と、
前記レーザパワーのレベルとは無関係に一定値で前記半導体レーザ光源のレーザ駆動電流値を制御する第2レーザパワー制御手段と、
前記第1レーザパワー制御手段と前記第2レーザパワー制御手段を切り替える切替手段と、
前記記録媒体に記録する情報が0である期間が第1所定期間以上発生した時に前記バイアスレベルのレーザパワーを検出するためのサンプリングパルスを出力する手段と、
前記記録媒体への記録時、前記イレースレベルのレーザパワーを検出し、そのイレースレベルのレーザパワーに基づいてレーザパワーの制御を行うと共に、前記サンプリングパルスが第2所定期間以内の間隔で出力される場合、前記切替手段によって前記第1レーザパワー制御手段に切り替えて、前記第1レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御し、前記サンプリングパルスが前記第2所定期間以上出力されない場合、前記第2レーザパワー制御手段に切り替えて、前記第2レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御する手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。A semiconductor laser light source emits pulsed light based on a predetermined light emission rule and irradiates the recording medium with laser light, and predetermined recording is performed on the recording medium by ternary laser power of a bias level, an erase level, and a peak level Records information consisting of pulses having a length that is an integer multiple of 1 or more of the channel clock period based on the modulation method, erases the information recorded on the recording medium, initializes the recording medium, and records the information on the recording medium. In an optical information recording / reproducing apparatus for reproducing recorded information,
First laser power control means for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source so that the light emission power of the laser light becomes constant according to the level change of the signal according to the level of the laser power;
Second laser power control means for controlling the laser drive current value of the semiconductor laser light source at a constant value regardless of the level of the laser power;
Switching means for switching between the first laser power control means and the second laser power control means;
Means for outputting a sampling pulse for detecting the laser power at the bias level when a period in which the information to be recorded on the recording medium is zero occurs for a first predetermined period or more;
At the time of recording on the recording medium, the laser power at the erase level is detected, the laser power is controlled based on the laser power at the erase level, and the sampling pulse is output at an interval within a second predetermined period. In this case, the switching means switches to the first laser power control means, the laser drive current value is controlled by a control signal from the first laser power control means, and the sampling pulse is not output for the second predetermined period or longer. An optical information recording / reproducing apparatus comprising: a means for switching to the second laser power control means and controlling a laser driving current value by a control signal from the second laser power control means.
前記第1レーザパワー制御手段から前記第2レーザパワー制御手段に切り替えて前記サンプリングパルスを出力した後、前記切替手段によって前記第1レーザパワー制御手段に再び切り替えて、前記第1レーザパワー制御手段からの制御信号によってレーザ駆動電流値を制御させる手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1 or 2,
After switching from the first laser power control means to the second laser power control means and outputting the sampling pulse, the switching means again switches to the first laser power control means, and from the first laser power control means An optical information recording / reproducing apparatus provided with means for controlling the laser drive current value by the control signal.
前記第1レーザパワー制御手段或いは前記第2レーザパワー制御手段から出力されるレーザ駆動電流の制御信号によって前記半導体レーザ光源を前記バイアスレベルで発光させるための電流を駆動し、前記半導体レーザ光源から発光するレーザ光の微分効率特性に応じた電流をレーザ光に重畳することによって前記半導体レーザ光源を前記イレースレベル或いは前記ピークレベルで発光させるための電流を駆動する手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 2.
A current for causing the semiconductor laser light source to emit light at the bias level is driven by a laser drive current control signal output from the first laser power control means or the second laser power control means, and light is emitted from the semiconductor laser light source. And means for driving a current for causing the semiconductor laser light source to emit light at the erase level or the peak level by superimposing a current corresponding to the differential efficiency characteristic of the laser light to be emitted on the laser light. Information recording / reproducing apparatus.
前記サンプリングパルスをトリガ入力とし、そのトリガ入力のあった所定期間後に前記切替手段に対して前記第2レーザパワー制御手段に切り替えさせる第2レーザパワー制御切替信号を出力する切替信号出力手段と、
前記サンプリングパルスが前記所定期間以上出力されない場合、前記切替信号出力手段から前記切替手段へ出力する第2レーザパワー制御切替信号が立ち下がり、その後前記サンプリングパルスが出力されたら前記第2レーザパワー制御切替信号が立ち上がるように制御する手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1 or 2,
A switching signal output means for setting the sampling pulse as a trigger input, and outputting a second laser power control switching signal for causing the switching means to switch to the second laser power control means after a predetermined period of the trigger input;
When the sampling pulse is not output for the predetermined period or longer, the second laser power control switching signal output from the switching signal output means to the switching means falls, and then the second laser power control switching when the sampling pulse is output. An optical information recording / reproducing apparatus comprising means for controlling a signal to rise.
所定クロック周波数に基づいて動作し、前記サンプリングパルスによってカウント値をリセットし、そのカウント値がリセットされてから所定カウント後に前記切替手段へ前記第2レーザパワー制御手段に切り替えさせる第2レーザパワー制御切替信号を出力するカウント手段と、
前記サンプリングパルスが前記所定期間以上出力されない場合、前記カウント手段から前記切替手段に出力する第2レーザパワー制御切替信号が立ち下がり、その後前記サンプリングパルスが出力されたら前記カウント手段をリセットして前記第2レーザパワー制御切替信号が立ち上がるように制御する手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1 or 2,
Second laser power control switching that operates based on a predetermined clock frequency, resets the count value by the sampling pulse, and causes the switching means to switch to the second laser power control means after a predetermined count after the count value is reset Counting means for outputting a signal;
If the sampling pulse is not output for the predetermined period or longer, the second laser power control switching signal output from the counting means to the switching means falls, and then resets the counting means when the sampling pulse is output, (2) An optical information recording / reproducing apparatus comprising means for controlling the laser power control switching signal to rise.
前記第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と前記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号との差動信号を出力する差動信号出力手段と、
前記第2レーザパワー制御手段によってレーザ駆動電流値を制御している期間は、前記第2レーザパワー制御手段に出力する前記レーザパワーのレベルに応じた信号の代わりに前記差動信号出力手段の出力信号を前記第1レーザパワー制御手段に帰還させることによって前記第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号を前記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号と同レベルに保持させる手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。The optical information recording / reproducing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Differential signal output means for outputting a differential signal between a control signal output from the first laser power control means and a control signal output from the second laser power control means;
During the period in which the laser drive current value is controlled by the second laser power control means, the output of the differential signal output means instead of the signal corresponding to the level of the laser power output to the second laser power control means Means are provided for holding the control signal output from the first laser power control means at the same level as the control signal output from the second laser power control means by feeding back the signal to the first laser power control means. An optical information recording / reproducing apparatus.
前記第1レーザパワー制御手段から出力される制御信号と前記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を比較した結果の比較信号を出力する比較信号出力手段と、
該手段によって前記両制御信号を定期的に比較することによって前記両制御信号が常にほぼ同等のレベルとなるように前記第2レーザパワー制御手段から出力される制御信号を制御する手段を設けたことを特徴とする光情報記録再生装置。The optical information recording / reproducing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Comparison signal output means for outputting a comparison signal as a result of comparing the control signal output from the first laser power control means and the control signal output from the second laser power control means;
Means is provided for controlling the control signal output from the second laser power control means so that the two control signals are always at substantially the same level by periodically comparing the two control signals by the means. An optical information recording / reproducing apparatus.
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