JP4527077B2 - 光ディスク装置、レーザパワー制御回路及びレーザパワー制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）−ＲＡＭ（Random Access Memory）のようなランド／グルーブ・トラック記録の光ディスクに記録するに好適なレーザパワー制御回路及びレーザパワー制御方法、並びにレーザパワー制御回路を搭載した光ディスク記録装置に関する。

光ディスクの記録装置では、レーザ光を照射し、そのパワーを制御することにより、データを記録する。ここで、記録品質に影響を与えるひとつの重要なポイントとしてレーザのパワーを最適なレベルにすることがある。レーザの発光パワーは温度などにより変動するため、そのような変化があっても一定パワーとなるように制御する必要がある。

一般的にはレーザを駆動するレーザドライバに対し、レーザの発光出力をモニタするフロントモニタの出力信号を元にレーザパワーを一定に制御する制御回路（以下、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路）の出力を入力し、ループ制御することより、レーザパワーが最適レベルで一定になるようにコントロールしている。

このＡＰＣ回路は、一般的には図５のようなアナログ回路で構成される。すなわち、ＡＰＣ回路２００は、レーザダイオード（ＬＤ）を制御するレーザドライバ２０１、フロントモニタ２０２、ゲイン調整部２０３、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路２０４、アンプ２０５、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２０６、及びディジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）２０７を有する。

フロントモニタ２のモニタ結果をゲイン調整し、Ｓ／Ｈ回路４がＳ／Ｈパルスに同期して当該ゲイン調整された信号をホールドし、この値がＤＡＣ７を介して入力される設定値と同じになるようループ制御される。そしてオペアンプ２０５からＬＰＦ２０６を介してレーザドライバ１の制御値が出力される。ここで、ＬＰＦ２０６の出力帯域は、パワーＯＮ時や、ノイズによるオーバパワーを防ぐためにある程度低い時定数とし、レーザ出力が目標値に達するまで、ある程度の時間を要するようにしている。

しかし、記録開始時等においては、瞬時に目標パワーに到達することが必要であり、上記のようなループ制御では時間がかかってしまい、瞬時に目標パワーに到達できないという問題がある。

また、グルーブ・トラックとランド・トラックの両方に記録するＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、グルーブ・トラックに記録する場合の最適な記録パワーと、ランド・トラックに記録する場合の最適な記録パワーが異なるため、ランド部からグルーブ部の切り替わりポイントと、グルーブ部からランド部への切り替わりポイントとで瞬時に記録パワーを切り替えなければいけない。この場合も同様に図５のようなアナログ的なループ動作では、瞬時に目標パワーに到達させることができない。

このため、アナログ的なループ動作を使わず、図６のような、マイクロプロセッサなどを使ってレーザパワーを設定するものがある。図６に示すＡＰＣ回路３００は、図５に示すオペアンプ２０５、ＬＰＦ２０６及びＤＡＣ２０７の代わりに、マイクロプロセッサ３２５を有している。マイクロプロセッサ３２５は、Ｓ／Ｈ回路２０４の出力をモニタするモニタ部３２６と、レーザパワーを設定する制御値を生成するレーザパワー設定部３２７とを有する。このＡＰＣ回路３００においては、フロントモニタ２からのレベルをマイクロプロセッサ３２５のＡＤコンバータなどのモニタ部３２６によりモニタし、レーザパワー設定部３２７がその変化を感知して補正するような制御を行う。

ただし、このようなマイクロプロセッサ３２５を使った制御方法では、間欠なパワーの補正動作となるため、このモニタ間隔を粗くすればパワー制御の精度が落ちることになり、一方、モニタ間隔を細かくすれば、精度を上げることは可能であるが、マイクロプロセッサへの負担が増えてしまう。

一方、バッファアンダーラン対策時における記録停止及び再開時の光ディスクへの書き込み品質を安定にたもつことを目的としたレーザパワー制御方法が特許文献１に記載されている。特許文献１では、記録開始時にレーザパワーの立ち上がりを早くするため、マイクロプロセッサからの出力値（固定値）でパワー出力を開始し、安定した後、フロントモニタから信号によるループ制御に切り替える手段が示されている。

図７は、特許文献１に記載のレーザパワー制御回路４００を示す図である。記録開始時は、アナログＳＷ４２８がＨ側になっており、マイクロプロセッサ４２５のレーザパワー設定部４２７で設定された任意のレベルがレーザドライバ２０１に出力される。このときのレーザパワーがフロントモニタ２０２から出力され、ゲイン調整２０３、Ｓ／Ｈ回路２０４、ＬＰＦ２０６によって記録パワーが取り出される。このＬＰＦ２０６の出力をマイクロプロセッサ４２５のモニタ部４２６でモニタし、一定レベルになったことを感知したあとに、アナログＳＷ４２８をＬ側にし、フロントモニタ２０２からのループ動作に切り替える。これによって、記録開始時は瞬時に記録パワーを立ち上げることができ、その後は安定なループ制御を行うことができる。
特開特開２００３−９９９３５号公報

上記特許文献１に記載のＡＰＣ回路によるレーザパワーの制御では、図８のように、ランド・トラックＬＴには、アドレス情報（例：ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷでのＬＰＰ：ランドプリピットなど）があるのみで、記録は行われず、グルーブ・トラックＧＴにのみ記録マークＭを記録するＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、又はＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのディスク、つまり記録動作中に急峻な記録パワーの変化が行われない場合には有効である。

一方、図９に示すＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、グルーブ・トラックとランド・トラックとの両方に記録する。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、アドレス信号はＰＩＤ（Physical ID）としてＣＡＰＡ（Complimentary Allocated Pit Addressing）という方式で、１セクタ毎に記録されている。またＣＡＰＡとＣＡＰＡの間の記録領域（ランドまたはグルーブ）はウォブルされている。このウォブルを数えることにより次のＣＡＰＡの位置を正確に把握することができる。

このようなＤＶＤ−ＲＡＭでは、グルーブ・トラックに記録する場合の最適な記録パワーとランド・トラックに記録する場合の最適な記録パワーとが異なる。よって、ランド部からグルーブ部への切り替わりポイントと、グルーブ部からランド部への切り替わりポイントで瞬時に記録パワーを切り替えなければいけない。しかし、その部分では遅い時定数のＬＰＦ２０６によるループ動作となっているため、瞬時に記録パワーを変更することができないという問題点がある。また、特許文献１に記載のＡＰＣ回路においては、モニタ部４２６によりＬＰＦ２０６の出力が安定するのをモニタし、そのモニタ結果に基づき制御を切り替える必要があり、マイクロプロセッサの処理が重くなるとう問題点もある。

本発明に係るレーザパワー制御回路は、ディスクのランド・トラック及びグルーブ・トラックにレーザ光を照射してデータを記録する光学ヘッドの当該レーザ光の出力レベルが所定値になるよう制御する出力制御部と、データの記録を開始した後である記録中に、前記レーザ光が照射される前記ディスクの領域を前記ランド・トラック及び前記グルーブ・トラックのうちの一方から他方に切り替えるタイミングである切り替えタイミングの直前において前記レーザ出力レベルを制御している前記レーザの制御電圧値を前回レベルとして保持すると共に、前記前回レベルは前記記録中において前記切り替えタイミングに基づき値が変化する保持部と、前記切替タイミングに基づき、前記出力制御部により前記レーザ光の出力レベルを制御するか、前記保持部に保持された前記前回レベルにより前記レーザ光の出力レベルを制御するかを切り替える制御切替部とを有するものである。

本発明においては、前回レベルによりレーザ出力レベルを制御する手段と、レーザ出力レベルが所定値になるよう制御する手段とを有し、これを切り替える制御切替部により、記録中にレーザ出力レベルを切り替える必要があれば、そのタイミングでレーザ出力レベルの制御手段を切り替えることができる。

本発明によれば、必要に応じてレーザ出力レベルを瞬時に切り替えることができるレーザパワー制御回路及びレーザパワー制御方法、並びにレーザパワー制御回路を搭載した光ディスク記録装置を提供することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、ランド／グルーブ記録方式のＤＶＤ−ＲＡＭに好適なレーザパワー制御回路及び光ディスク記録装置に適用したものである。

実施の形態１．
先ず、光ディスク装置の概要について説明する。図１は本発明の実施の形態にかかる光ディスク装置の構成を示す図である。光ディスク装置１００は、装着された光ディスク１０１を回転駆動するためのスピンドルモータ１０２と、半導体レーザ（レーザダイオード）、対物レンズ、及びフォトディテクタ等から構成される光ピックアップ１０３と、レーザダイオードを駆動するレーザドライバ１と、光ピックアップ１０３を光ディスク１０１の半径方向に移動させるための送りモータ１０４とを有している。この場合、光ピックアップ１０３のレーザダイオードから照射されたレーザビームが光ディスク１０１の記録面で反射され、その反射光が光ピックアップ１０３を構成するフォトディテクタに検出される。

また、光ディスク装置１００は、ドライブ全体の動作を制御するコントローラ１０５と、サーボコントローラ１０６とを有している。サーボコントローラ１０６は、光ピックアップ１０３におけるトラッキングやフォーカスを制御し、また送りモータ１０４の動作を制御する。さらに、サーボコントローラ１０６はスピンドルモータ１０２の回転を制御する。

また、光ディスク装置１００は、光ピックアップ１０３を構成するフォトディテクタの出力信号を処理して再生ＲＦ信号Ｓ_ＲＦ、フォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥ、トラッキングエラー信号Ｓ_ＴＥおよびプッシュプル信号Ｓ_ＰＰを作成するＲＦアンプ部１０７を有している。フォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥは、例えば、アスティグマ法（非点収差法）によって作成され、トラッキングエラー信号Ｓ_ＴＥは、再生時にはＤＰＤ法（位相差法）によって作成され、記録時にはプッシュプル法によって作成される。

このようにＲＦアンプ部１０７で作成されるフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥおよびトラッキングエラー信号Ｓ_ＴＥはサーボコントローラ１０６に供給され、このサーボコントローラ１０６では、これらのエラー信号を用いて、上述したように光ピックアップ１０３におけるトラッキングやフォーカスを制御する。

また、光ディスク装置１００は、ＲＦアンプ部１０７で作成された再生ＲＦ信号Ｓ_ＲＦの２値化スライス、その後の信号生成回路(Phase-Locked Loop)による同期データの生成等、一連のアナログ信号処理を行うリードチャネル部１０９と、リードチャネル部１０９で生成された同期データの復調、その後の誤り訂正等の処理を行う復調／ＥＣＣ部１１０とを有している。この復調／ＥＣＣ部１１０の出力データは、図示しない再生データ処理回路に供給される。

また、光ディスク装置１００は、アドレス処理部１１１を有している。このアドレス処理部１１１は、再生ＲＦ信号Ｓ_ＲＦよりリードチャネル部１０９で抽出されるアドレス情報をコントローラ１０５に転送する。また、プッシュプル信号Ｓ_ＰＰを処理してアドレス情報を得て、このプッシュプル信号から得られたアドレス情報もコントローラ１０５に転送する。さらに、光ディスク装置１００は、ＲＦアンプ部１０７で作成されたプッシュプル信号Ｓ_ＰＰよりウォブル信号を検出するウォブル検出部１１２を有している。

ここで、光ピックアップ１０３を構成するフォトディテクタとしては、例えば４分割フォトディテクタが用いられる。この場合、フォトディテクタを構成する４個のフォトダイオードＤａ〜Ｄｄの検出信号をＳａ〜Ｓｄとするとき、ＲＦ信号Ｓ_ＲＦは、Ｓ_ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄとして求められる。また、プッシュプル信号Ｓ_ＰＰはＳ_ＰＰ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）として求められる。

ウォブル検出部１１２は検出信号Ｓａ〜Ｓｄからウォブル信号を抽出してクロック生成部１１３へ供給する。クロック生成部１１３はウォブル信号に基づき記録クロックを生成し、記録データ生成部１１４へ供給する。記録データ生成部１１４は、記録クロックとコントローラ１０５を介して送られてきた記録情報に基づいて記録データを生成し、レーザドライバ１へ出力する。

また光ディスク装置１００は、レーザドライバ１のレーザ出力を制御するレーザパワー制御回路１０８を有している。本実施の形態にかかるレーザパワー制御回路１０８は、レーザダイオードのレーザ光の出力レベルが所定値になるよう制御する従来のループ制御部の他に、ランド・トラック（以下、ランド部ともいう。）とグルーブ・トラック（以下、グルーブ部ともいう。）とのトラックチェンジの際のレーザ出力レベル切替タイミングの直前のレーザ出力レベルを前回レベルとして保持する保持部と、ループ制御部によりレーザ光の出力レベルを制御するか、保持部に保持された前回レベルによりレーザ光の出力レベルを制御するかを切り替える制御切替部とを有する。そして、制御切替部により、記録中のレーザ出力レベルを切り替えるタイミングで、レーザ光の出力レベルの制御を切り替える。このことにより、通常記録時はループ制御により安定して出力レベルを制御する共に、ランド・トラックとグルーブ・トラックとのトラックチェンジの際には瞬時に最適なレーザ出力に切替制御が可能となる。

次に、このように構成された光ディスク装置における、本発明の実施の形態１にかかるレーザパワー制御回路について説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるレーザパワー制御回路（ＡＰＣ回路）を示すブロック図である。レーザパワー制御回路１０８は、レーザダイオードＬＤからの光をもモニタリングするフロントモニタ２の出力結果に基づき、レーザ出力が一定値となるよう制御するループ制御部３０と、前回のレーザ出力レベルに基づきレーザドライバ１を制御するＤＡＣ制御部４０と、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）に基づき、ループ制御部３０による制御か、ＤＡＣ制御部４０による制御かを切り替えるアナログＳＷ８とを有する。ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）は、後述するループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号生成部１０により生成される信号であり、このアナログＳＷ８及びループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号生成部１０により制御切替部５０が構成される。

ループ制御部３０は、フロントモニタ２からの出力のゲイン調整をするゲイン調整部３と、ゲイン調整された信号から、記録パワー部分を抜き出すために記録データ生成部１１４から送られるＳ／Ｈパルスに同期してサンプルホールドするＳ／Ｈ回路４とを有する。また、ループ制御部３０は、ランド部ループ動作時設定値（以下、ランド設定値という。）ＶＬと、グルーブ部ループ動作時設定値（以下、グルーブ設定値という。）ＶＧとを、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）により選択出力するセレクタ（ディジタルスイッチ）１６と、セレクタ１６からの出力をアナログ値に変換するＤＡコンバータ（ＤＡＣ）７とを有する。ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）は、サーボコントローラ１０６から送られる信号で、記録トラックがランド・トラックからグルーブ・トラックへ、又はグルーブ・トラックからランド・トラックへチェンジするタイミングを示す信号である。更に、ループ制御部３０は、ＤＡＣ７の出力を＋端子に、Ｓ／Ｈ回路４の出力を−端子に入力するオペアンプ（ＯＰＡＭＰ）５と、オペアンプ５の出力が供給されるＬＰＦ６とを有する。

ここで、図１に示すサーボコントローラ１０６は、アドレス情報に基づき現在記録中のトラックがランド・トラックであるか、グルーブ・トラックであるかを示すランド／グルーブ切替信号（Ｂ）を生成する。また、Ｓ／Ｈパルス生成回路９を有し、ランド・トラック及びグルーブ・トラックそれぞれにおいてＳ／Ｈパルス（Ｃ）を生成し、Ｓ／Ｈ回路４及びループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号生成回路１０へ供給する。

また、ランド設定値ＶＬ及びグルーブ設定値ＶＧは、光ディスク１０１がセットされ記録を開始する際に行なわれる試し書きの結果に基づき、ランド部及びグルーブ部での最適レーザ出力となるような選択された値とすることができる。この値は、例えば光ディスクを機器にセットした時点等、試し書きが行なわれる毎にコントローラ１０５により更新することができる。

一方、ＤＡＣ制御部４０は、レーザドライバ１への制御値をディジタル変換するＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１１と、ＡＤＣ１１の出力を、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）に基づき、グルーブ部出力レベル又はランド部出力レベルとしてそれぞれ保持するグルーブ部出力レベル取得回路１２、ランド部出力レベル取得回路１３とを有する。さらに、ＤＡＣ制御部４０は、グルーブ部出力レベル取得回路１２の出力（Ｆ）、又はランド部出力レベル取得回路１３の出力（Ｇ）をランド／グルーブ切替信号（Ｂ）に基づき選択出力するセレクタ（ディジタルスイッチ）１４と、セレクタ１４の出力をアナログ値に変換するＤＡＣ１５とを有する。

また、制御切替部５０は、上述したように、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）及びＳ／Ｈパルス（Ｃ）に基づきループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）を生成するループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号生成回路１０と、このループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）に基づきループ制御部３０による制御か、ＤＡＣ制御部４０による制御かを切り替えるアナログＳＷ８とを有する。

次に、全体の動作について説明する。レーザダイオードＬＤの発光出力をモニタするフロントモニタ２の出力信号は、ゲイン調整部３に入力され、最適レベルに調整され、Ｓ／Ｈ回路４にて、記録パワー部のみをサンプリングし、記録パワーを取り出す。この出力はオペアンプ５の−側入力端子に接続される。一方、＋側入力端子には、上述のように、ランド部及びグルーブ部それぞれで最適な記録パワーを出力するための任意のレベルに設定されたＤＡＣ７の出力が接続されている。

このオペアンプ５の出力は、アナログＬＰＦ６に入力されている。このＬＰＦ６は、パワーＯＮ時や、ノイズによるオーバパワーを防ぐために、通常時はある程度低い時定数に設定されている。ここで、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）は、アナログＳＷ８及びＬＰＦ６に供給される。そして、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）に基づき、アナログＳＷ８がＤＡＣ制御部３０を選択している間、ＬＰＦの時定数は高い帯域に切り替えられる。これは、ランド部とグルーブ部相互間で記録パワーを変化させた場合に、フロントモニタ２からの信号レベルの変化に早く追従させるためである。そして、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）に基づき、アナログＳＷ８がループ制御部３０に切り替えるタイミングで、ＬＰＦ６の時定数が通常時の低い時定数に再設定される。

このアナログＬＰＦ６の出力は、アナログＳＷ８を介してレーザドライバ１に入力される。こうしてＤＡＣ７の出力と、Ｓ／Ｈ回路４の出力、つまりフロントモニタ２からの記録パワーレベルとが等しくなるようにループ制御され、レーザ出力パワーが最適レベルに制御される。

一方、アナログＳＷ８の出力、つまりレーザドライバ１の入力には、ＡＤＣ１１が接続されており、常時、レーザドライバ１の制御電圧がディジタル値に変換されモニタされている。このＡＤＣ１１の出力値、つまりレーザドライバ１の制御電圧値は、グルーブ部出力レベル取得回路１２及びランド部出力レベル取得回路１３で、それぞれ、グルーブ部の出力レベル、ランド部の出力レベルとして保持される。

このグルーブ部出力レベル取得回路１２の出力とランド部出力レベル取得回路１３の出力は、グルーブ部／ランド部切替信号（Ｂ）によって制御されるセレクタ１４を介して、ＤＡＣ１５に入力される。ＤＡＣ１５の出力は、アナログＳＷ８を介して、レーザドライバ１に接続される。

したがって、レーザパワー制御回路１０８は、レーザドライバ１を、ＬＰＦ６の出力によるフロントモニタ２からのループ制御により制御するか、ＤＡＣ１５出力により制御するかを、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）により選択でき、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）を適切なタイミングとすることにより、通常は、フロントモニタ２からの信号による、安定的なループ動作を行いながら、ランド部とグルーブ部のトラックチェンジの際の記録パワーの変化時には、グルーブ部出力レベル取得回路１２及びランド部出力レベル取得回路１３に保持されている前回レベルに基づくＤＡＣ１５からの瞬時のパワー制御が可能になる。

次に、本実施の形態の動作について、更に詳細に説明する。図３は、本実施の形態にかかるレーザパワー制御回路１０８の動作を示すタイミングチャートである。図２において、（Ａ）はディスク上のグルーブ・トラックかランド・トラックかの位置を示す。（Ｂ）はランド／グルーブ切替信号を示し、グルーブ・トラックでＬｏｗレベル、ランド・トラックでＨｉｇｈレベルとなる。また、（Ｃ）は、Ｓ／Ｈパルス生成回路９によって生成された、記録パワー部分を抜き出すＳ／Ｈパルスを示す。

ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）とＳ／Ｈパルス（Ｃ）は、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号生成回路１０に入力され、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）が生成される。本実施の形態にかかるループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）は、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）の立ち上がり又は立下りでＨｉｇｈレベルとなり、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）の立ち上がり又は立下り（変化）の次に入ってきたＳ／Ｈパルス（Ｃ）でＬｏｗレベルとなる信号として生成される。

ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）は、ランド部からグルーブ部への切り替え点、及びグルーブ部からランド部への切り替え点から一定期間Ｈｉｇｈレベルとなるため、このＨｉｇｈレベルの期間のみ、アナログＳＷ８によって、レーザドライバへの出力（Ｅ）は、ＤＡＣ１５の出力が選択され、Ｌｏｗ期間はＬＰＦ６の出力、つまり、フロントモニタ２の出力によるループ制御となる。

次に、ＤＡＣ１５の設定値を決める動作について説明する。アナログＳＷ８の出力、つまりレーザドライバ１への入力レベル（Ｅ）は、ＡＤＣ１１によって、ディジタル値に変換されている。ＡＤＣ１１の出力は、グルーブ部出力レベル取得回路１２に入力される。このグルーブ部出力レベル取得回路１２には、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）も入力されており、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）の立ち上がり、つまりグルーブ部からランド部への変化点でのＡＤＣ１１の出力がラッチされる。したがって、グルーブ部出力レベル取得回路１２の出力（Ｆ）は、グルーブ部の最後の出力パワーの値となっている。同様に、ＡＤＣ１１の出力は、ランド部出力レベル取得回路１３にも入力されており、こちらは、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）の立ち下がり、つまりランド部からグルーブ部への変化点でのＡＤＣ１１の出力がラッチされる。したがって、ランド部出力レベル取得回路１３の出力（Ｇ）は、ランド部の最後の出力パワーの値となっている。

これらのグルーブ部出力レベル取得回路１２の出力（Ｆ）とのランド部出力レベル取得回路１３の出力（Ｇ）は、セレクタ１４に入力されるが、このセレクタ１４は、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）で選択され、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）がＬｏｗ期間は、グルーブ部出力レベル取得回路１２の出力（Ｆ）となり、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）がＨｉｇｈ期間は、ランド部出力レベル取得回路１３の出力（Ｇ）となる。

セレクタ１４の出力（Ｈ）は、ＤＡＣ１５に入力されている。これらのことより、ＤＡＣ１５の出力信号は、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）がＬｏｗ期間、つまりグルーブ・トラックではひとつ前（前回）のグルーブ・トラックでの最後の出力パワーレベルＰ_Ｇ１となり、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）がＨｉｇｈ期間、つまりランド・トラックでは前回のランド・トラックでの出力パワーレベルＰ_Ｌ１となる。さらにランド／グルーブ切替信号（Ｂ）がＬｏｗに切り替わると、次の前回のグルーブ・トラックでの最後の出力パワーレベルＰ_Ｇ２が保持される。

そしてアナログＳＷ８の出力、つまりレーザドライバ１への入力信号（Ｅ）は、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）がＨｉｇｈレベルのとき、つまりＤＡＣ１５の出力が選択されているときは、グルーブ・トラックでは、前回のグルーブ・トラックでの最終出力電位Ｐ_Ｇ１となり、同様にランド・トラックでは、前回のランド・トラックでの最終出力電位Ｐ_Ｌ１となる。

これらランド／グルーブ切替信号（Ｂ）のＨｉｇｈ又はＬｏｗが切り替わるタイミングでラッチされる前回のトラックでの最終出力電位Ｐ_Ｇ１、Ｐ_Ｌ１又はＰ_Ｇ２などは、その時点においてフロントモニタ２からのレベルによってループ制御された電位であり、レーザ記録パワーを最適なパワーに制御する制御電位である。

ここで、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）は、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）の立ち上がり又は立下りでＨｉｇｈレベルとなり、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）の立ち上がり又は立ち下がりの次に入ってきたＳ／Ｈパルス（Ｃ）でＬｏｗレベルになるとしたが、ＬＰＦ６の時定数に応じた、出力が安定するまでの任意時間だけ延長することも可能である。

すなわち、ＤＡＣ１５による固定値出力（前回のレーザパワー出力保持値）でのレーザパワー出力は、前回のトラックでのＡＰＣ動作でループがかかった安定した電圧であるため、フロントモニタからの電圧からのＳ／Ｈ回路４への出力の電圧もループがかかった安定した電圧とほぼ等価になっている。ここで、上述したように、パワーＯＮ時や、ノイズによるオーバパワーを防ぐためＬＰＦ６の時定数は通常大きく設定されているため、このＬＰＦ６の出力の変化は非常に遅い。したがって、このＬＰＦ６の出力が安定する前に、ＤＡＣによる固定値からアナログＡＰＣ動作に切り替えれば、レーザパワーは変動する。よって、ＬＰＦ６の時定数が大きい場合には、ＬＰＦ６の出力が安定するまでの間、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）のＨｉｇｈの期間を長くし、初期値による制御、すなわち、ＤＡＣ制御動作とすることも可能である。

一方、前回のレーザパワー出力保持値出力中に、ＬＰＦ６の時定数を小さくし、このＬＰＦ６の出力を前回トラックでの安定したループのかかった電圧とほぼ等価することにより、固定値からアナログＡＰＣ動作に切り替えても切り替えた瞬間でのレーザパワー変動はほとんどなくすことができる。よって、ＬＰＦ６の時定数に応じてＤＡＣ制御動作期間を可変に設定することも可能である。いずれにせよ、ループ制御部４０による制御とＤＡＣ制御部３０による制御の切替は、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）により自動切換えとすることができる。

また、本実施の形態においては、記録動作中に、トラックチェンジがあってレーザパワーを瞬時に最適な値に制御する場合について説明した。記録動作中は、レーザダイオードＬＤの温度変化等によりレーザパワーが変化するため、前回のレーザパワー出力値である上記前回のレーザパワー出力保持値により制御することが好ましい。ところで、新規のディスクに新たに記録開始する時や、長時間記録を行っておらずＬＤ部分の温度が前回記録時から大きく変化している時など、前回のレーザーパワーの保持値が有効でない場合などには、前回のレーザパワー保持値ではなく、予め測定された初期値によりレーザパワー出力を制御する。このため、グルーブ部出力レベル取得回路１２、ランド部出力レベル取得回路１３は、前回のレーザパワー出力保持値の他、そのような場合に出力可能な初期値を有し、記録開始時など、一定期間ＬＤが使用されなかった場合などは当該初期値によりＤＡＣ制御を行うことができる。この初期値は、例えば試し書きによって得られた最適レーザパワー値などとすることができ、この場合は、コントローラ１０５からグルーブ部出力レベル取得回路１２、ランド部出力レベル取得回路１３へ当該初期値を設定するようにすればよい。

本実施の形態においては、ランド・トラックからグルーブ・トラックへの切り替わり点とグルーブ・トラックからランド・トラックへの切り替わり点から一定期間、ＤＡＣ１５の出力をレーザドライバＬＤの制御電位とする。そして、それ以外の期間では、レーザパワーをモニタしているフロントモニタ２からのレベルによるループ動作とする。

すなわち、ランド・トラックとグルーブ・トラックの切り替わり時から一定期間は、前回のレーザパワー出力保持値によりレーザドライバ１を制御し、それ以外の期間は、フロントモニタレベルでループ制御をおこなうよう、これをループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）により自動で切り替える。このことにより、ランド・トラックからグルーブ・トラック、及びグルーブ・トラックからランド・トラックでの記録パワーの変化に瞬時に対応することができ、かつ通常記録時は、フロントモニタ２によるループ動作で安定な記録パワーを得ることができる。さらに、ＤＡＣ１５の出力は、前回のトラックでのレーザドライバの制御電位となることから、ＤＡＣ１５からの出力も、ほぼ最適な記録パワーとすることができる。

また、ランド・トラックとグルーブ・トラックの最後の出力レベルを前回のレーザパワー出力保持値として保持し、そのレベルを次回のトラックにおけるレーザパワー出力値となるよう制御することにより、前回のレーザパワー出力保持値によるレーザドライバへの制御電位も、最適な記録パワーを得ることができる電位となる。更に、これらの制御を行うのに、マイクロプロセッサによる監視及び制御などを必要としないため、マイクロプロセッサの負担がない。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、その基本的構成は実
施の形態１と同様としつつ、構成を簡略化させたものである。図４は、本実施の形態にかかるレーザパワー制御回路１１８を示すブロック図である。本実施の形態においては、図２に示す実施の形態１のオペアンプ５とＬＰＦ６と統合し、かつＤＡＣ７、１５を統合したものである。なお、図４に示す本実施の形態において、図２に示す実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

図４に示すように、Ｓ／Ｈ回路４の後段にはループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）によりオン・オフするアナログＳＷ１９が設けられ、それが抵抗２３を解してオペアンプ１７の−端子に接続される。また、グルーブ部出力レベル取得回路１２、ランド部出力レベル取得回路１３の出力を切り替えるセレクタ１４の出力はセレクタ（ディジタルスイッチ）２４の一方に接続される。さらに、ランド設定値ＶＬと、グルーブ設定値ＶＧと、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）により選択出力するセレクタ１６の出力がセレクタ２４の他方に接続される。セレクタ２４は、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）により、これらのいずれかをＤＡＣ１８へ出力する。すなわち、ＤＡＣ１８は、ＤＡＣ７、１５をかねたものになっている。

ＤＡＣ１８の出力は、オペアンプ１７の＋端子に入力される。オペアンプ１７は、その出力と−端子との間に、アナログＳＷ２０、抵抗２１、コンデンサ（容量）２２がそれぞれ並列に接続されている。アナログＳＷ２０は、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）によりオン・オフが制御される。すなわち、オペアンプ１７、アナログＳＷ２０、抵抗２１及び容量２２からなる回路は、アナログＳＷ２０のオン・オフにより、ＬＰＦ又は全帰還バッファとして機能する。

次に動作について説明する。まず、ループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）がＬｏｗレベルのとき、すなわち、ループ動作制御のときは、アナログＳＷ１９はＯＮしており、オペアンプ１７の−端子には、Ｓ／Ｈ回路４の出力信号が入力される。また、アナログＳＷ２０はＯＦＦしているため、オペアンプ１７は、抵抗２１と容量２２で決定される周波数特性のＬＰＦとなる。この場合は、セレクタ２４にてランド設定値ＶＬ又はグルーブ設定値ＶＧが選択され、そのアナログ変換値がオペアンプ１７の出力となり、この出力値となるようレーザドライバ１がループ制御される。

一方、オペアンプ１７の＋端子には、ＤＡＣ１８の出力が接続されている。このときループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）がＬｏｗレベルであるため、ＤＡＣ１８には、ランド／グルーブ切替信号（Ｂ）によって選択されたランド部又はグルーブ部の最適な記録パワー設定値が入力されている。したがって、この場合、フロントモニタレベルによるループ制御動作となる。

次にループ動作／ＤＡＣ制御動作切替信号（Ｄ）がＨｉｇｈレベルのとき、アナログＳＷ１９はＯＦＦし、アナログＳＷ２０はＯＮするため、オペアンプ１７は、＋端子に入力されたＤＡＣ１８の電位を出力する全帰還バッファとして動作するため、出力電位は瞬時に変化する。すなわち、この場合には、前回のレーザパワー出力保持値がセレクタ２４により選択され、そのアナログ変換値がＤＡＣ１８の出力となる。このとき、アナログＳＷ１９はオフされ、ループ制御されず、このＤＡＣ１８の出力値によりレーザドライバ１が制御される。

ここで、このときのＤＡＣ１８の入力は、前回のレーザパワー出力値、すなわちグルーブ部出力レベル取得回路１２の出力（Ｆ）、又はランド部出力レベル取得回路１３の出力（Ｇ）となっている。この値は、実施の形態１で述べたように、一つ前のランド・トラック、又はグルーブ・トラックでの最終出力値となっており、ほぼ最適な記録パワーを得ることができる。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。すなわち、ＤＶＤ−ＲＡＭのようなランド／グルーブ記録のディスクに記録する場合のレーザパワー制御において、グルーブ部とランド部との出力パワーをモニタして記憶しておく。そして、グルーブ部からランド部へのトラックチェンジがあった際、又はランド部からグルーブ部へのトラックチェンジがあった際には、記憶してある前回のランド部又はグルーブ部の制御電位で固定値出力し、その後フロントモニタからの信号によるループ制御とする。このことにより、レーザパワー出力の変化に素早く応答でき、かつレーザパワー出力を最適レベルで制御することができる。また、ＤＡＣ７、１５を１つのＤＡＣ１８とすることで回路を小型化することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態にかかる光ディスク装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかるレーザパワー制御回路を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかるレーザパワー制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２にかかるレーザパワー制御回路を示すブロック図である。 一般的なレーザパワー制御回路であるアナログ回路を示すブロック図である。 従来のマイクロプロセッサを使用したレーザパワー制御回路を示すブロック図である。 特許文献１に記載のレーザパワー制御回路を示す図である グルーブ・トラック記録の光ディスクの構造を示す模式図である。 ランド/グルーブ・トラック記録（ＤＶＤ−ＲＡＭ）の光ディスクの構造を示す模式図である。

符号の説明

２ フロントモニタ
３ ゲイン調整部
４ Ｓ／Ｈ回路
５ オペアンプ
６ ＬＰＦ
７，１５，１８ ＤＡＣ
８，１９，２０ アナログＳＷ
９ パルス生成回路
１０ 制御動作切替信号生成回路
１１ ＡＤＣ
１２ グルーブ部出力レベル取得回路
１３ ランド部出力レベル取得回路
１４，１６，２４ セレクタ
２１ 抵抗
２２ 容量
２３ 抵抗
３０ ループ制御部
４０ ＤＡＣ制御部
１００ 光ディスク装置
１０１ 光ディスク
１０２ スピンドルモータ
１０３ 光ピックアップ
１０４ 送りモータ
１０５ コントローラ
１０６ サーボコントローラ
１０７ ＲＦアンプ部
１０８ レーザパワー制御回路
１０９ リードチャネル部
１１０ 復調／ＥＣＣ部
１１１ アドレス処理部
１１２ ウォブル検出部
１１３ クロック生成部
１１４ 記録データ生成部

Claims (10)

1. ディスクのランド・トラック及びグルーブ・トラックにレーザ光を照射してデータを記録する光学ヘッドの当該レーザ光の出力レベルが所定値になるよう制御する出力制御部と、
   データの記録を開始した後である記録中に、前記レーザ光が照射される前記ディスクの領域を前記ランド・トラック及び前記グルーブ・トラックのうちの一方から他方に切り替えるタイミングである切り替えタイミングの直前において前記レーザ出力レベルを制御している前記レーザの制御電圧値を前回レベルとして保持すると共に、前記前回レベルは前記記録中において前記切り替えタイミングに基づき値が変化する保持部と、
   前記切替タイミングに基づき、前記出力制御部により前記レーザ光の出力レベルを制御するか、前記保持部に保持された前記前回レベルにより前記レーザ光の出力レベルを制御するかを切り替える制御切替部とを有するレーザパワー制御回路。
2. 前記保持部が保持する前記前回レベルは、前記切り替えタイミング直前毎に更新されることで変化する
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザパワー制御回路。
3. 前記保持部は、ランド・トラックからグルーブ・トラックへのトラック切り替え時におけるランド・トラックでの最終のレーザの制御電圧値をレベルを前回ランドレベルとして保持するランド出力レベル保持部と、グルーブ・トラックからランド・トラックへのトラック切り替え時におけるグルーブ・トラックでの最終のレーザの制御電圧値を前回グルーブレベルとして保持するグルーブ出力レベル保持部とを有することを特徴とする請求項２記載のレーザパワー制御回路。
4. 前記制御切替部は、前記切替タイミングから所定の期間、前記保持部に保持された前記前回レベルにより前記レーザ光の出力レベルを制御させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のレーザパワー制御回路。
5. 前記出力制御部は、前記レーザ光のモニタ結果に基づき前記所定値になるよう前記レーザの制御電圧値を制御するループ制御部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のレーザパワー制御回路。
6. 前記制御切替部は、前記切替タイミングから前記ループ制御部の出力が安定するまでの所定期間、前記保持部に保持された前記前回レベルにより前記レーザ光の出力レベルを制御させることを特徴とする請求項５記載のレーザパワー制御回路。
7. 前記制御切替部は、前記切替タイミングから所定期間は前記保持部に保持された前記前回レベルにより前記レーザ光の出力レベルを制御し、前記所定期間経過後は前記出力制御部により前記レーザ光の出力レベルを制御するよう切り替える選択部と、当該選択部の切替を制御する切替信号を生成する切替信号生成部とを有することを特徴とする請求項１記載のレーザパワー制御回路。
8. 前記切替信号生成部は、ランド・トラックとグルーブ・トラックとのトラックチェンジを検出する検出信号と、サンプルホールドパルスとに基づき前記切替信号を生成することを特徴とする請求項７記載のレーザパワー制御回路。
9. ディスクにレーザ光を照射してデータを記録する光学ヘッドの当該レーザ光の出力レベルであるレーザ出力レベルを制御するレーザパワー制御方法であって、
   データの記録を開始した後である記録中に、前記レーザの出力レベルを切り替える切り替えタイミングから所定期間は、前記切り替えタイミングの直前において前記レーザ出力レベルを制御している前記レーザの制御電圧値である前回レベルにより前記レーザの出力レベルを制御するステップと、
   前記所定時間経過後は、前記前回レベルによる前記レーザの出力レベルを制御する第１の制御から、現在の前記レーザの出力レベルに基づいて前記レーザの出力レベルが所定値になるように制御する第２の制御に切り替えるステップと、を有し、
   前記前回レベルは、前記記録中において前記切り替えタイミングに基づき値が変化するものであって、
   前記切り替えタイミングは、ランド・トラックからグルーブ・トラック又はグルーブ・トラックからランド・トラックへのトラック切り替え時であって、それぞれ前回のグルーブ・トラック又はランド・トラックでの最終のレーザの制御電圧値を前記前回レベルとして保持し、当該前回レベルにより前記レーザ光の出力レベルを制御するレーザパワー制御方法。
10. 前記所定時間経過後は、前記レーザ光の出力レベルをモニタし、当該出力レベルが前記所定値になるようループ制御することを特徴とする請求項９記載のレーザパワー制御方法。
    
    

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