JP3930233B2

JP3930233B2 - Optical information recording device

Info

Publication number: JP3930233B2
Application number: JP2000222428A
Authority: JP
Inventors: 彰康渡部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2020-07-24
Also published as: JP2002042337A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光により光ディスクなどの記録媒体上に情報を記録する光情報記録装置に関する。
【従来の技術】
【０００３】
マルチメディアの普及に伴い音楽用ＣＤ（Compact Disk），ＣＤ−ＲＯＭ、最近ではＤＶＤ（Digital Video又はVersatile Disk）−ＲＯＭなどの再生専用メディア（記録媒体）や情報再生装置が実用化されている。また、最近では、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も注目されており、これらの記録媒体を用いた情報記録再生装置が実用化されている。特に書き換え可能な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大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ものである。また、相変化型メディアは、ＭＯメディアなどと異なり外部磁界を必要とせず半導体レーザからなるレーザ光源からのレーザ光だけで情報の記録、再生ができ、かつ、情報の記録と消去がレーザ光により一度に行われるオーバーライト記録が可能である。
【０００４】
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、この記録波形による単パルス記録では、畜熱のため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。
【０００５】
このため、相変化型メディアに情報を記録する従来の記録方式では、図５（ｃ）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り相変化型メディアにマークを形成することで上述の問題を防止している。この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（ボトムパワー）をＰｂ、リードパワーをＰｒとすれば、各々の発光パワーは
Ｐｗ＞Ｐｂ≒Ｐｒ
に設定されている。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（消去パワー）Ｐｅは
Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂ
に設定されている。
【０００６】
このように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り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り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。
【０００７】
ところで、相変化メディアに記録する際には、記録発光パワーの制御を正しく行なうことが必要である。半導体レーザは自己発熱などにより駆動電流−発光パワー特性が簡単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ＡＰＣ（Ａutomatic Ｐower Ｃontrol＝オートパワー制御）が行なわれる。これは、半導体レーザの出射光の一部をモニタ用のフォトディテクタに入射させ、半導体レーザの発光パワーに比例して発生するモニタ電流を用いて半導体レーザに対する駆動電流を負帰還ループにより制御するというものである。
【０００８】
情報再生のみを考慮した場合は、一般的に半導体レーザ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、直流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ことで容易にＡＰＣを実現することができる。ところが、記録時にＡＰＣを行なう場合は、マーク／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、制御に工夫が必要がある。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、正確なパワー制御をすることはできない。
【０００９】
この点、例えば、ＣＤ−Ｒ（色素系）メディアに対して図１２（ｃ）に示すような単パルスによるストラテジで記録を行なう場合であれば、最長データ長である１１Ｔの長さのマーク或いはスペースのデータを記録する際にマーク／スペース各々で発光パワーをサンプル／ホールドするようにすれば、ディスク回転数を４倍速程度に高速化した場合でも制御帯域は数ＭＨｚでよく、比較的安価な構成で正確な記録パワーを制御することができる。
【００１０】
ところが、ＤＶＤ系メディアの場合は、単パルスではなく、上述したようなマルチパルス発光波形を用いて記録することが望ましく、ピークレベルのパワー検出を行うには単純なサンプルホールド回路では受光系やその後段の回路で非常に高速な制御帯域が必要になり、現実的でない。
【００１１】
そこで、ロングスペースデータが出力される際にサンプルホールドするようにすれば、イレースパワーの検出を行うことができる。記録時のボトムパワー或いはピークパワーを制御するには、記録開始前に予め半導体レーザの微分効率特性を算出しておき、イレースパワーを駆動する電流に微分効率から算出された電流を加算／減算することでピークパワーの駆動電流とする手法がある。しかし、この手法は、半導体レーザの微分効率が変動しないことが前提となっており、微分効率が変動してしまうとピークパワーを駆動する電流に誤差が生じてしまう。
【００１２】
このような課題を解決する手段として、例えば、特開平９−１７１６３１号公報によれば、ピークパワーを非パルス状態で発光させることでピークパワーの出射光量を正確に検出できるようにしている。また、非パルス状態で発光させることで検出したピークパワーと、スペース出力時に検出したイレースパワーとにより、ボトムパワーを補正するようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
再生時のジッタ特性が良好となるような光波形とするには、記録時におけるピークパワー、イレースパワー及びボトムパワーの３点を各々最適なパワーに保つ必要がある。この点、上述のような特開平９−１７１６３１号公報に示される非パルス状態の発光を利用する技術を用いることで、ピークパワーとスペースパワーを正確に検出することができ、また、この２つのパワーよりボトムパワーを補正することもできる。
【００１４】
しかしながら、特開平９−１７１６３１号公報に示される技術を図５（ｃ）に示すようなＤＶＤ相変化系メディアに対するマルチパルス発光波形の記録ストラテジのピークパワー制御に応用しようとした場合、非パルス状態で記録した箇所は本来の発光波形とは異なるため、連続加熱により記録マークがうまく形成されず欠損箇所となってしまうという不具合がある。
【００１５】
そこで、本発明は、マルチパルス発光波形の記録ストラテジを用いて記録を行う上で、検出帯域の限られたモニタ素子を使用してもピークパワー、イレースパワー及びボトムパワーを正確に制御することができ、かつ、記録マークを欠損させない記録が可能な光情報記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明は、所定の記録変調方式に基づいた、チャネルクロック周期ＴのＮ倍（Ｎは１以上の正の整数）のデータ長からなる情報に応じてレーザ光源を所定の発光規則でパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行なう光情報記録装置において、前記レーザ光源の発光パワーに対応した電流をモニタ信号として出力するモニタ素子と、前記レーザ光源に対して、バイアスレベル電流を印加するバイアスレベル電流印加手段と、前記バイアスレベル電流にイレースレベル電流を重畳するイレースレベル電流重畳手段と、前記バイアスレベル電流にピークレベル電流を重畳するピークレベル電流重畳手段と、前記イレースレベル電流重畳手段中に設けられて、電流源切替信号により前記イレースレベル電流を複数レベルに切り替えるイレースレベル電流切替手段と、通常記録動作中に前記イレースレベル電流を前記バイアスレベル電流に重畳させた印加電流に基づいて前記レーザ光源を発光させたときのレーザ光の発光パワーを取得する通常記録動作用サンプルホールド手段と、前記イレースレベル電流を前記イレースレベル電流切替手段により切り替えて前記レーザ光源を発光させたときのレーザ光の発光パワーを取得する微分効率算出用サンプルホールド手段と、演算手段と、を備え、前記微分効率算出用サンプルホールド手段は、異なるタイミングで複数の発光レベルが設定され、ロングスペースデータが出力されたときに前記複数の発光レベルの発光パワーを取得し、取得された夫々の前記発光パワーと該発光パワーを生じさせた各印加電流とに基づいて前記演算手段により前記レーザ光源の微分効率を算出し、算出された微分効率に基づいて記録時における前記バイアスレベル電流又は前記ピークレベル電流を決定するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
従って、ロングスペースデータの出力時にサンプリングしたイレースレベルと、演算手段により算出された微分効率とを元にボトムレベル／ピークレベルのパワーを算出することで低帯域の回路構成でも各レベルのパワー補正を行うことができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光情報記録装置において、前記ロングスペースデータは、データの長さが１０Ｔ以上であることを特徴とする。
【００１９】
従って、通常記録時のＡＰＣ動作を行う時間間隔は、微分効率算出シーケンス動作の時間間隔に比べて比較的短い間隔とすることができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段は、発光パワーが一定となるように前記モニタ素子を含む負帰還ループで構成されたオートパワー制御回路の一部として動作することを特徴とする。
【００２１】
従って、オートパワー制御回路を用いる通常記録時のＡＰＣ動作と微分効率算出時のシーケンス動作とで個別にイレースレベルの発光レベルを取得することができるため、マルチパルス発光波形の記録ストラテジを用いて記録を行う上で、検出帯域の限られたモニタ素子を使用しても正確にピークパワー、イレースパワー及びボトムパワーを制御することができる上に、非パルス状態にする必要がないため、記録マークを欠損させない記録が可能となる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のうち何れか一に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段と前記微分効率算出用サンプルホールド手段とは、前記電流源切替信号に対応してそのサンプル／ホールド動作のイネーブル／ディスエーブルが制御されることを特徴とする。
【００２３】
従って、例えば微分効率算出時のシーケンス動作に通常記録時ＡＰＣ動作用のサンプルホールド値を適正レベルに保持しておくことができる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のうち何れか一に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段と前記微分効率算出用サンプルホールド手段のうち前記電流源切替信号により選択されたサンプルホールド手段は、記録データとして所定長以上のイレース情報が出力された時にアクティブになるイレースレベルサンプル信号に応じてサンプル／ホールドし、選択されていない残りのサンプルホールド手段はホールド状態を維持するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
従って、例えば微分効率算出時のシーケンス動作に通常記録時ＡＰＣ動作用のサンプルホールド値を適正レベルに保持しておくことができ、再び通常のＡＰＣ動作に復帰した時に速やかに通常記録動作を行わせることができる。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の光情報記録装置において、前記電流源切替信号の動作タイミングは、前記イレースレベルサンプル信号のサンプル開始タイミング直前及びホールド開始タイミング直後であることを特徴とする。
【００２７】
従って、所定長以上のイレース情報が短い間隔で発生した場合でも正確に通常のＡＰＣ動作とデジタルサンプル動作とを切り替えることができる。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段と前記微分効率算出用サンプルホールド手段とが連続して前記イレースレベルサンプル信号に対してホールド状態とならないように動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２９】
従って、特定のサンプルホールド手段が長期間ホールド状態になっているとドループの影響により通常のＡＰＣ動作が不安定になってしまう可能性があるが、連続してホールド状態とならないように動作させることにより、ドループの影響により通常のＡＰＣ動作が不安定になるのを防ぐことができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項３に記載の光情報記録装置において、前記微分効率算出用サンプルホールド手段で取得した発光パワーをデジタル化して出力するＡ／Ｄコンバータを備えることを特徴とする。
【００３１】
従って、演算手段による微分効率の算出をＣＰＵなどによりデジタル的に処理させることができる。
【００３２】
請求項９記載の発明は、請求項８に記載の光情報記録装置において、前記微分効率算出用サンプルホールド手段によるサンプル動作を数回繰り返し行わせ、各々前記Ａ／Ｄコンバータによりデジタル化されたデジタル値の平均値を用いて前記演算手段により前記微分効率を算出させるようにしたことを特徴とする。
【００３３】
従って、Ａ／Ｄコンバータの出力はノイズ等の影響で設定分解能以上の検出誤差を有しているが、サンプル動作を繰り返して行わせ、デジタル値を平均化することで検出誤差をキャンセルさせることができる。
【発明の実施の形態】
【００３４】
本発明の一実施の形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。本実施の形態では、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）に記録（オーバーライト）する光情報記録装置への適用例を示し、データ変調方式（記録変調方式）として８−１６変調コードを用いてマークエッジ（ＰＷＭ：Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）記録を行うものとする。本実施の形態では、このようなメディアと記録データとを用いて、記録に際して所定の発光規則によりレーザ光源としての半導体レーザをマルチパルス発光させてマーク／スペースを記録するものである。
【００３５】
図１にこのような記録再生可能な光情報記録装置の基本的な全体構成例を示す。本実施の形態の光情報記録装置１においては、スピンドルモータ（図示せず）により回転駆動される例えばＤＶＤ−ＲＷによる記録媒体２に対して再生動作又は記録動作のために照射するレーザ光を発するレーザ光源としての半導体レーザ（ＬＤ）３が設けられている。この半導体レーザ３から発せられたレーザ光はコリメータレンズ４により平行光束に変換された後、偏光ビームスプリッタ５、λ／４板６及び対物レンズ７を経て記録媒体２上に集光照射される。記録媒体２から反射された戻り光は再び対物レンズ７及びλ／４板６を経て偏光方向が９０°回転されて再び偏光ビームスプリッタ５に入射することにより、入射光と分離されるように反射されて、検出レンズ８により受光領域が４分割された分割受光素子（ＰＤ）９に入射して受光される。この分割受光素子９により受光された各分割領域の受光信号は情報信号となるＲＦ信号、フォーカシング用のサーボ信号Ｆｏ及びトラッキング用のサーボ信号Ｔｒの基となるもので、ＲＦ信号はＲＦ信号復調回路１０に入力されて再生信号としての再生データの出力に供される。一方、フォーカシング用のサーボ信号Ｆｏ及びトラッキング用のサーボ信号Ｔｒは、Ｆｏ／Ｔｒサーボ制御装置１１に入力されて対物レンズ７に対するフォーカシング／トラッキング用のアクチュエータ１２のサーボ制御に供され、記録媒体２に対するレーザ光が合焦状態で正しくトラック上をトラッキングするように制御される。
【００３６】
一方、ＲＦ信号復調回路１０からの再生データを取り込むとともに、各種の演算処理及び制御処理を実行し演算手段として機能するＣＰＵ１３が設けられている。このＣＰＵ１３には再生データや記録データ、その他の信号の授受を行うホスト１４が接続されている。このＣＰＵ１３には制御信号や記録データに基づき半導体レーザ３の発光パワーや発光状態等を制御するＬＤパワー制御装置１５が接続されている。また、半導体レーザ３から出射されて偏光ビームスプリッタ５によりその一部が反射されて分岐されたモニタ光を集光レンズ１６を介して受光しその発光パワーに対応した電流をモニタ信号としてＣＰＵ１３に出力するモニタ素子としての前方フォトディテクタ（ＰＤ）１７が設けられている。
【００３７】
このような基本的な構成において、本実施の形態では、ＬＤパワー制御装置１５は、例えば図２に示すように構成されている。まず、半導体レーザ３を実際に駆動させるための駆動電流を流すＬＤ駆動装置１８が設けられている。ここに、情報記録時は、図５（ｃ）に示すようなマルチパルス発光波形でマークを形成するためのピークパワーＰｐ／バイアスパワー（ボトムパワー）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となる。このため、ＬＤ駆動装置１８の前段側にはその駆動電流をＣＰＵ１３に基づき各々制御するバイアスレベル電流駆動装置（バイアスレベル電流印加手段）１９、イレースレベル電流駆動装置（イレースレベル電流駆動手段）２０、ピークレベル電流駆動装置（ピークレベル電流駆動手段）２１が設けられている。
【００３８】
バイアスレベル電流駆動装置１９は後述するような回路構成により、ＬＤ駆動装置１８に対してバイアスレベル駆動電流信号を出力する。イレースレベル電流駆動装置２０は後述するような回路構成によりＬＤ駆動装置１８に対してバイアスレベル電流に重畳すべきイレースレベル重畳電流信号を出力する。ピークレベル電流駆動装置２１は具体的にはＤ／Ａコンバータ構成であり、ＣＰＵ１３によりデジタル的に設定されたＬＤ駆動電流情報に基づきアナログ信号であるピークレベル重畳電流信号をＬＤ駆動装置１８に対して出力する。
【００３９】
また、フォトディテクタ１７から出力されるパワーモニタ電流を電圧信号に変換するＩ／Ｖ変換回路２２が設けられ、この電圧信号はパワーモニタ信号としてバイアスレベル電流駆動装置１９に入力されている。
【００４０】
ここで、バイアスレベル電流駆動装置１９の構成例を図３に基づいて説明する。このバイアスレベル電流駆動装置１９はパワーモニタ信号が入力される２系統に分岐されたアンプ２３，２４が設けられている。これらのアンプ２３，２４の出力側にはアナログスイッチ２５，２６を介して各々サンプルホールド回路（サンプルホールド手段）２７，２８が別個に設けられている。アンプ２３、アナログスイッチ２５及びサンプルホールド回路２７は、通常記録動作を行なう場合に用いられてバイアス電流を制御する負帰還ループにより構成されたＡＰＣ回路２９の一部を構成している。このＡＰＣ回路２９はこれらのサンプルホールド回路２７等とともに、ＣＰＵ１３からＤ／Ａコンバータ３０を介して入力される目標発光パワーに相当する目標電圧値の反転アンプ３１による反転値とサンプルホールド回路２７の出力電圧との加算信号を基準電圧Ｖrefと比較する積分回路構成の電流制御アンプ３２と、この電流制御アンプ３２からの出力電圧値に基づき実際に半導体レーザ３に供給する駆動電流値を設定しその駆動電流を半導体レーザ３に供給するＬＤ駆動装置１８とフォトディテクタ１７とＩ／Ｖ変換回路２２とにより構成されている。
【００４１】
一方、アンプ２４、アナログスイッチ２６及びサンプルホールド回路２８は、本実施の形態で特に設けられて後述する微分効率算出シーケンス用のものであり、このサンプルホールド回路２８の出力はＡ／Ｄコンバータ３３によりデジタル化してＣＰＵ１３にデジタルイレースパワー信号として出力される。
【００４２】
アナログスイッチ２５，２６はＣＰＵ１３からのイレースレベル切替信号（電流源切替信号）とイレースレベルサンプル信号とに基づき各々ＡＮＤ回路３４，３５により開閉制御される。通常記録動作時であれば、イレースレベル切替信号が“Ｌ”レベルであり、アナログスイッチ２５側はＡＮＤ回路３４を介して、イレースレベルサンプル信号が“Ｈ”レベルであればオンし（サンプル動作＝エーブル状態）、イレースレベルサンプル信号が“Ｌ”レベルであればオフ（ホールド状態＝ディスエーブル状態）となるが、アナログスイッチ２６側はＡＮＤ回路３５を介して常にオフ（ホールド状態＝ディスエーブル状態）となる。逆に、後述する微分効率算出シーケンスにおいて、イレースレベル切替信号が“Ｈ”レベルになった場合には、アナログスイッチ２６側はＡＮＤ回路３５を介して、イレースレベルサンプル信号がＨレベルであればオン（サンプル動作＝エーブル状態）する状態を取り得る。
【００４３】
また、イレースレベル電流駆動装置２０は、図４に示すようにイレースレベル電流切替手段としての２つのＤ／Ａコンバータ３６，３７とスイッチ３８とにより構成されている。イレースレベル切替信号に基づきスイッチ３８により選択されたＤ／Ａコンバータ３６，３７よりＬＤ駆動装置１８に対してイレースレベル重畳電流が出力される。一方のＤ／Ａコンバータ３６はＣＰＵ１３からの通常イレースレベル制御信号によりイレースレベルが通常イレースレベルＰｅとなるように設定され、通常のイレースレベル発光を行っている場合はイレースレベル切替信号によりスイッチ３８はＬ側に設定されている。他方のＤ／Ａコンバータ３７はＣＰＵ１３からの微分効率ηイレースレベル制御信号によりイレースレベルが後述する所定のイレースレベルとなるように設定され、イレースレベル切替信号によりスイッチ３８がＨレベル側に切り替えられた場合に設定されている。
【００４４】
このような構成において、まず、記録時における通常のＡＰＣ動作について説明する。ＣＰＵ１３から出力されるイレースレベル制御信号（通常又はη算出時）／ピークレベル制御信号によりイレースレベル電流駆動装置２０、ピークレベル電流駆動装置２１の出力電流が各々設定される。ピークレベル電流駆動装置２１は、ＣＰＵ１３によりデジタル的に設定されたＬＤ駆動電流情報を基にアナログ信号であるピークレベル重畳電流信号をＬＤ駆動装置１８に出力する。イレースレベル電流駆動装置２０は、イレースレベル重畳電流をＬＤ駆動装置１８に出力する。バイアスレベル電流駆動装置１９はバイアスレベル駆動電流信号をＬＤ駆動装置１８に出力する。
【００４５】
ＬＤ駆動装置１８では、バイアスレベル駆動電流信号、イレースレベル重畳電流信号、ピークレベル重畳電流信号に応じてバイアスパワー（ボトムパワー）Ｐｂ／イレースパワーＰｅ／ピークパワーＰｗの駆動電流量を決定する。
【００４６】
また、ＣＰＵ１３は、記録する情報を周期Ｔのチャンネルクロックに応じて図５（ｂ）に示すような８−１６変調信号に変換し、さらに図５（ｃ）に示すようなマルチパルス発光波形を生成し、その波形に応じてイレースパワーイネーブル信号及びピークパワーイネーブル信号をＬＤ駆動装置１８に供給する。ＬＤ駆動装置１８ではこれらのイレースパワーイネーブル信号及びピークパワーイネーブル信号が“Ｈ”レベルのときに対応する各レベルの重畳電流信号をバイアスレベル駆動電流信号に適宜重畳して半導体レーザ３に駆動電流を供給する。
【００４７】
具体的には、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、イレースレベルで発光する場合は、イレースパワーイネーブル信号が“Ｈ”レベルになり、ＬＤ駆動装置１８はバイアスレベル駆動電流信号にイレースレベル重畳電流信号を重畳して半導体レーザ３の駆動電流とする。ピークレベルで発光する場合は、ピークパワーイネーブル信号を“Ｈ”レベルとし、ＬＤ駆動装置１８はバイアスレベル駆動電流信号にピークレベル重畳電流信号を重畳して半導体レーザ３の駆動電流とする。
【００４８】
ＬＤ駆動装置１８より半導体レーザ３に駆動電流が供給されると、半導体レーザ３からレーザが出射されて記録媒体２を照射し、情報の記録を行なう。その際、出射光の一部がフォトディテクタ１７に入射され、発光パワーに比例したパワーモニタ電流がＩ／Ｖ変換回路２２に出力される。Ｉ／Ｖ変換回路２２により電流−電圧変換されたパワーモニタ信号を利用することで、ＡＰＣを行なうことができる。
【００４９】
バイアスレベル電流駆動装置１９に出力されたパワーモニタ信号は、分岐されてアンプ２３，２４に出力され、各々増幅されてサンプルホールド回路２７，２８でサンプル／ホールドされる。通常記録動作時は、イレースレベル切替信号は“Ｌ”レベルとなっており、ＡＮＤ回路３５によりη算出時用のサンプルホールド回路２８側は常にホールド状態（ディスエーブル状態）となっている。
【００５０】
そこで、通常記録動作時は、パワーモニタ信号はロングスペースデータ出力時（例えば、１０Ｔ以上の連続スペースデータ）にＣＰＵ１３から出力されるイレースレベルサンプル信号が“Ｈ”→“Ｌ”の期間で、アナログスイッチ２５のオン・オフに伴い通常記録時用のサンプルホールド回路２７によりサンプル／ホールドされ、電流制御アンプ３２に出力される。
【００５１】
一方、ＣＰＵ１３から出力される目標パワー値信号は、Ｄ／Ａコンバータ３０によりアナログ化された後、反転アンプ３１により基準値電圧（Ｖref）を基準に反転され、サンプルホールド回路２７の出力と加算されて電流制御アンプ３２の反転端子に出力される。
【００５２】
この電流制御アンプ３２は、前述したように具体的には積分回路であり、出力信号はバイアスレベル駆動電流信号としてＬＤ駆動装置１８に出力されて、ＡＰＣ帰還ループを構成する。電流制御アンプ３２は、サンプルホールド回路２７の出力と反転アンプ３１の出力との加算信号が基準電圧Ｖrefと等しくなるように（即ち、サンプルホールド回路２７の出力と目標パワー値信号とが等しくなるように）出力信号を制御する。
【００５３】
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回路２７によりサンプル／ホールドすることでバイアスレベルの駆動電流を制御している。図７には、半導体レーザ３のＬＤ駆動電流−ＬＤ発光パワー特性を示している。イレースレベル重畳電流ΔＩｅ、ピークレベル重畳電流ΔＩｅ＋ΔＩｐはＣＰＵ１３により制御された一定の電流が重畳されているが、イレースレベルの変動に応じてバイアスレベル電流Ｉｂ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。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ηとイレースレベルとより求めることができる。
【００５４】
即ち、微分効率ηは、図７に示すような半導体レーザのｌＤ駆動電流−ＬＤ発光パワー特性の傾きΔＰ／ΔＩとして定義される。ボトムパワーＰｂ／イレースパワーＰｅ／ピークパワーＰｐに対応する半導体レーザ３の駆動電流を各々Ｉｂ，Ｉｅ，Ｉｐとすると、ボトムパワーＰｂ／ピークパワーＰｐは各々次のような関係になる。
Ｐｂ＝Ｐｅ−η（Ｉｅ−Ｉｂ）＝Ｐｅ−η・ΔＩｅ
Ｐｐ＝Ｐｅ＋η（Ｉｐ−Ｉｅ）＝Ｐｅ＋η・ΔＩｐ
上記式より、イレースレベル重畳電流ΔＩｅ、ピークレベル重畳電流ΔＩｅ+ΔＩｐは次のように求めることができる。
ΔＩｅ＝（Ｐｅ−Ｐｂ）／η
ΔＩｅ＋ΔＩｐ＝（Ｐｂ−Ｐｅ）／η
このような通常記録時のＡＰＣ動作を行う時間間隔は、後述する微分効率算出シーケンス動作の時間間隔に比べて比較的短い間隔とする。例えば、１０Ｔ以上のロングスペースデータが出力されたときにイレースレベルをサンプリングするようにする。
【００５５】
このように、ロングスペースデータ出力時にサンプリングしたイレースレベルとＣＰＵ１３により算出された微分効率ηとを元にボトムレベル／ピークレベルのパワーを算出することで低帯域の回路構成でも各レベルのパワー補正を行うことができる。
【００５６】
しかし、このような通常のＡＰＣ動作だけであると、図８に示すように記録動作中に微分効率ηが変動してしまうと、バイアスレベル電流Ｉｂ、ピークレベル重畳電流Ｉｐの算出に誤差が生じ、ボトムパワー／ピークパワーの補正が正確に行えなくなる。記録動作中に微分効率ηを再算出する方法として、前述した特開平９−１７１６３１号公報に示されるように、非パルス状態としたイレースレベル／ピークレベルの２点でパワーをサンプルする手法があるが、この方式だと非パルス状態となったマーク部分のデータが欠損となってしまう。
【００５７】
この点、本実施の形態では、通常記録時のＡＰＣ動作とは別個の系統として、微分効率算出シーケンスを用い、イレースレベルを適宜複数レベルに切り替えられるような構成とし、複数のイレースレベルでのパワーをサンプルホールド回路２８でサンプル／ホールドして微分効率ηを算出するものである。
【００５８】
以下、本実施の形態による微分効率算出シーケンスについて説明する。前述したように、イレースレベル電流駆動装置２０は２つのＤ／Ａコンバータ３６，３７とスイッチ３８とにより構成されており、スイッチ３８により選択された方のＤ／Ａコンバータ３６又は３７からイレースレベル重畳電流がＬＤ駆動装置１８に出力される。
【００５９】
Ｄ／Ａコンバータ３６は通常イレースレベル制御信号により、イレースレベルが通常イレースレベルＰｅとなるように設定され、通常のイレースレベル発光を行っている場合はイレースレベル切替信号によりスイッチ３８はＬ側に設定されている。
【００６０】
ここで、ＣＰＵ１３では、通常記録時のＡＰＣ動作の間隔よりも低頻度で微分効率算出シーケンスを始動させる（頻度は、半導体レーザ３の微分効率ηの時間的変動によって決まり、実験的に予め求めておくものとする）。
【００６１】
ＣＰＵ１３は、まず、η算出時イレースレベル制御信号により、半導体レーザ３がＰｅ＋αのレベルで発光するようにイレースレベル電流駆動装置２０中のＤ／Ａコンバータ３７を設定しておく（図９中の状態遷移（１）→（２）、図１０参照）。このシーケンス状態で、記録情報として１０Ｔ以上のロングスペースデータが出力される際に、ＣＰＵ１３はイレースレベル切替信号を“Ｈ”レベルにしてイレースレベルの重畳電流がＤ／Ａコンバータ３７出力となるようにスイッチ３８を切り替える。すると、半導体レーザ３がＰｅ＋αのレベルで発光する。
【００６２】
このとき、バイアスレベル電流駆動装置１９側では以下のような動作を行う。まず、サンプルホールド回路２８はイレースレベル切替信号が“Ｈ”レベルでイレースレベルサンプル信号が“Ｈ”レベルになるとアナログスイッチ２６がオンしてサンプル状態となり、Ｐｅ＋αとなっているイレースレベルをサンプルする。サンプルホールド回路２８の出力はＡ／Ｄコンバータ３３に出力され（デジタルサンプル）、デジタルイレースパワー信号としてＣＰＵ１３に出力される。この期間、他方のサンプルホールド回路２７はＡＮＤ回路３４の出力が“Ｌ”レベルとなっておりアナログスイッチ２５がオフしているのでホールド状態となっており、再び通常のＡＰＣ動作に復帰した時に速やかに通常記録動作を行うことができる。
【００６３】
そして、ＣＰＵ１３は図９中に示すような状態遷移（２）と状態遷移（３）とを数回（例えば、８回）繰り返し、Ｐｅレベルでの発光による通常のＡＰＣ動作とＰｅ+αでの発光によるデジタルサンプル動作とを交互に行い、ＣＰＵ１３は８回取得したＰｅ+αの検出値を平均して微分効率ηの算出に用いる。一般的にＡ／Ｄコンバータ３３の出力はノイズ等の影響で設定分解能以上の検出誤差を有しているが、繰り返し動作を行い、平均化することで誤差をキャンセルさせることができる。また、サンプルホールド回路２７が長期間ホールド状態になっているとドループの影響により通常のＡＰＣ動作が不安定になる可能性があるが、本実施の形態では、通常のＡＰＣ動作とデジタルサンプル動作とを交互に行っているため、このような不具合を回避できる。
【００６４】
また、イレースレベル切替信号はイレースレベルサンプル信号が“Ｈ”レベル（サンプル状態）になる直前に“Ｈ”レベルとなり、イレースレベルサンプル信号が“Ｌ”レベル（ホールド状態）となった直後に“Ｌ”レベルとなるように切替のタイミング制御することで、ロングスペースデータが短い間隔で発生した場合でも正確に通常のＡＰＣ動作とデジタルサンプル動作とを切り替えることができる。
【００６５】
このような第一段階の動作が終了すると、ＣＰＵ１３は半導体レーザ３が今度はＰｅ−αのレベルで発光するようにＤ／Ａコンバータ３７を設定する（図９中の状態遷移（４）→（５）、図１０参照）。このシーケンス状態で、記録情報として１０Ｔ以上のロングスペースデータが出力される際に、ＣＰＵ１３はイレースレベル切替信号を“Ｈ”レベルにしてイレースレベルの重畳電流がＤ／Ａコンバータ３７出力となるようにスイッチ３８を切り替える。すると、半導体レーザ３がＰｅ−αのレベルで発光する。そして、Ｐｅ＋αレベルの出力時と同様に、このＰｅ−αレベルのパワーがサンプルされてＣＰＵ１３に出力される。ＣＰＵ１３は図９中に示すような状態遷移（５）と状態遷移（６）とを数回（例えば、８回）繰り返し、Ｐｅレベルでの発光による通常のＡＰＣ動作とＰｅ−αでの発光によるデジタルサンプル動作とを交互に行い、ＣＰＵ１３は８回取得したＰｅ−αのデジタル検出値を平均して微分効率ηの算出に用いる。
【００６６】
即ち、演算手段として機能するＣＰＵ１３は、取得した２レベルのパワー（Ｐｅ＋α，Ｐｅ−α）と、各々の半導体レーザ３のＬＤ駆動電流Ｉｅ'，Ｉｅ''を元に、下記の式で微分効率ηを算出する（図１１参照）。
η＝｛（Ｐｅ＋α）−（Ｐｅ−α）｝／（Ｉｅ''−Ｉｅ'）
＝２α／（Ｉｅ''−Ｉｅ'）
なお、本実施の形態では、通常記録動作用サンプルホールド回路（２７に相当）及びデジタルサンプル用サンプルホールド回路（２８に相当）を一つずつ用いた回路構成で説明したが、各々の系統のサンプルホールド回路を各々複数具備するような構成でももちろんよい。
【発明の効果】
【００６７】
請求項１記載の発明によれば、所定の記録変調方式に基づいた、チャネルクロック周期ＴのＮ倍（Ｎは１以上の正の整数）のデータ長からなる情報に応じてレーザ光源を所定の発光規則でパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行なう光情報記録装置において、前記レーザ光源の発光パワーに対応した電流をモニタ信号として出力するモニタ素子と、前記レーザ光源に対して、バイアスレベル電流を印加するバイアスレベル電流印加手段と、前記バイアスレベル電流にイレースレベル電流を重畳するイレースレベル電流重畳手段と、前記バイアスレベル電流にピークレベル電流を重畳するピークレベル電流重畳手段と、前記イレースレベル電流重畳手段中に設けられて、電流源切替信号により前記イレースレベル電流を複数レベルに切り替えるイレースレベル電流切替手段と、通常記録動作中に前記イレースレベル電流を前記バイアスレベル電流に重畳させた印加電流に基づいて前記レーザ光源を発光させたときのレーザ光の発光パワーを取得する通常記録動作用サンプルホールド手段と、前記イレースレベル電流を前記イレースレベル電流切替手段により切り替えて前記レーザ光源を発光させたときのレーザ光の発光パワーを取得する微分効率算出用サンプルホールド手段と、演算手段と、を備え、前記微分効率算出用サンプルホールド手段は、異なるタイミングで複数の発光レベルが設定され、ロングスペースデータが出力されたときに前記複数の発光レベルの発光パワーを取得し、取得された夫々の前記発光パワーと該発光パワーを生じさせた各印加電流とに基づいて前記演算手段により前記レーザ光源の微分効率を算出し、算出された微分効率に基づいて記録時における前記バイアスレベル電流又は前記ピークレベル電流を決定するようにしたので、ロングスペースデータの出力時にサンプリングしたイレースレベルと、演算手段により算出された微分効率とを元にボトムレベル／ピークレベルのパワーを算出することで低帯域の回路構成でも各レベルのパワー補正を行うことができる。
【００６８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光情報記録装置において、前記ロングスペースデータは、データの長さが１０Ｔ以上であるため、通常記録時のＡＰＣ動作を行う時間間隔は、後述する微分効率算出シーケンス動作の時間間隔に比べて比較的短い間隔とすることができる。
【００６９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段は、発光パワーが一定となるように前記モニタ素子を含む負帰還ループで構成されたオートパワー制御回路の一部として動作するので、オートパワー制御回路を用いる通常記録時のＡＰＣ動作と微分効率算出時のシーケンス動作とで個別にイレースレベルの発光レベルを取得することができるため、マルチパルス発光波形の記録ストラテジを用いて記録を行う上で、検出帯域の限られたモニタ素子を使用しても正確にピークパワー、イレースパワー及びボトムパワーを制御することができる上に、非パルス状態にする必要がないため、記録マークを欠損させない記録を行わせることができる。
【００７０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３のうち何れか一に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段と前記微分効率算出用サンプルホールド手段とは、前記電流源切替信号に対応してそのサンプル／ホールド動作のイネーブル／ディスエーブルが制御されるので、例えば微分効率算出時のシーケンス動作に通常記録時ＡＰＣ動作用のサンプルホールド値を適正レベルに保持しておくことができる。
【００７１】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のうち何れか一に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段と前記微分効率算出用サンプルホールド手段のうち前記電流源切替信号により選択されたサンプルホールド手段は、記録データとして所定長以上のイレース情報が出力された時にアクティブになるイレースレベルサンプル信号に応じてサンプル／ホールドし、選択されていない残りのサンプルホールド手段はホールド状態を維持するようにしたので、例えば微分効率算出時のシーケンス動作に通常記録時ＡＰＣ動作用のサンプルホールド値を適正レベルに保持しておくことができ、再び通常のＡＰＣ動作に復帰した時に速やかに通常記録動作を行わせることができる。
【００７２】
請求項６記載の発明によれば、請求項５に記載の光情報記録装置において、前記電流源切替信号の動作タイミングは、前記イレースレベルサンプル信号のサンプル開始タイミング直前及びホールド開始タイミング直後としたので、所定長以上のイレース情報が短い間隔で発生した場合でも正確に通常のＡＰＣ動作とデジタルサンプル動作とを切り替えることができる。
【００７３】
請求項７記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の光情報記録装置において、前記通常記録動作用サンプルホールド手段と前記微分効率算出用サンプルホールド手段とが連続して前記イレースレベルサンプル信号に対してホールド状態とならないように動作させるようにしたので、特定のサンプルホールド手段が長期間ホールド状態になっているとドループの影響により通常のＡＰＣ動作が不安定になってしまう可能性があるが、連続してホールド状態とならないように動作させることにより、ドループの影響により通常のＡＰＣ動作が不安定になるのを防ぐことができる。
【００７４】
請求項８記載の発明によれば、請求項３に記載の光情報記録装置において、前記微分効率算出用サンプルホールド手段で取得した発光パワーをデジタル化して出力するＡ／Ｄコンバータを備えるので、演算手段による微分効率の算出をＣＰＵなどによりデジタル的に処理させることができる。
【００７５】
請求項９記載の発明によれば、請求項８に記載の光情報記録装置において、前記微分効率算出用サンプルホールド手段によるサンプル動作を数回繰り返し行わせ、各々前記Ａ／Ｄコンバータによりデジタル化されたデジタル値の平均値を用いて前記演算手段により前記微分効率を算出させるようにしたので、Ａ／Ｄコンバータの出力はノイズ等の影響で設定分解能以上の検出誤差を有しているが、サンプル動作を繰り返して行わせ、デジタル値を平均化することで検出誤差をキャンセルさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す光情報記録装置の基本的な全体構成例を示すブロック的正面図である。
【図２】そのＬＤパワー制御装置等の構成例を示すブロック図である。
【図３】そのバイアスレベル電流駆動装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】そのイレースレベル電流駆動装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】記録変調方式及びマルチパルス発光波形例を示す波形図である。
【図６】通常のＡＰＣ動作を示すタイムチャートである。
【図７】半導体レーザの駆動電流−発光パワー特性図である。
【図８】微分効率ηの変動の様子を示す駆動電流−発光パワー特性図である。
【図９】デジタルサンプル動作例を示すタイムチャートである。
【図１０】そのイレースレベル切替の様子を示すタイムチャートである。
【図１１】微分効率ηの算出のための駆動電流−発光パワー特性図である。
【図１２】ＣＤ−Ｒの場合の単パルス発光波形例を示す波形図である。
【符号の説明】
２記録媒体
３レーザ光源
１３演算手段
１７モニタ素子
１９バイアスレベル電流駆動手段
２０イレースレベル電流駆動装置
２１ピークレベル電流駆動装置
２７，２８サンプルホールド手段
２９オートパワー制御回路
３３Ａ／Ｄコンバータ
３６，３７イレースレベル電流切替手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
  The present invention relates to an optical information recording apparatus that records information on a recording medium such as an optical disk by laser light from a laser light source.
[Prior art]
[0003]
  With the widespread use of multimedia, reproduction-only media (recording media) such as music CDs (Compact Disks) and CD-ROMs, and recently DVDs (Digital Video or Versatile Disks) -ROMs and information reproduction apparatuses have been put into practical use. Recently, in addition to a write-once optical disk using a dye medium and a rewritable MO disk using a magneto-optical (MO) medium, a phase-change medium is also attracting attention. Information using these recording media Recording / reproducing apparatuses have been put into practical use. In particular, rewritable DVD media has attracted much attention as next-generation multimedia recording media and large-capacity storage media. Note that the phase change medium records information by reversibly changing the recording material into a crystalline phase and an amorphous phase. Phase change media, unlike MO media, does not require an external magnetic field and can record and reproduce information only with a laser beam from a laser light source composed of a semiconductor laser, and information can be recorded and erased with a laser beam. Overwrite recording performed at a time is possible.
[0004]
  As a general recording waveform for recording information on the phase change type 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 is a problem that the recording mark is distorted like tears due to animal heat, the cooling rate is insufficient and the amorphous phase is insufficiently formed, and the recording mark having low reflection with respect to the laser beam cannot be obtained. is there.
[0005]
  For this reason, in the conventional recording method for recording information on the phase change type medium, as shown in FIG. 5C, a mark is formed on the phase change type medium by a laser beam having a multi-pulse waveform using multiple recording powers. This prevents the above problem. The mark portion of the multi-pulse waveform includes a leading heating pulse A for preheating the recording film of the phase-change-type medium sufficiently above the melting point, a plurality of subsequent continuous heating pulses B, and continuous cooling between them. Each pulse is composed of a pulse C, and the emission power (peak power) of the top heating pulse A and the heating pulse B is Pw, the emission power (bottom power) of the cooling pulse C is Pb, and the read power is Pr. Is
Pw> Pb≈Pr
Is set to The space portion of the multi-pulse waveform is composed of an erase pulse D, and the light emission power (erase power) Pe is
Pw> Pe> Pb
Is set to
[0006]
  By making the recording waveform into a multi-pulse light emission waveform in this way, an amorphous phase is formed in the mark portion of the phase-change-type media by the heating / cooling rapid cooling conditions of the heating pulses A and B and the cooling pulse C, and the space portion is erased. Since the crystal phase is formed under the slow cooling condition only by heating with the pulse D, a sufficient reflectance difference is obtained between the amorphous phase and the crystal phase.
[0007]
  By the way, when recording on the phase change medium, it is necessary to correctly control the recording light emission power. Since the driving current-light emission power characteristic of a semiconductor laser easily changes due to self-heating or the like, APC (Automatic Power Control) is generally performed as a means for stabilizing the light emission power. In this method, a part of the emitted light from the semiconductor laser is incident on the photo detector for monitoring, and the driving current for the semiconductor laser is controlled by the negative feedback loop using the monitor current generated in proportion to the emission power of the semiconductor laser. It is.
[0008]
  When considering only information reproduction, generally, a high-frequency current is superimposed on the drive current of a semiconductor laser to suppress noise, but a constant current is applied in direct current, so a relatively low-band feedback loop is formed. By doing so, APC can be easily realized. However, when APC is performed at the time of recording, the recording power changes at a high speed in order to form marks / spaces, so that it is necessary to devise control. For example, in a CD system or a DVD system, if the low-frequency feedback loop is configured by utilizing the fact that the DSV (Digital Sum Value) of the recording data becomes zero, the recording power can be controlled with a simple configuration as in the reproduction. It is possible, but accurate power control is not possible.
[0009]
  In this regard, for example, in the case of recording on a CD-R (dye-based) medium with a single pulse strategy as shown in FIG. 12C, a mark having a longest data length of 11T or If the emission power is sampled / held at each mark / space when recording space data, the control bandwidth may be several MHz even when the disk rotation speed is increased to about 4 times, and it is relatively inexpensive. Accurate recording power can be controlled by the configuration.
[0010]
  However, in the case of DVD media, it is desirable to record using a multi-pulse light emission waveform as described above instead of a single pulse. The stage circuit requires a very high control bandwidth, which is not practical.
[0011]
  Therefore, if the sample and hold is performed when the long space data is output, the erase power can be detected. In order to control the bottom power or peak power at the time of recording, the differential efficiency characteristic of the semiconductor laser is calculated in advance before starting recording, and the current calculated from the differential efficiency is added / subtracted to the current for driving the erase power. Thus, there is a method of setting a driving current with a peak power. However, this method is based on the premise that the differential efficiency of the semiconductor laser does not fluctuate. If the differential efficiency fluctuates, an error occurs in the current that drives the peak power.
[0012]
  As means for solving such a problem, for example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 9-171631, the emission power of the peak power can be accurately detected by emitting the peak power in a non-pulse state. Further, the bottom power is corrected based on the peak power detected by emitting light in a non-pulse state and the erase power detected at the time of space output.
[Problems to be solved by the invention]
[0013]
  In order to obtain an optical waveform that provides good jitter characteristics during reproduction, it is necessary to keep the peak power, erase power, and bottom power at the time of recording at optimum powers. In this respect, the peak power and the space power can be accurately detected by using the technology utilizing the non-pulsed light emission disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-171631, as described above. The bottom power can be corrected from the power.
[0014]
  However, when the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-171631 is applied to the peak power control of the recording strategy of the multi-pulse emission waveform for the DVD phase change media as shown in FIG. Since the portion recorded in (1) is different from the original light emission waveform, there is a problem that the recording mark is not well formed by continuous heating and becomes a defective portion.
[0015]
  Therefore, the present invention can accurately control peak power, erase power and bottom power even when a monitor element with a limited detection band is used for recording using a recording strategy of a multi-pulse emission waveform. An object of the present invention is to provide an optical information recording apparatus capable of recording without losing a recording mark.
[Means for Solving the Problems]
[0016]
  According to the first aspect of the present invention, the laser light source is made to emit a predetermined light emission rule according to information having a data length N times the channel clock period T (N is a positive integer of 1 or more) based on a predetermined recording modulation method. In an optical information recording apparatus for recording information by irradiating a laser beam onto a recording medium by emitting light with a monitor element for outputting a current corresponding to the light emission power of the laser light source as a monitor signal, and to the laser light source On the other hand, bias level current applying means for applying a bias level current, erase level current superimposing means for superimposing an erase level current on the bias level current, and peak level current superimposing means for superimposing a peak level current on the bias level current And a plurality of the erase level currents are provided by the current source switching signal. And the erase level current switching means for switching to the bell,Sample holding means for normal recording operation for acquiring the light emission power of the laser light when the laser light source emits light based on an applied current in which the erase level current is superimposed on the bias level current during the normal recording operation; Differential efficiency calculation sample-hold means for obtaining the emission power of laser light when the erase level current is switched by the erase level current switching means to cause the laser light source to emit light,Computing means,For differential efficiency calculationSample hold meansMultiple flash levels are set at different times,When long space data is outputMultiple light levelsThe light emission power is acquired, the differential efficiency of the laser light source is calculated by the calculation means based on each of the acquired light emission powers and the respective applied currents causing the light emission powers, and based on the calculated differential efficiency The bias level current or the peak level current at the time of recording is determined.
[0017]
  Therefore, the erase level sampled when outputting long space data,Calculated by calculation meansBy calculating the power of the bottom level / peak level based on the differential efficiency, it is possible to perform power correction at each level even in a low-band circuit configuration.
[0018]
  The invention according to claim 2 is the optical information recording apparatus according to claim 1,The long space data has a data length of 10T or more.
[0019]
Therefore, the time interval for performing the APC operation during normal recording can be set to a relatively short interval compared to the time interval of the differential efficiency calculation sequence operation.
[0020]
  The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.InIn the optical information recording apparatus described above,For normal recording operationSample hold means, DepartureIt operates as a part of an auto power control circuit composed of a negative feedback loop including the monitor element so that the optical power becomes constant.
[0021]
  Accordingly, since the erase level emission level can be individually acquired by the APC operation at the normal recording using the auto power control circuit and the sequence operation at the time of calculating the differential efficiency, the recording is performed using the recording strategy of the multi-pulse emission waveform. When using a monitor element with a limited detection band, the peak power, erase power and bottom power can be accurately controlled, and there is no need to make a non-pulse state. Recording that is not lost is possible.
[0022]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to any one of the first to third aspects,Sample hold means for normal recording operation and sample hold means for calculating the differential efficiency;Is characterized in that enabling / disabling of the sample / hold operation is controlled in response to the current source switching signal.
[0023]
  Therefore, for example, the sample hold value for the normal recording APC operation can be held at an appropriate level in the sequence operation when calculating the differential efficiency.
[0024]
  The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.homeIn the optical information recording apparatus according to any one of the above,Sample hold means for normal recording operation and sample hold means for calculating the differential efficiencyThe sample hold means selected by the current source switching signal samples / holds according to an erase level sample signal which becomes active when erase information of a predetermined length or more is output as recording data., SelectThe remaining sample and hold means not selected are maintained in the hold state.
[0025]
  Therefore, for example, the sample hold value for the normal recording APC operation can be held at an appropriate level in the sequence operation at the time of calculating the differential efficiency, and the normal recording operation is promptly performed when returning to the normal APC operation again. be able to.
[0026]
  The invention according to claim 6 is the claim5In the optical information recording apparatus described in (1), the operation timing of the current source switching signal is immediately before the sample start timing and immediately after the hold start timing of the erase level sample signal.
[0027]
  Therefore, even when erase information having a predetermined length or more is generated at short intervals, the normal APC operation and digital sample operation can be accurately switched.
[0028]
  The invention according to claim 7 is the claim5 or 6In the optical information recording apparatus described in the above,Sample hold means for normal recording operation and sample hold means for calculating the differential efficiency;Is operated so as not to be in a hold state with respect to the erase level sample signal continuously.
[0029]
  Therefore, normal APC operation may become unstable due to the effect of droop if a specific sample hold means is in a hold state for a long time, but it should be operated so as not to be continuously held. Thus, it is possible to prevent the normal APC operation from becoming unstable due to the influence of droop.
[0030]
  The invention according to claim 8 is the optical information recording apparatus according to claim 3,Sample hold means for calculating the differential efficiencyAnd an A / D converter that digitizes and outputs the light emission power acquired in (1).
[0031]
  Therefore, the calculation of the differential efficiency by the calculation means can be digitally processed by the CPU or the like.
[0032]
  The invention according to claim 9 is the invention according to claimInIn the described optical information recording apparatus,Sample hold means for calculating the differential efficiencyThe sample operation is repeatedly performed several times, and the differential efficiency is calculated by the computing means using the average value of the digital values digitized by the A / D converter.
[0033]
  Therefore, the output of the A / D converter has a detection error exceeding the set resolution due to the influence of noise or the like, but the detection error can be canceled by repeating the sampling operation and averaging the digital values. it can.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0034]
  An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example of application to an optical information recording apparatus that records (overwrites) DVD format code data on a phase change medium (for example, a phase change disk) will be described. As a data modulation method (recording modulation method) Mark edge (PWM: Pulse Width Modulation) recording is performed using 8-16 modulation code. In this embodiment, using such a medium and recording data, a mark / space is recorded by causing a semiconductor laser as a laser light source to emit multi-pulses according to a predetermined light emission rule during recording.
[0035]
  FIG. 1 shows a basic overall configuration example of such an optical information recording apparatus capable of recording and reproducing. In the optical information recording apparatus 1 of the present embodiment, a laser beam is emitted to irradiate a recording medium 2 by, for example, a DVD-RW, which is rotationally driven by a spindle motor (not shown), for a reproducing operation or a recording operation. A semiconductor laser (LD) 3 is provided as a laser light source. Laser light emitted from the semiconductor laser 3 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 4, and then condensed and irradiated onto the recording medium 2 through the polarization beam splitter 5, the λ / 4 plate 6 and the objective lens 7. The return light reflected from the recording medium 2 passes through the objective lens 7 and the λ / 4 plate 6 again and is rotated so that the polarization direction is rotated by 90 ° and is incident on the polarization beam splitter 5 again. Then, the light is received by being incident on a divided light receiving element (PD) 9 in which the light receiving region is divided into four by the detection lens 8. The light receiving signal of each divided region received by the divided light receiving element 9 is a base of the RF signal that is an information signal, the servo signal Fo for focusing, and the servo signal Tr for tracking. The RF signal is an RF signal demodulating circuit. 10 is used to output reproduction data as a reproduction signal. On the other hand, the servo signal Fo for focusing and the servo signal Tr for tracking are input to the Fo / Tr servo control device 11 to be used for servo control of the focusing / tracking actuator 12 for the objective lens 7 and to the recording medium 2. Control is performed so that the laser beam is correctly tracked on the track in a focused state.
[0036]
  On the other hand, a CPU 13 is provided which takes in reproduction data from the RF signal demodulation circuit 10 and executes various arithmetic processes and control processes to function as arithmetic means. The CPU 13 is connected to a host 14 for transmitting / receiving reproduction data, recording data, and other signals. The CPU 13 is connected to an LD power control device 15 that controls the light emission power, light emission state, and the like of the semiconductor laser 3 based on control signals and recording data. Further, the monitor light emitted from the semiconductor laser 3 and partially reflected by the polarization beam splitter 5 and branched is received through the condenser lens 16 and a current corresponding to the light emission power is output to the CPU 13 as a monitor signal. A front photo detector (PD) 17 is provided as a monitoring element.
[0037]
  In such a basic configuration, in the present embodiment, the LD power control device 15 is configured as shown in FIG. 2, for example. First, an LD driving device 18 for supplying a driving current for actually driving the semiconductor laser 3 is provided. Here, when recording information,FIG. 5 (c)Three types of recording power are required: peak power Pp / bias power (bottom power) Pb for forming a mark with a multi-pulse emission waveform as shown in FIG. 5 and erase power Pe for forming a space. For this reason, a bias level current driving device (bias level current applying means) 19 for controlling the driving current based on the CPU 13, an erase level current driving device (erase level current driving means) 20, respectively, on the front side of the LD driving device 18. A peak level current driving device (peak level current driving means) 21 is provided.
[0038]
  The bias level current driving device 19 outputs a bias level driving current signal to the LD driving device 18 with a circuit configuration as described later. The erase level current driver 20 outputs an erase level superimposed current signal to be superimposed on the bias level current to the LD driver 18 with a circuit configuration as described later. Specifically, the peak level current drive device 21 has a D / A converter configuration, and the peak level superimposed current signal, which is an analog signal, is output to the LD drive device 18 based on the LD drive current information digitally set by the CPU 13. Output.
[0039]
  Further, an I / V conversion circuit 22 for converting a power monitor current output from the photodetector 17 into a voltage signal is provided, and this voltage signal is input to the bias level current driver 19 as a power monitor signal.
[0040]
  Here, a configuration example of the bias level current driver 19 will be described with reference to FIG. The bias level current driver 19 is provided with amplifiers 23 and 24 branched into two systems to which a power monitor signal is input. Sample hold circuits (sample hold means) 27 and 28 are separately provided on the output side of the amplifiers 23 and 24 via analog switches 25 and 26, respectively. The amplifier 23, the analog switch 25, and the sample hold circuit 27 constitute a part of an APC circuit 29 that is used in a normal recording operation and is configured by a negative feedback loop that controls a bias current. The APC circuit 29, together with the sample hold circuit 27 and the like, outputs the inverted value of the target voltage value corresponding to the target light emission power input from the CPU 13 via the D / A converter 30 by the inverting amplifier 31 and the output of the sample hold circuit 27. A current control amplifier 32 having an integration circuit configuration that compares the sum signal with the voltage with the reference voltage Vref, and a drive current value that is actually supplied to the semiconductor laser 3 based on an output voltage value from the current control amplifier 32 is set and driven. An LD driving device 18 that supplies current to the semiconductor laser 3, a photodetector 17, and an I / V conversion circuit 22 are configured.
[0041]
  On the other hand, the amplifier 24, the analog switch 26, and the sample hold circuit 28 are provided for the differential efficiency calculation sequence that is provided in the present embodiment and will be described later. The output of the sample hold circuit 28 is output from the A / D converter 33. Digitized and output to the CPU 13 as a digital erase power signal.
[0042]
  The analog switches 25 and 26 are controlled to be opened and closed by AND circuits 34 and 35 based on an erase level switching signal (current source switching signal) and an erase level sample signal from the CPU 13, respectively. In the normal recording operation, the erase level switching signal is “L” level, and the analog switch 25 side is turned on via the AND circuit 34 if the erase level sample signal is “H” level (sample operation = If the erase level sample signal is “L” level, it is turned off (hold state = disabled state), but the analog switch 26 side is always turned off via the AND circuit 35 (hold state = disabled state). It becomes. On the contrary, in the differential efficiency calculation sequence described later, when the erase level switching signal becomes “H” level, the analog switch 26 side turns on if the erase level sample signal is H level via the AND circuit 35. A state in which (sample operation = enable state) can be taken.
[0043]
  Further, as shown in FIG. 4, the erase level current driving device 20 includes two D / A converters 36 and 37 serving as erase level current switching means and a switch 38. An erase level superimposed current is output to the LD driving device 18 from the D / A converters 36 and 37 selected by the switch 38 based on the erase level switching signal. One D / A converter 36 is set so that the erase level becomes the normal erase level Pe by the normal erase level control signal from the CPU 13, and when the normal erase level light emission is performed, the switch 38 is turned on by the erase level switching signal. It is set on the L side. The other D / A converter 37 is set so that the erase level becomes a predetermined erase level described later by the differential efficiency η erase level control signal from the CPU 13, and the switch 38 is switched to the H level side by the erase level switching signal. If set.
[0044]
  In such a configuration, first, a normal APC operation during recording will be described. The output currents of the erase level current driving device 20 and the peak level current driving device 21 are set by the erase level control signal (normal or η calculation time) / peak level control signal output from the CPU 13, respectively. The peak level current driving device 21 outputs a peak level superimposed current signal, which is an analog signal, to the LD driving device 18 based on the LD driving current information digitally set by the CPU 13. The erase level current driving device 20 outputs an erase level superimposed current to the LD driving device 18. The bias level current driving device 19 outputs a bias level driving current signal to the LD driving device 18.
[0045]
  The LD driving device 18 determines the drive current amount of bias power (bottom power) Pb / erase power Pe / peak power Pw according to the bias level drive current signal, the erase level superimposed current signal, and the peak level superimposed current signal.
[0046]
  Further, the CPU 13 converts the information to be recorded into an 8-16 modulation signal as shown in FIG. 5B according to the channel clock of the period T, and further generates a multi-pulse emission waveform as shown in FIG. The erase power enable signal and the peak power enable signal are supplied to the LD driving device 18 according to the waveform. The LD driving device 18 appropriately superimposes the superimposed current signals at the respective levels when the erase power enable signal and the peak power enable signal are at the “H” level on the bias level drive current signal, and supplies the drive current to the semiconductor laser 3. Supply.
[0047]
  Specifically, as shown in FIGS. 6B and 6C, when light is emitted at the erase level, the erase power enable signal becomes “H” level, and the LD drive device 18 erases the bias level drive current signal. The level superimposed current signal is superimposed to obtain a driving current for the semiconductor laser 3. When light is emitted at the peak level, the peak power enable signal is set to the “H” level, and the LD driving device 18 superimposes the peak level superimposed current signal on the bias level driving current signal to obtain the driving current of the semiconductor laser 3.
[0048]
  When a driving current is supplied from the LD driving device 18 to the semiconductor laser 3, the laser is emitted from the semiconductor laser 3 to irradiate the recording medium 2 to record information. At this time, part of the emitted light is incident on the photodetector 17, and a power monitor current proportional to the light emission power is output to the I / V conversion circuit 22. APC can be performed by using the power monitor signal that is current-voltage converted by the I / V conversion circuit 22.
[0049]
  The power monitor signal output to the bias level current driver 19 is branched and output to the amplifiers 23 and 24, amplified, and sampled / held by the sample hold circuits 27 and 28, respectively. During the normal recording operation, the erase level switching signal is at the “L” level, and the AND circuit 35 always keeps the sample hold circuit 28 side for η calculation in the hold state (disable state).
[0050]
  Therefore, during normal recording operation, the power monitor signal is analog when the erase level sample signal output from the CPU 13 is “H” → “L” when long space data is output (for example, continuous space data of 10T or more). As the switch 25 is turned on / off, it is sampled / held by the sample / hold circuit 27 for normal recording and output to the current control amplifier 32.
[0051]
  On the other hand, the target power value signal output from the CPU 13 is converted into an analog signal by the D / A converter 30, then inverted by the inverting amplifier 31 with reference to the reference value voltage (Vref), and added to the output of the sample hold circuit 27. And output to the inverting terminal of the current control amplifier 32.
[0052]
  The current control amplifier 32 is specifically an integration circuit as described above, and an output signal is output to the LD driving device 18 as a bias level driving current signal to constitute an APC feedback loop. The current control amplifier 32 makes the sum signal of the output of the sample hold circuit 27 and the output of the inverting amplifier 31 equal to the reference voltage Vref (that is, the output of the sample hold circuit 27 and the target power value signal become equal). To) control the output signal.
[0053]
  In this way, the drive current at the bias level is controlled by sampling / holding the long space data by the sample hold circuit 27. FIG. 7 shows the LD drive current-LD emission power characteristic of the semiconductor laser 3. A constant current controlled by the CPU 13 is superimposed on the erase level superimposed current ΔIe and the peak level superimposed current ΔIe + ΔIp, but since the bias level current Ib is changed according to the fluctuation of the erase level, the erase level is always analog. Power control. The erase level superimposed current and the peak level superimposed current can be obtained from the differential efficiency η of the laser and the erase level.
[0054]
  That is, the differential efficiency η is defined as the slope ΔP / ΔI of the 1D drive current-LD emission power characteristic of the semiconductor laser as shown in FIG. Assuming that the drive currents of the semiconductor laser 3 corresponding to the bottom power Pb / erase power Pe / peak power Pp are Ib, Ie, and Ip, respectively, the bottom power Pb / peak power Pp have the following relationship.
Pb = Pe−η (Ie−Ib) = Pe−η · ΔIe
Pp = Pe + η (Ip−Ie) = Pe + η · ΔIp
  From the above equation, the erase level superimposed current ΔIe and the peak level superimposed current ΔIe + ΔIp can be obtained as follows.
ΔIe = (Pe−Pb) / η
ΔIe + ΔIp = (Pb−Pe) / η
  The time interval for performing the APC operation at the time of such normal recording is a relatively short interval compared to the time interval of the differential efficiency calculation sequence operation described later. For example, the erase level is sampled when long space data of 10T or more is output.
[0055]
  In this way, the erase level sampled when outputting long space data andCalculated by CPU13By calculating the power of the bottom level / peak level based on the differential efficiency η, it is possible to perform power correction at each level even in a low-band circuit configuration.
[0056]
  However, with only such a normal APC operation, if the differential efficiency η fluctuates during the recording operation as shown in FIG. 8, an error occurs in the calculation of the bias level current Ib and the peak level superimposed current Ip. , Bottom power / peak power cannot be corrected accurately. As a method for recalculating the differential efficiency η during the recording operation, there is a method of sampling power at two points of erase level / peak level in a non-pulse state as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-171631 described above. However, with this method, the data of the mark portion in the non-pulse state is lost.
[0057]
  In this regard, in the present embodiment, the differential efficiency calculation sequence is used as a system separate from the APC operation during normal recording, and the erase level is appropriately switched to a plurality of levels. TheSample hold circuit 28Then, the differential efficiency η is calculated by sampling / holding.
[0058]
  Hereinafter, the differential efficiency calculation sequence according to the present embodiment will be described. As described above, the erase level current driver 20 includes the two D / A converters 36 and 37 and the switch 38, and the erase level superimposed from the D / A converter 36 or 37 selected by the switch 38. A current is output to the LD driving device 18.
[0059]
  The D / A converter 36 is set by the normal erase level control signal so that the erase level becomes the normal erase level Pe. When the normal erase level light emission is performed, the switch 38 is set to the L side by the erase level switching signal. Has been.
[0060]
  Here, the CPU 13 starts the differential efficiency calculation sequence at a frequency lower than the interval of the APC operation during normal recording (the frequency is determined by the temporal variation of the differential efficiency η of the semiconductor laser 3 and is experimentally obtained in advance. )
[0061]
  First, the CPU 13 sets the D / A converter 37 in the erase level current driver 20 so that the semiconductor laser 3 emits light at a level of Pe + α by the erase level control signal at the time of η calculation (state in FIG. 9). Transition (1) → (2), see FIG. 10). In this sequence state, when long space data of 10T or more is output as recording information, the CPU 13 sets the erase level switching signal to “H” level so that the erase level superimposed current becomes the D / A converter 37 output. Switch 38 is switched. Then, the semiconductor laser 3 emits light at a level of Pe + α.
[0062]
  At this time, the bias level current driver 19 side performs the following operation. First, when the erase level switching signal is at “H” level and the erase level sample signal is at “H” level, the sample hold circuit 28 turns on the analog switch 26 to be in the sample state, and samples the erase level which is Pe + α. The output of the sample hold circuit 28 is output to the A / D converter 33 (digital sample) and output to the CPU 13 as a digital erase power signal. During this period, the other sample-and-hold circuit 27 is in the hold state because the output of the AND circuit 34 is at the “L” level and the analog switch 25 is off, and promptly when it returns to the normal APC operation again. Normal recording operation can be performed.
[0063]
  Then, the CPU 13 repeats the state transition (2) and the state transition (3) as shown in FIG. 9 several times (for example, eight times), and the normal APC operation by the light emission at the Pe level and the Pe + α. The digital sample operation by the light emission is alternately performed, and the CPU 13 averages the detected values of Pe + α acquired eight times and uses it for calculation of the differential efficiency η. In general, the output of the A / D converter 33 has a detection error that exceeds the set resolution due to the influence of noise or the like, but the error can be canceled by performing repeated operations and averaging. Also, if the sample and hold circuit 27 is in the hold state for a long time, the normal APC operation may become unstable due to the influence of droop. In this embodiment, the normal APC operation and the digital sample operation Since this is performed alternately, such a problem can be avoided.
[0064]
  The erase level switching signal becomes “H” level immediately before the erase level sample signal becomes “H” level (sample state), and “L” immediately after the erase level sample signal becomes “L” level (hold state). By controlling the switching timing so as to be “level”, it is possible to accurately switch between the normal APC operation and the digital sample operation even when long space data is generated at short intervals.
[0065]
  When such a first stage operation is completed, the CPU 13 sets the D / A converter 37 so that the semiconductor laser 3 emits light at the level of Pe-α this time (state transition (4) → ( 5), see FIG. In this sequence state, when long space data of 10T or more is output as recording information, the CPU 13 sets the erase level switching signal to “H” level so that the erase level superimposed current becomes the D / A converter 37 output. Switch 38 is switched. Then, the semiconductor laser 3 emits light at the Pe-α level. The Pe-α level power is sampled and output to the CPU 13 in the same manner as when the Pe + α level is output. The CPU 13 repeats the state transition (5) and the state transition (6) as shown in FIG. 9 several times (for example, eight times), and the normal APC operation by the light emission at the Pe level and the light emission by the Pe-α. The digital sample operation is alternately performed, and the CPU 13 averages the digital detection values of Pe-α acquired eight times and uses them to calculate the differential efficiency η.
[0066]
  That is, the CPU 13 functioning as a calculation means calculates the differential efficiency according to the following equation based on the acquired two-level power (Pe + α, Pe−α) and the LD drive currents Ie ′ and Ie ″ of each semiconductor laser 3. η is calculated (see FIG. 11).
η = {(Pe + α) − (Pe−α)} / (Ie ″ −Ie ′)
  = 2α / (Ie ″ −Ie ′)
  In the present embodiment, the circuit configuration using the normal recording operation sample hold circuit (corresponding to 27) and the digital sample sample hold circuit (corresponding to 28) one by one has been described. Of course, a configuration in which a plurality of hold circuits are provided may be used.
【The invention's effect】
[0067]
  According to the first aspect of the present invention, the laser light source is set in accordance with information having a data length N times the channel clock period T (N is a positive integer of 1 or more) based on a predetermined recording modulation method. In an optical information recording apparatus for recording information by irradiating laser light onto a recording medium by emitting light in accordance with a light emission rule, a monitor element for outputting a current corresponding to the light emission power of the laser light source as a monitor signal, and the laser Bias level current applying means for applying a bias level current to the light source, erase level current superimposing means for superimposing an erase level current on the bias level current, and a peak level current for superimposing a peak level current on the bias level current A superimposing unit, and the erase level current superimposing unit provided in the erase level current superimposing unit, by means of a current source switching signal. And the erase level current switching means for switching the plurality of levels,Sample holding means for normal recording operation for acquiring the light emission power of the laser light when the laser light source emits light based on an applied current in which the erase level current is superimposed on the bias level current during the normal recording operation; Differential efficiency calculation sample-hold means for obtaining the emission power of laser light when the erase level current is switched by the erase level current switching means to cause the laser light source to emit light,Computing means,For differential efficiency calculationSample hold meansMultiple flash levels are set at different times,When long space data is outputMultiple light levelsThe light emission power is acquired, the differential efficiency of the laser light source is calculated by the calculation means based on each of the acquired light emission powers and the respective applied currents causing the light emission powers, and based on the calculated differential efficiency Since the bias level current or the peak level current at the time of recording is determined, the bottom level / peak level based on the erase level sampled when outputting the long space data and the differential efficiency calculated by the calculation means The power correction at each level can be performed even in a low-band circuit configuration.
[0068]
  According to invention of Claim 2, in the optical information recording device of Claim 1,Since the long space data has a data length of 10T or more, the time interval for performing the APC operation during normal recording may be a relatively short interval compared to the time interval of the differential efficiency calculation sequence operation described later. it can.
[0069]
  According to invention of Claim 3, Claim 1 or 2InIn the optical information recording apparatus described above,For normal recording operationSample hold means, DepartureSince it operates as a part of an auto power control circuit composed of a negative feedback loop including the monitor element so that the optical power becomes constant, the APC operation during normal recording using the auto power control circuit and the differential efficiency calculation time are calculated. Since the erase level of the erase level can be acquired individually in the sequence operation, even when a monitor element with a limited detection band is used for recording using the recording strategy of the multi-pulse emission waveform, it is accurate. The peak power, erase power, and bottom power can be controlled, and it is not necessary to be in a non-pulse state, so that recording without losing the recording mark can be performed.
[0070]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to any one of the first to third aspects,Sample hold means for normal recording operation and sample hold means for calculating the differential efficiency;Since the enable / disable of the sample / hold operation is controlled in response to the current source switching signal, the sample hold value for the APC operation during normal recording is set to an appropriate level in the sequence operation when calculating the differential efficiency, for example. Can be retained.
[0071]
  According to the invention described in claim 5,homeIn the optical information recording apparatus according to any one of the above,Sample hold means for normal recording operation and sample hold means for calculating the differential efficiencyThe sample hold means selected by the current source switching signal samples / holds according to an erase level sample signal which becomes active when erase information of a predetermined length or more is output as recording data., SelectSince the remaining sample-and-hold means that are not selected are maintained in the hold state, for example, the sample-and-hold value for the APC operation during normal recording can be held at an appropriate level in the sequence operation when calculating the differential efficiency. When the normal APC operation is resumed, the normal recording operation can be promptly performed.
[0072]
  According to the invention described in claim 6, the claim5In the optical information recording apparatus according to the above, since the operation timing of the current source switching signal is immediately before the sample start timing and immediately after the hold start timing of the erase level sample signal, erase information of a predetermined length or more is generated at a short interval. Even in this case, it is possible to accurately switch between the normal APC operation and the digital sample operation.
[0073]
  According to the invention of claim 7, the claim5 or 6In the optical information recording apparatus described in the above,Sample hold means for normal recording operation and sample hold means for calculating the differential efficiency;Is operated so as not to be in a hold state with respect to the erase level sample signal continuously, if a specific sample hold means has been in a hold state for a long period of time, normal APC operation is not possible due to the influence of droop. Although it may become stable, it is possible to prevent the normal APC operation from becoming unstable due to the influence of droop by operating so as not to be in the hold state continuously.
[0074]
  According to invention of Claim 8, in the optical information recording device of Claim 3,Sample hold means for calculating the differential efficiencySince the A / D converter that digitizes and outputs the light emission power acquired in (1) is provided, the calculation of the differential efficiency by the arithmetic means can be digitally processed by a CPU or the like.
[0075]
  According to the invention of claim 9, claim 8 is provided.InIn the described optical information recording apparatus,Sample hold means for calculating the differential efficiencyThe sample operation is repeated several times, and the differential efficiency is calculated by the arithmetic means using the average value of the digital values each digitized by the A / D converter. Has a detection error higher than the set resolution due to the influence of noise or the like, but the detection error can be canceled by repeating the sample operation and averaging the digital values.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block front view showing an example of a basic overall configuration of an optical information recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the LD power control device and the like.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the bias level current driver.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the erase level current driver.
FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of a recording modulation method and a multi-pulse light emission waveform.
FIG. 6 is a time chart showing a normal APC operation.
FIG. 7 is a drive current-light emission power characteristic diagram of a semiconductor laser.
FIG. 8 is a drive current-light emission power characteristic diagram showing how the differential efficiency η varies.
FIG. 9 is a time chart showing an example of digital sample operation.
FIG. 10 is a time chart showing how the erase level is switched.
FIG. 11 is a drive current-light emission power characteristic diagram for calculation of differential efficiency η.
FIG. 12 is a waveform diagram showing an example of a single pulse emission waveform in the case of a CD-R.
[Explanation of symbols]
    2 recording media
    3 Laser light source
  13 Calculation means
  17 Monitor element
  19 Bias level current drive means
  20 Erase level current driver
  21 Peak level current drive
  27, 28 Sample hold means
  29 Auto power control circuit
  33 A / D converter
  36, 37 Erase level current switching means

Claims

On the recording medium, the laser light source is pulsed with a predetermined light emission rule in accordance with information having a data length N times the channel clock period T (N is a positive integer of 1 or more) based on a predetermined recording modulation method. In an optical information recording apparatus for recording information by irradiating a laser beam on
A monitor element that outputs a current corresponding to the light emission power of the laser light source as a monitor signal;
Bias level current applying means for applying a bias level current to the laser light source;
Erase level current superimposing means for superimposing an erase level current on the bias level current;
Peak level current superimposing means for superimposing a peak level current on the bias level current; and erase level current switching means provided in the erase level current superimposing means for switching the erase level current to a plurality of levels by a current source switching signal; ,
A normal recording operation sample-and-hold means for acquiring the light emission power of the laser light when the laser light source emits light based on an applied current in which the erase level current is superimposed on the bias level current during the normal recording operation;
Differential efficiency calculation sample hold means for obtaining the emission power of laser light when the erase level current is switched by the erase level current switching means to cause the laser light source to emit light,
Computing means,
The differential efficiency calculation sample hold means acquires a plurality of light emission levels when a plurality of light emission levels are set at different timings and long space data is output, and each of the acquired light emission powers is obtained. And the calculated efficiency of the laser light source by the calculation means based on each of the applied currents causing the light emission power, and the bias level current or the peak level current at the time of recording based on the calculated differential efficiency. An optical information recording apparatus characterized by being determined.

The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the long space data has a data length of 10T or more.

The normal recording operation for sampling and holding means, according to claim 1, characterized in that to operate as part of the automatic power control circuit which is composed of a negative feedback loop including the monitoring element as emitting light power is constant or the optical information recording apparatus according to 2.

The sample recording / holding operation enable / disable of the normal recording operation sample hold means and the differential efficiency calculation sample hold means is controlled in response to the current source switching signal. The optical information recording apparatus according to any one of 1 to 3.

Of the normal recording operation sample hold means and the differential efficiency calculation sample hold means , the sample hold means selected by the current source switching signal becomes active when erase information of a predetermined length or more is output as recording data. sample / hold and in accordance with the erase level sample signal light according to any one of claims 1, characterized in that the remaining sample-and-hold means not selected which is adapted to maintain the hold state 4 Information recording device.

6. The optical information recording apparatus according to claim 5 , wherein an operation timing of the current source switching signal is immediately before a sample start timing and immediately after a hold start timing of the erase level sample signal.

Claim 5 or, characterized in that so as to operate the normal recording operation for sampling and holding means and the differential efficiency calculated sample-and-hold means continuously so as not to hold state with respect to the erase level sample signal 6. The optical information recording apparatus according to 6 .

4. The optical information recording apparatus according to claim 3, further comprising an A / D converter that digitizes and outputs the light emission power acquired by the sample hold means for calculating the differential efficiency .

The sample operation by the differential efficiency calculation sample hold means is repeatedly performed several times, and the differential efficiency is calculated by the arithmetic means using the average value of the digital values each digitized by the A / D converter. the optical information recording apparatus according to claim 8, characterized in that.