JPS61117735A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光学的記録再生装ｅＫ係り、ｅ！！ｆＶｃ記Ｑ
時及び再生時におけるレーザーパワーの制御に好適な制
御回路に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、光デイスク記録再生装置において、温度変化に対
するレーザーパワーの変動に対処する方法として、レー
ザー光をフィードバックしてレーザーパワーを検知する
ことＫより制御する方式が知られている。（特開昭５５
−１２２２４０号） しかし、ディスクを一定角速度で回転させている場合に
は、記録時においてエネルギー線密度を一定忙するため
に、ディスク半径方向の記録位置に対応したレーザーパ
ワーの制御も行なわなければならない。

また同時く、ディスクに高密度のディジタル信号を記録
する場合には上記レーザーパワーの制御を行なうととも
罠、記録から再生、及び再生から記録を行なうときのス
イッチングの応答及びフィードバックサーボ系の過度応
答の遅れを少なくしなければならないという問題点かあ
りた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ディスク状の媒体の同心円状もしくは
うず巻状のトラックに、レーザー光線を用いてディジタ
ル情報を紀鋒再生する場合において、ディスクのどの位
置く対しても最適なレーザーパワーの制御を行ない、さ
らに記録から再生、または再生から紀鎌を行なう時のレ
ーザーパワーの過度応答遅れを少なくした光学的記録再
生装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明においては、上記目的を達成するため光ディスク
記録再生装＃において、温度、記録位置及び記録時また
は再生時により、レーザーパワーを制御するサーボルー
プを形成し、レーザー光をフィードバックし、記録から
再生、または再生から記録に切換えるときに４：れぞれ
の基準電圧をもとにバイアス電圧を制御する際に再生か
ら記録への切換え時（該サーボループを開き、そのかわ
りに第１のあらかじめ記録用に設定したバイアス電圧を
該制御回路に加え、開いた該サーボループの糸が安定し
た後に該サーボループを閉じて該バイアス電圧を制御し
、記録から再生への切換え時に該サーボループを開き、
そのかわりに第２のあらかじめ再生用に設定したバイア
ス電圧を該制御回路に加え、開いた該サーボループの糸
が安定した後に該サーボループを閉じて該バイアス電圧
を制御する。

以下、本発明の原理を図面を用いて詳述する。

Ｍｉ図は、光学的記録再生装置の基本構成ブロック図で
ある。第１図において、１は記録信号入力端子、２は変
調回路、３はバイアス電圧入力端子、４は変調信号電圧
入力端子、５はレーザーパワー制御回路、６はレーザー
駆動回路。

７はレーザー光源、８はレーザー光制御用の光学系、９
はディスク状の記録媒体、１０はモータでディスク状の
記録媒体を定速で回転させるためのものである。

ここで、レーザーパワーの制御の動作原理について第２
図を用いて説明する。第２図（α）はバイアス電圧対レ
ーザーパワーの静特性を示もバイアス電圧ｖ０のときく
、レーザーパワーｆｌ　Ｐ。

になる。レーザーパワー制御回路４のバイアス電圧入力
端子５に電圧ｖ０を加え、また記録信号を端子１から入
力し、変調回路を通った後の波形が第２図（ｂ）に示す
ようにピーク電圧がＶ、のとぎ、この信号をレーザーパ
ワー制御回路に入力すると、レーザーパワーは第２図（
Ｃ）に示すよ５　Ｋ　Ｐ、からＰ、まで、記録信号に応
じて、パワー変調され、レーザー駆動回路６を通った後
。

レーザー光源７から発せられる。

このような構成の装置で、バイアス電圧入力端子５にバ
イアス電圧■。を加え、変調信号電圧４にピーク電圧ｖ
１の信号を入力すると、レーザーパワーは記録信号に応
じて変調される。そして、ディスク状の記録媒体９は、
レーザーパワーが第２図（α）のＡからＢの閤にある記
録しきいパワーを越えると、凹凸変化あるいは線形に透
過率９反射率の変化を起こすものとすると、前記記録信
号が記録媒体９上にピットとして記録される。そして再
生時には第２図（ｅＬ）のＡからＣの間のレーザーパワ
ーになる。

記録と再生時とでバイアス電圧を変えるのは記録時くお
いてレーザーパワーがＰｌの低いレベルでも温熱効果を
もたせて、それ以上のレーザーパワ一時に記録しやすい
ように再生時よりも記録時のバイアス電圧を上げている
。

そこで、上記に述べたよ５にバイアス電圧制御のために
、フィードバック制御を行なうと、記録から再生、また
は再生から記録に切換える時において、バイアス電圧の
過度応答遅れが生じる。

これは記録時において記録信号の平均電圧に対する対バ
イアス電圧が変化するためである。

一方、記録変調方式によっては記録信号の平均電圧の最
高値と最低値は規定できる。例えばＭＦＭ　（Ｍｔｙｄ
ｉｆｉａｔｔ　Ｆｒａｑｗｇｎｅｙ　ＭｏｃＬｕｌａｔ
ｉｏｔｓ　）方式であれば、データビット間隔をＴとす
ると、変調信号の最小反転間隔はＴ、最大反転間隔は２
Ｔとなる。したがってこの組合せでは最小平均電圧は第
３図（α）Ｋ示すパターンの組合せのときで、パルスが
０からｖＨまで変化すると、その平均電圧は丁ＶＨとな
り、また最大平均電圧は第５図（ｈ）Ｋ示スパターンの
組合せのときで、ソノ平均電圧は引ｖＨとなる。

したがりて、再生から記録に切換えるときにまずフィー
ドバック、ループを開き、上記のように変調方式及び記
録信号パターンから予想されるバイアス電圧をバイアス
電圧入力端子４に入力しておき、一定時間後にフィード
バックループを閉じる。そうすればフィード／（ツクル
ープを閉じる前後のバイアス電圧の変化は小さく、また
、再生から紀鎌または記録から再生へ切換える時のバイ
アス電圧に対する過度応答遅れは少なくすることができ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第４図により説明する。第４
図は本発明による光ディスク記録再生装置の構成ブロッ
ク図である。

この図において第１図と同じ番号のものは第１図と同様
の働きをする。

１１はディスク上の記碌位置く対応した電圧の入力端子
、　１２．１５は増幅器、　１，１８．１９は差動増幅
器、　ｊ、５，２１，２５．２１家高速スイツチ、１６
は再生時の基準電圧Ｖ、の入力端子、１７は記録時の基
準電圧Ｖ、の入力端子、２０はローノくスフィルタ、２
２はレーザーパワーモニタ用受光素子である。

まず、ディスク上に記録された信号を再生する場合につ
いて述べる。

この場合に＋Ｓ高速スイッチ１５，２１．２２１Ｃおい
ては、それぞれαとす、ｔｔとｆ、ｆとｉが導通してい
る。このとき基準電圧■、は差動増幅器１４のプラス端
子（入力され、マイナス端子は接地される。この差動増
幅器１４は基準電圧に対する制御、及び記録位置に対す
るレーザーパワーの制御を行なうためのものであるが一
生時においてはディスクのどの位置にレーザー光があた
っても一定のレーザー光が反射して（ればよ（、したが
ってエネルギー綜密度を一定にする必要がないために、
再生位１ｍ１Ｋ、対するレーザーパワーの制御は行なわ
なくてよい。したがりて差動増幅器１４のマイナス入力
は接地される。次にその出力は次の差動増幅器１８のプ
ラス入力に入る。

この差動増幅器１８のマイナス入力にはレーザーパワー
モニタ用受光素子２２の出力が入力される。

この受光素子２２はレーザー光ｆＭ７のパワーラミ圧に
変換するものであり、したがりてレーザーパワーが上が
れば出力′電圧も上がり、レーザーパワーが下がれば出
力電圧も下がるようになっている。そこで、例えばレー
ザ光源から出されるレーザーのパワーに温度等による変
動があると、レーザーパワーが上がったときには差動増
幅器１８の出力はレーザーパワーが下がるように電圧が
出力され、逆にレーザーパワーが下がれば差動増幅器１
８の出力はレーザーパワーが上がるように制御される。

つまりレーザーのパワーを受光素子２２によりモニタし
、それをフィードバックして制御するようＫしている。

このようくして制御された差動増幅器１８からの出力は
ローパスフィルタ２０に入り、差動増幅器１８の出力の
うち低周波成分だけが高速スイッチ２１を通った後、レ
ーザーパワー制御回路５に入る。しかし、この場合には
端子ＩＫ記録信号は入力されず、したがって記録信号に
よってパワー変調は行なわれない。レーザーパワー制御
回路５の出力はレーザー駆動回路に入り、電圧−電流変
換され、レーザー光源７を発光させる。

レーザー光源から出力されたレーザー光線は、レーザー
光線制御用の光学系８を通った後、ディスク状の媒体９
にあたる。そこで反射もしくは透過した光が再生信号と
して別の光学系（図示していない）によりてとらえられ
る。さらに先程述べたようＫＬ／−ザー光線はレーザー
パワーモニタ用受光素子にも入る。

以上が再生時におけるレーザーパワーの制御方式である
が、次に再生から記録へ切換える場合について述べる。

まず、高速スイッチ１５，２１．２５が切換ゎりてαと
ｅ、ａとｆ、ルとｔが導通する。またこれらのスイッチ
が切り換わる前に高速スイッチ２４０にとノが導通して
いる。

まず、記録位置（ディスクの半径方向）Ｋ対応した電圧
が端子ＵＫ大入力れる。この電圧は外周に行くほど低く
、内周に行くほど高い電圧が入力される。この電圧は増
幅器１２，１５を通りた後、差動増幅器１４．１９のそ
れぞれのマイナス端子に入る。したがりで、差動増幅器
１４．１９の出力電圧は記録位置が内周の場合には低く
、外周の場合には高くなるよう制御されるようＫなって
いる。

再生から記録に切換える時には上記のようなスイッチ操
作により、記録時の基準電圧Ｖ、が差動増幅器１９のプ
ラス入力に入り、バイアス電圧入力端子（入力する電圧
を上昇させるが、このときのバイアス電圧は、記録信号
の変調方式に対応した電圧となるようＫしておく。また
、このバイアス電圧は先はど述べたよ５に記録位置のよ
うに制御される。このとき、バイアス電圧の實化時間は
、高速スイッチ２１．２４と差動増幅器による遅れだけ
である。したがってバイアス電圧の過度応答遅れヲエ少
ないが、この）（イアスミ圧は実際の記録信号の平均と
はなっていない。

このとき、記録信号入力端子１に入力された記録信号は
変調回路２に入り、この回路により変調された信号が変
調信号電圧力端子を通ってレーザーパワー制御回路５に
入る。ここで変調信号及びバイアス電圧により、レーザ
ーパワーを制御する信号に変換され、その出力電圧がレ
ーザー駆動回路６に入って、Ｖ−ザー元源７を発光させ
る駆動電流（変換される。このレーザーから発した光は
レーザー光線制御用光学系８を通りて信号をディスク状
の記録媒体９に記録するとともＫ、レーザーパワーモニ
タ用受光素子２２にも入る。そこでレーザーパワーに対
応した電圧に変換された信号は差動増幅器１８のマイカ
・ス入力に入る。差動増幅器１８の出力はローパスフィ
ルタを通り、一定時間１＝１．後高速スイッチ２１の端
子ｄはバイアス電圧入力端子４と同じ電圧となっている
。

ここで１ｄ１　は高速スイッチ２１の−とｆが導通して
から上記の径路を通り、所定の電圧が高速スイッチ２１
の端子ｄに出力されるまでの遅れ時間である。

次に、１ｄ１以上の時間がたった後に１高速スイツチ２
１が切換りｄとｆが導通する。そこでフィードバックル
ープを構成することＫより、バイアス電圧入力端子４に
は変調信号電圧入力端子５から入力される信号に対応し
たバイアス電圧が入力されるようになる。

このとき、あらかじめ設定されたバイアス電圧は正確に
は変調信号電圧入力端子５に入力される信号とは対応し
ないが、変調された信号の平均電圧の最大値、最小値は
変調方式により制限されているため、実際の変調信号に
対応したバイアス電圧との差は小さい。

さらに、入力信号のフォーマットにおいて初めに入力す
る信号のパターンをｔｃｔの時間にわたって固定パター
ンにしておけば、あらかじめ設定するバイアス電圧を変
調信号電圧入力端子５に入力される信号に対応したバイ
アス電圧と同じものにすることができる。

次に、記録から再生に切換える場合（ついて述べる。ま
ず、高速スイッチ１５，２１．２５，２４が切換わり、
それぞれαとす、−とｆ、ｙとε、ｊとｌが導通する。

このとぎは再生に切換わるために、上記の再生のところ
で説明したよ５に、再生位置く対してはレーザーパワー
を制御する必要はない。したがって差動増幅器１４．１
９のマイナス入力ヲマそれぞれ高速スイッチ２５．２４
により接地される。

また、差動増幅器１９のプラス入力釦は高速スイッチ１
５の切換えにより基準電圧ｖ１が入力され、差動増幅器
１９からは写生用のバイアス電圧が出力される。

しかし、高速スイッチ２１０（切換わったすぐ後の・ロ
ーパスフィルタ２０からの出力は記録のときと同じよう
に系の過度応答により所定の電圧まで下Ｏζるまで時間
ｔ４かかる。

したがって、まず上記のようにローパスフィルタ２０の
出力が所定の再生時におけるバイアス電圧になるまで、
別の定電圧源からバイアス電圧入力端子４に供給してお
き、ローパスフィルターからの出力が所定のバイアス電
圧になった後に高速スイッチ２１を切換え、ｄと１を導
通させ、フィードバックループを閉じ、それ以後の再生
時におするレーザーパワーの安定化を図る。

以上のように再生から記録に切換える場合には、マスレ
ーザーパワーのフィードバックループを開き、バイアス
電圧としては変調方式または切換え時におげろ記録信号
パターンから予想されるバイアス電圧をまず供給し、フ
ィードバックルーズの系が安定し、所定のバイアス電圧
が供給できるようになったときにフィードバックルーズ
を閉じて、以後のレーザーパワーの安定化を図る。

また再生においても同様の考え方で制御でき、この回路
を用いることにより、バイアス電圧の過度応答遅れを少
なくすることができる。

〔発明の効果〕

本発明（よれば、再生から記録、または記録から再生へ
の切換え時くおいて、レーザーパワーを制御するバイア
ス電圧の過度応答遅れを少なくすることができるので、
上記切換え時（おける記録信号の欠落、劣化、または過
乗記録を少なくする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的配録再生装置の基本的な構成を示す図、
第２図は一般的な光変調器の静特性および変調方法を説
明するための図、第５図は変調方式による平均電圧の制
限を説明するための図、第４図は本発明のレーザーパワ
ー制御回路の一実施例のブロック図である。 １・・・記録信号入力端子、２・・・変調回路、５・・
・バイアス電圧入力端子、４・・・変調信号電圧初端子
、５・・・レーザーパワー制御回路、６・・・レーザー
駆動回路、７・・・レーザー光源、８・・・レーザー元
制御用の光学系、 ９・・・ディスク状の記録媒体、１ｏ・・・モータ、１
１・・・ディスク上の記録位置く対応した電圧の入力端
子、１２・・・増幅器、１５・・・増幅器、１４・・・
差動増幅器、１５・・・高速スイッチ、１６・・・再生
時の基準電圧入力端子、１７・・・記録時の基準電圧入
力端子、１８・・・差動増幅器、１９・・・差動増幅器
、２ａ・・・ローパスフィルタ、２１・・・高速スイッ
チ、２２・・・レーザーパワーモニタ用受光素子、２５
・・・高速スイッチ、２４・・・高速スイッチ。 ゎオ／１９−ｔ：ああ、え（ 第　ｌ　閉 ％　２　ｚ 栴　３　口 （ｂ＞ 箪　４　に

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザーを光源とし、情報を一定回転速度で回転し
   ているディスク状記録媒体の同心円状またはうず巻状の
   トラックに記録して再生する装置において、バイアス電
   圧をパラメータとして、該レーザーのパワーを変化させ
   る制御回路と、該レーザーの発する光をモニタし、ディ
   スクに照射するレーザーパワーを一定に保つべく、レー
   ザーパワーの制御サーボループを形成して該制御回路に
   加える、バイアス電圧を設定する回路と、再生から記録
   への切換え時に該サーボループを開き、そのかわりに第
   １のあらかじめ記録用に設定したバイアス電圧を該制御
   回路に加え、開いた該サーボループの系が安定した後に
   該サーボループを閉じて該バイアス電圧を制御し、記録
   から再生への切換え時に、該レーザーパワーサーボルー
   プを開き、そのかわりに第２のあらかじめ再生用に設定
   したバイアス電圧を該制御回路に加え、開いた該サーボ
   ループの系が安定した後に該サーボループを閉じて該バ
   イアス電圧を制御するための切換え回路とを有すること
   を特徴とする光学的記録再生装置。 ２、前記第１のあらかじめ記録用に設定するバイアス電
   圧を、記録信号を変調する方式によって制限される平均
   電圧に対応した範囲の中で設定するようになした特許請
   求の範囲第１項記載の光学的記録再生装置。 ３、記録する信号のはじめに、開いた前記サーボループ
   の系が安定するまでの時間だけ固定パターンの信号を入
   れ、該固定パターンに対応したバイアス電圧を第１のあ
   らかじめ記録用バイアス電圧として設定するようになし
   た特許請求の範囲第１項記載の光学的記録再生装置。 ４、第１のあらかじめ記録用に設定するバイアス電圧を
   、ディスク上に記録する位置に応じて制御するようにな
   した特許請求の範囲第１項記載の光学的記録再生装置。