トップ :: G 物理学 :: G11 情報記憶




【発明の名称】 光ディスク記録再生装置
【発明者】 【氏名】直井 宏樹
【住所又は居所】長野県上田市中央6−15−26 シナノケンシ株式会社電子機器事業部内

【氏名】中村 浩行
【住所又は居所】長野県上田市中央6−15−26 シナノケンシ株式会社電子機器事業部内

【氏名】真島 渡
【住所又は居所】長野県上田市中央6−15−26 シナノケンシ株式会社電子機器事業部内

【要約】 【課題】データを書込む際の温度に合わせて、より適したレーザパワーでデータ書込み可能な光ディスク記録再生装置を提供する。

【解決手段】光ディスク10にデータを書込み中に適正なレーザパワーとなるようにレーザパワーを変更するランニングOPC方式によりレーザダイオード12を制御可能なレーザ制御手段28と、光ディスク10の種類が異なる場合であっても各光ディスクの種類ごとに適合させると共に、書込み時の温度が異なる場合であっても所定値のレーザーパワーが出力されるように設定されたレーザパワーの補正値αを、予めデータテーブルAとして複数記憶する記憶手段26とを具備し、レーザ制御手段28は、データを書込み中にレーザパワーを上昇させる場合には、記憶手段26から該当する補正値αを読取り、現在照射しているレーザパワーに補正値α分を上乗せしてレーザを照射させることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 レーザを照射するレーザダイオードと、光ディスクへのデータ書込み中に光ディスクから反射される反射光を受光する光検出器と、該光検出器において検出される反射光の光強度に基づいて、光ディスクにデータを書込み中に適正なレーザパワーとなるようにレーザパワーを変更するランニングOPC方式によりレーザダイオードを制御可能なレーザ制御手段と、光ディスクの種類が異なる場合であっても各光ディスクの種類ごとに適合させると共に、書込み時の温度が異なる場合であっても所定値のレーザーパワーが出力されるように設定された複数のレーザパワーの補正値を、予めデータテーブルとして記憶する記憶手段とを具備し、前記レーザ制御手段は、光ディスクにデータを書込み中にレーザパワーを上昇させようとする場合には、前記記憶手段から該当する補正値を読取り、現在照射しているレーザパワーに補正値分を上乗せしてレーザを照射させるようにレーザダイオードを制御することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項2】 前記レーザ制御手段は、OPC動作時における、光ディスクから反射してくる光強度の波形に基づいて温度状態を決定し、レーザパワーを変更する際に、前記特定した光ディスクの種類に適合し且つ前記決定した温度状態に基づいた補正値を前記記憶手段から読み出し、レーザダイオードのレーザパワーを、読み出した補正値分だけ変化させるように制御することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項3】 前記レーザダイオード近傍には、該レーザダイオード近傍の温度を検出可能な温度検出器が設けられ、前記レーザ制御手段は、前記特定した光ディスクの種類に適合し且つ前記温度検出器によって検出された温度状態に適合する補正値を前記記憶手段から読み出し、レーザダイオードのレーザパワーを、読み出した補正値分だけ変化させるように制御することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項4】 前記温度検出器はサーミスタであることを特徴とする請求項3記載の光ディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CD−R、CD−RW、DVD−RまたはDVD−RAM等の光ディスクにデータを記録することができる光ディスク記録再生装置装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクにデータを記録するための光ディスク記録再生装置として、CD−R装置やCD−RW装置、DVD―R装置や、DVD―RAM装置等が知られている。
【0003】光ディスク記録再生装置(以下、単に光ディスク装置という場合がある)は、光ディスクへデータを書込む際に光ディスクの記録面の最内周に位置する校正エリアであるPCA(Power Caribration Area)においてデータ書込みの試験(いわゆるOPC(Optimum Power Control))を行ない、書込み時のレーザ光のパワーを適正な値となるように設定している。以下、光ディスク記録再生装置におけるレーザ光のパワー設定について説明する。
【0004】光ディスク装置は、まず光ディスクからATIP(Absolute Time In Pregroove)を読み出す。ATIPは、光ディスクを製造するメーカーにおいて各光ディスクの情報が記録されている部位である。光ディスク装置は、ATIPに記録された光ディスクの情報(例えばメーカ名や製品名等)を読み出して、この内容に基づいて予め光ディスク装置内に記憶しているデータテーブルから、当該光ディスクに適合する推奨レーザパワーを抽出する。 光ディスク装置は、該推奨レーザパワー値を中心として、レーザ光のパワーを上下に振って試し書きを行なう。試し書きしたデータは読み出され、読み出した光強度の波形の上下対照性(アシンメトリ:以下βと記す場合もある)を確認する。上下対照性の確認により、最も上下対照性の良い時点でのレーザパワーが、その光ディスクの最適なレーザパワー値であるとして設定される。光ディスク装置は、このOPCによって設定された最適レーザパワー値でデータを書込んでいく。
【0005】しかし、光ディスクは、内周側と外周側とでは特性が異なっていることがあり、上記OPCにおいて内周側で最適なレーザパワーを設定したとしても、書込みが光ディスクの外周側に移行するにしたがって、最適なレーザパワーから外れてきてしまう。そこで、データ書込み中に光ディスクからの反射光を測定し、これに基づいてレーザパワーが適正値となるように調整する、いわゆるランニングOPC(runningOPC:以下、ROPCとする場合がある)という制御が行なわれてきた。
【0006】ROPC制御の方法について、図6に基づいて説明する。図4は横軸に1枚の光ディスクにデータを書込む際の書込み時間をとり、縦軸にデータ書込み時のレーザパワーをとったグラフを示している。光ディスクにデータを書込む際にはROPC制御により、光ディスクからの反射光の変化に基づいて徐々にレーザパワーを上げるようになされている。ただし、ROPC制御においては、レーザパワーは直線的にパワーが上がっていくのではなく、実際には階段状にパワーが上昇している。
【0007】つまり、ROPC制御では、光ディスクから反射してくる反射光の大きさを常時チェックしつつ、反射光が所定の大きさ以上に減少した場合には、レーザパワーが足りなくなってきたものと判断し、一定の値の補正値αを上乗せした分だけパワーを上昇させているのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなROPC制御を行なうことにより、光ディスクの内周側において設定したレーザパワーが光ディスクの外周側に移動するにつれて適正レーザパワー値から外れてきても、適正な値に近い値でレーザ光を照射することができた。しかし、レーザダイオードの特性として、周囲の温度の影響や自己発熱により高温になれば設定したレーザパワーよりも小さいパワーでしか出力されず、逆に周囲の温度の影響等で低温になれば設定したレーザパワーよりも大きいパワーで出力されるという特徴がある。
【0009】すなわち、図6の破線で示したように、高温時であれば補正値αを上乗せした分だけパワーを上げようと制御した場合でも、実際にはαよりも少ない値しかパワーの上昇がない。そして、データ書込みが光ディスクの外周側に進むにしたがって、αよりも少ない値が積み重ねられるので、全体として適正なレーザパワー値よりも非常に小さなレザーパワーで書込みが行なわれることとなってしまう。逆に低温時であれば、補正値αを上乗せした分だけパワーを上げようと制御した場合でも、実際にはαよりも大きい値でパワーの上昇がなされる。そして、光ディスクの外周側に進むにしたがって、αよりも大きい値が積み重ねられるので全体として適正なレーザパワー値よりも非常に大きなレザーパワーで書込みが行なわれることとなってしまう。
【0010】このように、データ書込みの際、ROPC制御をしている場合であってもデータ書込み時の温度によっては、適正なレーザパワーでのレーザ出力がなされず、書込まれたデータの品質や信頼性が低下するという課題がある。
【0011】そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、データを書込む際の温度に合わせて、より適したレーザパワーでデータ書込み可能な光ディスク記録再生装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明にかかる光ディスク記録再生装置によれば、レーザを照射するレーザダイオードと、光ディスクへのデータ書込み中に光ディスクから反射される反射光を受光する光検出器と、該光検出器において検出される反射光の光強度に基づいて、光ディスクにデータを書込み中に適正なレーザパワーとなるようにレーザパワーを変更するランニングOPC方式によりレーザダイオードを制御可能なレーザ制御手段と、光ディスクの種類が異なる場合であっても各光ディスクの種類ごとに適合させると共に、書込み時の温度が異なる場合であっても所定値のレーザーパワーが出力されるように設定された複数のレーザパワーの補正値を、予めデータテーブルとして記憶する記憶手段とを具備し、前記レーザ制御手段は、光ディスクにデータを書込み中にレーザパワーを上昇させようとする場合には、前記記憶手段から該当する補正値を読取り、現在照射しているレーザパワーに補正値分を上乗せしてレーザを照射させるようにレーザダイオードを制御することを特徴としている。この構成を採用することによって、ROPC動作時において補正値分だけレーザーパワーを上昇させようとする場合に、温度状態まで考慮に入れた補正値によってレーザパワーを上昇させることができるので、より適正なパワー値でデータ書込みができる。
【0013】また、前記レーザ制御手段は、OPC動作時における、光ディスクから反射してくる光強度の波形に基づいて温度状態を決定し、レーザパワーを変更する際に、前記特定した光ディスクの種類に適合し且つ前記決定した温度状態に基づいた補正値を前記記憶手段から読み出し、レーザダイオードのレーザパワーを、読み出した補正値分だけ変化させるように制御することとしたことで、より正確に温度状況を把握して適正なレーザパワーでの書込みができる。
【0014】さらに、前記レーザダイオード近傍には、該レーザダイオード近傍の温度を検出可能な温度検出器が設けられ、前記レーザ制御手段は、前記特定した光ディスクの種類に適合し且つ前記温度検出器によって検出された温度状態に適合する補正値を前記記憶手段から読み出し、レーザダイオードのレーザパワーを、読み出した補正値分だけ変化させるように制御することを特徴としてもよい。この構成によれば、温度状況の検出がより正確に行なわれるので、さらに適正なレーザパワーでの書込みができる。かかる場合、前記温度検出器はサーミスタであることを特徴としてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、図1に光ディスク記録再生装置(以下、単に光ディスク装置という場合がある)の内部構造についてのブロック図を示し、これに基づいて第1実施形態の装置の構成について説明する。なお、従来の技術で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【0016】(第1実施形態)光ディスク装置30は、光ディスク10に照射するレーザ光を発振するレーザダイオード12(以下、単にLDという場合もある)と、該LD12を駆動する駆動電流をLD12へ供給するレーザドライバー14と、レーザドライバー14を電圧制御するAPC(Auto Power Contorol)回路16とを備えている。LD12とレーザドライバー14は、光ピックアップ11内に内蔵され、光ピックアップ11と共に光ディスク10の内周側から外周側に移動して光ディスク10にデータを書込む。LD12は、レーザドライバー14による電流制御によってそのレーザパワーが制御される。レーザドライバー14には、APC回路16が接続されている。このAPC回路16が、レーザドライバー14に印加される電圧を調整し、設定されたレーザパワー値において変動が生じないように、一定のレーザパワーが出力されるようにしている。
【0017】光ディスク10から反射する光は、図示しない光検出器を介して反射信号としてRFアンプ18に入力され増幅される。光検出器は光ピックアップ11内に内蔵されている。RFアンプ18に入力した光ディスク10からの反射信号は、サーボプロセッサ20に入力される。サーボプロセッサ20は、反射信号に基づいてスピンドルモータ22の回転、光ピックアップ11のフォーカスおよびトラッキング等のサーボ制御を行なう。
【0018】CPU24は、RFアンプ18からの反射信号を受け、反射信号の大きさを常時確認しつつ、APC回路16を制御し、データ書込み時にレーザパワーを上昇させるように制御する。具体的には、CPU24が、反射信号の大きさが基準としている大きさから一定の大きさ分小さくなってきたことを確認すると、データテーブル26から補正値を読取り、補正値分だけ上乗せしたレーザパワーを出力するようにAPC回路16を制御する。CPU24の動作は、制御プログラムに基づいて行なわれるものであり、制御プログラムはファームウェアとして予め図示しないメモリ内に記憶されている。このようなAPC回路16とCPU24によってレーザ制御手段28が構成されている。
【0019】なお、CPU24には、ROM等から成る記憶手段26が接続されている。記憶手段26内には、上述した補正値αおよびOPC動作時の推奨レーザパワー値等が記憶されており、データテーブルAとして構成されている。
【0020】データテーブルAの内容を説明する。このデータテーブルAの内容は、当該光ディスク装置30の出荷前に予め設定されているものである。データテーブルAには、光ディスクの種類に対応して、最初にOPCを行なった時のレーザパワーの最適な推奨レーザパワーP0(A社〜各社)が記憶されている。P0は、OPCを行なう際に基準とする最適なレーザパワー値であり、実際にこのP0という値で書込みが開始されるわけではない。OPCの動作については従来の技術で説明したのでここでは説明を省略するが、OPCではP0を基準として書込み試験を行ない、最初に書込む際のレーザパワーP1を算出する(図2参照)。なお、ここでP0の値は、各メーカ毎に異なる物だけを図示しているが、メーカが同じであっても光ディスクの種類によってはP0の値が異なるものも当然ある。しかし、図2では各メーカだけを図示しており、メーカが同じでも種類が異なり、P0の値が異なる場合については省略している。
【0021】補正値αについては、温度に合わせて補正値を3段階に分けてあり、低温時、普通時、高温時でそれぞれに対応する補正値α1、α2、α3が予め設定されている。ただし、温度状況による補正値の区分は3段階に限定されることはなく、もっと細かい温度状況に合わせて設定されていてもよい。さらに、補正値は温度の段階毎に区切られているのではなく、そのときの温度に合わせて設定するようにしてもよい。
【0022】これら補正値α1〜α3は各メーカ毎に異なる値だけを図示しているが、メーカが同じであっても光ディスクの種類によっては補正値が異なる物が当然ある。しかし上記P0と同様に、それについてはここでは図示していない。
【0023】図2では、温度状況によって補正値をどのように設定するかの説明図を示している。図2に示しているグラフは、OPC動作時にレーザパワーを決定するとき、最適レーザパワー値P0を中心にしてP01〜P02までレーザパワーを変化させながら、反射する光の波形の上下対照性(図4ではβとしている)を測定しているものである。
【0024】本実施形態では、OPC動作時において、最初に書込む時のレーザパワーP1を設定する際に温度状況の判断も行なわれる。つまり、OPC動作時にレーザパワーを変化させたときの上下対照性βの変化量、すなわち図2の傾きを測定し、その傾きに基づいてそのときの温度状況を判断するようにしている。低温時には通常時よりも傾きが大きくなり、高温時には通常時よりも傾きが小さくなることは予め判明している。そこで、本実施形態においては、OPC動作中にレーザパワーを変化させたときの上下対照性βの変化量を測定して、温度状態の計測を行なうようにしているのである。
【0025】ここでは図2の傾きをkとし、上下対照性βがβ02〜β01まで変化した場合には、k=β2−β1/P02−P01より傾きkを算出する。ここでkを所定の比較値x、yと比較する。比較値x、yは予め設定されてメモリ等の記憶手段に記憶しておかれるものである。k>yの場合には温度が低温であるとは判定し、x<k<yの場合には、温度は普通であるとして判定し、k<xの場合には温度が高温であると判定される。
【0026】次に、光ディスク装置20がどのように制御されるかを図3のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップS100において、データを書込むべく光ディスク10が装着されると、光ピックアップ11は、光ディスクのメーカー側で予め光ディスクに書込んであるATIPを読み出す。ATIPを読み出したCPU24は、データテーブルA内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応する推奨レーザパワー値P0を読み出す。CPU24は、読み出したP0の値に基づいてOPCを実行し、最初にデータを書込むときのレーザパワー値P1を設定する。
【0027】次に、ステップS102において、CPU24はレーザパワーを変化させたときの上下対照性βの変化量(傾き)kを算出する。CPU24はkと、予め決められた判定値x、yとに基づいて現在の温度を判断する。ここで、x<yの場合、k>yであれば温度が低温であるとは判定し、x<k<yであれば温度は普通であるとして判定し、k<xの場合には温度が高温であると判定される。続いてのステップS104においては、CPU24は、設定したレーザパワー値P1でデータの書込みを開始するように制御する。次に、ステップS106において、常に光ディスクからの反射光をチェックしているCPU24が、反射光が減少し、減少値が所定の値よりも大きくなっていると判断した場合にはステップS108へ移行する。減少値が所定値よりも大きくないとCPU24が判断した場合には、そのままのレーザパワーで書込みを続ける。
【0028】ステップS108では、CPU24はデータテーブルA内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応する補正値を読み出す。このとき、ステップS102で判断した温度に基づいて、例えば、低温であると判断されていたら補正値α1を読み出し、通常であると判断されていたら補正値α2を読み出し、高温であると判断されていたら補正値α3を読み出すようにする。CPU24は、データテーブルAから読み出された補正値α1かα2かα3をを、速度変更前に照射していたレーザパワーの値に上乗するようにAPC回路16を制御し、レーザパワーを変更する。
【0029】そして、ステップS110において、データの書込みがすべて終了したところで終了する。
【0030】(第2実施形態)次に本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態とは異なり、温度の検出を、実際に温度を検出可能な温度検出器を用いている点が特徴となっている。なお、以下の実施形態では第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【0031】図4には第2実施形態の光ディスク装置の内部構造を示す。光ピックアップ11内のLD12近傍には温度検出器の一例としてのサーミスタ15が設けられている。ただし、温度検出器としてはサーミスタに限定されるものではない。温度検出器15は、LD12近傍の温度を測定し、CPU24へ温度検出信号を送信する。具体的にはサーミスタ15は、周囲の温度によって電気抵抗が変化するので、CPU24はサーミスタ15に印加する電圧値の変化を検出することによって、LD12近傍の温度を検出するようにしている。
【0032】次に、本実施形態の光ディスク装置20がどのように制御されるかを図5のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップS200において、データを書込むべく光ディスク10が装着されると、光ピックアップ11は、光ディスクのメーカー側で予め光ディスクに書込んであるATIPを読み出す。ATIPを読み出したCPU24は、データテーブルA内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応する推奨レーザパワー値P0を読み出す。CPU24は、読み出したP0の値に基づいてOPCを実行し、最初にデータを書込むときのレーザパワー値P1を設定する。
【0033】次に、ステップS202において、光ディスク装置30は、先のステップで設定されたレーザパワー値P1によってデータの書込みを開始する。データの書込みが開始されると、次のステップS204において、温度検出器15(具体的にはサーミスタ)がLD12の近傍温度をリアルタイムに検出し、CPU24が温度検出器15のからの温度検出信号により、実際にどの程度の温度なのかを判断する。
【0034】続いてステップS206において、常に光ディスクからの反射光をチェックしているCPU24が、反射光が減少し、減少値が所定の値よりも大きくなっていると判断した場合にはステップS208へ移行する。減少値が所定値よりも大きくないとCPU24が判断した場合には、そのままのレーザパワーで書込みを続ける。
【0035】ステップS208では、CPU24はデータテーブルA内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応し、且つステップS204で検出した現在の温度に基づき、現在温度に対応する補正値を記憶手段26から読み出す。例えば、現在温度に対応する補正値がα1であれば補正値α1を読み出し、現在温度に対応する補正値がα2ならば補正値α2を読み出すのである。なお、ここでは補正値の例としては3種類しか上げていないが、さらに多くの補正値を予め設定しておくとよい。CPU24は、データテーブルAから読み出された補正値α1かα2かα3をを、速度変更前に照射していたレーザパワーの値に上乗するようにAPC回路16を制御し、レーザパワーを変更する。
【0036】そして、ステップS210において、データの書込みがすべて終了したところで終了する。
【0037】なお、上述してきた第1実施形態および第2実施形態では光ディスク全体を一定の線速度で書込んでいる場合についてのみ説明してきた。しかし、光ディスクの外周側に向かうにしたがって段階的に線速度を上げる、いわゆるゾーンCLV方式により制御されている場合について適用させてもよい。
【0038】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【0039】
【発明の効果】本発明に係る光ディスク記録再生装置によれば、レーザを照射するレーザダイオードと、光ディスクへのデータ書込み中に光ディスクから反射される反射光を受光する光検出器と、光検出器において検出される反射光の光強度に基づいて、光ディスクにデータを書込み中に適正なレーザパワーとなるようにレーザパワーを変更するランニングOPC方式によりレーザダイオードを制御可能なレーザ制御手段と、光ディスクの種類が異なる場合であっても各光ディスクの種類ごとに適合させると共に、書込み時の温度が異なる場合であっても所定値のレーザーパワーが出力されるように設定されたレーザパワーの補正値を、予めデータテーブルとして複数記憶する記憶手段とを具備し、レーザ制御手段は、光ディスクにデータを書込み中にレーザパワーを上昇させようとする場合には、記憶手段から該当する補正値を読取り、現在照射しているレーザパワーに補正値分を上乗せしてレーザを照射させるようにレーザダイオードを制御するので、ランニングOPC制御時において補正値分だけレーザーパワーを上昇させようとする場合に、温度状態まで考慮に入れた補正値によってレーザパワーを上昇させることができるので、より適正なパワー値でデータ書込みができる。このため、高品質で信頼性の高いデータの提供ができる。
【0040】また、請求項2記載の光ディスク記録再生装置によれば、レーザ制御手段は、OPC動作時における、光ディスクから反射してくる光強度の波形に基づいて温度状態を決定し、レーザパワーを変更する際に、特定した光ディスクの種類に適合し且つ前記決定した温度状態に基づいた補正値を記憶手段から読み出し、レーザダイオードのレーザパワーを、読み出した補正値分だけ変化させるように制御することとしたことで、より正確に温度状況を把握して適正なレーザパワーでの書込みができる。このため、より高品質で信頼性の高いデータの提供ができる。
【0041】さらに、請求項3記載の光ディスク記録再生装置によれば、レーザダイオード近傍には、レーザダイオード近傍の温度を検出可能な温度検出器が設けられ、レーザ制御手段は、特定した光ディスクの種類に適合し且つ温度検出器によって検出された温度状態に適合する補正値を記憶手段から読み出し、レーザダイオードのレーザパワーを、読み出した補正値分だけ変化させるように制御するので、温度状況の検出がより正確に行なわれるので、さらに適正なレーザパワーでの書込みができる。なお、請求項4記載の光ディスク記録再生装置のように、温度検出器はサーミスタであることを特徴としてもよい。
【出願人】 【識別番号】000106944
【氏名又は名称】シナノケンシ株式会社
【住所又は居所】長野県小県郡丸子町大字上丸子1078
【出願日】 平成14年3月1日(2002.3.1)
【代理人】 【識別番号】100077621
【弁理士】
【氏名又は名称】綿貫 隆夫 (外1名)
【公開番号】 特開2003−196834(P2003−196834A)
【公開日】 平成15年7月11日(2003.7.11)
【出願番号】 特願2002−55463(P2002−55463)