JPH09219044A - レーザパワーコントロール回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザを破壊する異なく最適なレーザパワーで
データを記録する。 【解決手段】ＡＰＣ期間にレーザダイオードＬＤを発光
させ、そのときのホトダイオードＰＤに得られる電流が
最適レーザパワーを示す電流となるように比較器１６の
出力でドライバー１２がＡＰＣ制御される。このときの
パワーリファレンスとなる基準信号はパルストレイン回
路３０で連続するパルス列に変換され、このパルス列の
状態でレーザ駆動される。レーザダイオードの定格パワ
ーはデューティー５０％のときを基準にして定められて
いるから、基準信号のパルス列をデューティー５０％近
くに選んでおけば、直流信号として動作する基準信号で
あっても、この基準信号を使用して正確なパワー設定が
可能になる。基準信号によってレーザが破壊されること
もない。基準信号を使用して設定されたレーザパワーは
そのままデータを記録するときのレーザパワーとして使
用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、データの記録再生が
可能な光磁気ディスクなどを使用した光記録再生装置に
適用して好適なレーザパワーコントロール回路に関す
る。詳しくはレーザパワーを設定する区間に与えられる
レーザ駆動用基準信号として連続するパルス列の信号を
与え、そのときのレーザパワーが所定値となるように制
御することによって、レーザをＤＣ点灯定格以上のパワ
ーでも安全に駆動できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクでは図３Ａに示すように
内周側の記録領域（チャネル１）と外周側の記録領域
（チャネル２）とに分かれ、それぞれの記録領域に形成
される１トラックは複数セクタ例えば４２セクタで構成
される。１セクタは図３Ｂに示すようにプリコードされ
たアドレス部（アドレスエリア）ＡＤＤと、記録データ
の書き込み領域（データ記録部ＭＯ）とで構成される。

【０００３】アドレス部ＡＤＤは同図Ｂに示すようにセ
クタマーカＳＭに続いて同一内容のアドレスデータが３
回繰り返し形成される。３回繰り返すのは読み取りエラ
ーがあったときでもアドレスデータを確実に読み取れる
ようにするためである。このアドレスデータはＶＦＯデ
ータ、アドレスマーカＡＭ、そして識別データＩＤで構
成される。ＶＦＯ（variable frequency osillator）は
基準信号（基準クロック）を生成するために、クロック
生成用ＰＬＬ発振器の動作引き込み用として使用される
単一周波数の信号である。アドレスデータに続いてポス
トアンブルデータＰＡが記録されている。

【０００４】これらアドレスデータは何れもプリフォー
マットされたデータで、ピットによってデータが形成さ
れる。アドレス部ＡＤＤに続いてデータ記録部ＭＯがあ
り、このデータ記録部ＭＯの最初にテストエリアが設け
られる。テストエリアにはレーザダイオードに対するパ
ワーレベルコントロール用としてＡＬＰＣエリア（Auto
matic Laser Power Controlエリア）が設けられ、それ
に続いてＶＦＯデータＶＦＯ４（ＶＦＯ１〜ＶＦＯ３と
同じデータ）が記録される。

【０００５】データ記録部ＭＯの最後にはバッファエリ
ア（無記録部）が設けられ、アドレス部ＡＤＤとの境界
を明確にしている。図示するセクタ数や１セクタの構成
バイト数などは一例に過ぎない。

【０００６】このような光ディスク１にデータを記録
し、また記録されたデータやアドレスデータを再生する
には光ディスク１にレーザ光が照射される。光ディスク
１に記録されたアドレスデータや、記録データを再生す
るためのレーザパワーは周知のように比較的低く、１．
２ｍＷ程度であるが、記録若しくは消去に必要なレーザ
パワーは８〜９ｍＷ程度と大きな値となる。記録時に加
えられるレーザパワーは基準の値となるように上述した
ＡＬＰＣの区間を利用してＡＰＣ（オートパワーコント
ロール）制御される。図４はこのようなレーザパワーコ
ントロール回路１０の従来例を示す。

【０００７】図４において、レーザダイオードＬＤはド
ライバー１２からのドライブ出力（電流）で励起され、
その発光出力は光検出素子であるホトダイオードＰＤに
よって検出される。検出出力はアンプ１４で増幅された
のち記録および消去モードのときに使用される比較器１
６に供給されて基準電源２２からの基準電圧ＲＥＦ（一
定レベル）と比較される。この比較出力が基準電圧ＲＥ
Ｆとなるようにドライバー１２が制御される。

【０００８】ここで、図３に示す記録フォーマットの概
略を示すと図５Ａのようにアドレス区間ＡＤＤ、データ
記録部ＭＯおよびこのデータ記録部ＭＯの直前に設けら
れたＡＬＰＣ部とで構成されており、図５Ｅのようにそ
れぞれの区間で与えるべきレーザパワーが相違する。少
なくともレベルの異なった２つのレーザパワーモードが
必要である。そのためさらに再生モードのときに使用す
る比較器２４が設けられ、再生モードのときはこの比較
器２４から得られる比較出力でドライバー１２が制御さ
れる。そのためこれら一対の比較出力および後述するホ
ールド出力が供給されるセレクタ１８はモード切り替え
パルス（スイッチングパルス）ＳＷａ〜ＳＷｃ（図５
Ｂ，Ｃ，Ｄ）によってコントロールされる。

【０００９】またＡＬＰＣ区間で基準のレーザパワーに
制御されたその比較出力のレベルを次のデータ記録部の
期間でもホールドしておくためサンプルホールド回路２
０が設けられ、図５Ｆに示すサンプリングパルスＳＰに
よってＡＰＬＣ区間（図５のｃの区間）の比較出力（レ
ーザパワーで説明するなら図５ＥのレベルＰ）がホール
ドされ、基準のレーザパワーとなるようにレーザダイオ
ードＬＤがコントロールされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザダイ
オードにおける駆動パワー（レーザパワー）の絶対定格
は図６に示すようにデューティー５０％のパルス信号を
加えたときに得られるレーザパワーやＤＣ点灯時のレー
ザパワーで定義されている。レーザダイオードは通常の
場合、ＤＣ点灯定格の２倍以上は保証されていないが、
上述したＤＣ点灯定格に対して実際にはその１．５倍程
度のパワーで駆動してもレーザダイオードが破壊される
ことは滅多にない。

【００１１】一方、光磁気ディスク装置では、通常２値
データのうち「１」のデータをパルス化して記録するパ
ルストレイン方式が採用されているので、このパルスト
レイン方式でデータを記録したときレーザピークパワー
が例えばＤＣ点灯定格の１．５倍を超えないように設定
することは可能である。

【００１２】しかし、このようにパルストレイン化した
記録データを与えたとき、ＤＣ点灯定格の１．５倍（所
定レベル）となるようにレーザパワーを設定すると、Ａ
ＬＰＣ区間でレーザダイオードがＤＣ点灯定格以上のレ
ーザパワーで駆動されるおそれがあり、レーザダイオー
ドの保証範囲を超え、これが破壊される可能性がある。
これは次のような理由による。

【００１３】レーザダイオードに対するパワー設定は上
述したようにＡＬＰＣ区間である。このＡＬＰＣ区間は
通常図７Ｂに示すような一定レベルの基準信号が与えら
れる。この基準信号でレーザダイオードを駆動し、その
ときに得られる同図ＡのようなパワーレベルのうちＡＬ
ＰＣ区間の終了直前の区間におけるレーザパワーが基準
レベルとなるようにＡＰＣ制御される。

【００１４】ＡＬＰＣ区間は通常２μ秒程度の区間が確
保され、対する記録データをパルストレイン化したとき
の１周期は１６０ｎ秒程度となるため、この基準信号は
パルストレイン化した記録データから見ればその印加期
間が非常に長く、記録データにとってはほぼ直流信号と
見なせる。したがってレーザパワーを設定する区間は直
流レベルによってレーザダイオードが駆動されていると
みなせる。そのため、パルストレイン区間での駆動ピー
クパワーを上述したようにＤＣ点灯定格の１．５倍に設
定すると、直流レベルによって駆動されたＡＬＰＣの最
終区間に得られるレベルはこの１．５倍を遥かに超えて
しまい、ＤＣ点灯定格の２．０倍以上に達してしまう。
その結果、レーザダイオードの破壊につながるおそれが
ある。

【００１５】レーザダイオードを破壊することなく駆動
するためには、ＡＬＰＣの最終区間に得られるレベルが
ＤＣ点灯定格の１．５倍程度となるようにレーザパワー
をコントロールする必要があり、そうすると今度はデー
タ記録部ＭＯでのレーザパワーを希望する値までパワー
アップできなくなり、結果として適切なレーザパワーで
データを記録することができなくなってしまう。

【００１６】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したもので、データ記録部の区間で最適なレーザ
パワーでデータを記録できるようにしたレーザパワーコ
ントロール回路を提案するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、データ記録に先だってレーザ
パワーを記録最適値にコントロールするようにしたレー
ザパワーのコントロール回路において、レーザパワーを
規定値に設定する区間に与えられるレーザ駆動用基準信
号が、連続するパルス列で与えられるようにしたことを
特徴とする。

【００１８】この発明では、レーザパワー設定用として
使用される基準信号としては、ビット”１”の最小間隙
の１／２をＴとしたとき、記録周期が２Ｔのデータと同
じデューティーとなる連続するパルス列の信号が使用さ
れる。この連続パルス列は、レーザパワーの定格を規定
するときに使用されるパルス列とほぼ同じになる。記録
データもパルス列に変換されて記録されるから、データ
記録部とＡＬＰＣ区間での信号のデューティーが同一と
なる。したがってＡＬＰＣ区間でレーザピークパワーが
ＤＣ点灯定格の例えば１．５倍となるように設定するこ
とによってデータ記録部でもその値でデータを記録でき
る。レーザパワーはＤＣ点灯定格を超えないためＡＬＰ
Ｃ区間でもレーザダイオードが破壊されることはない。

【００１９】

【発明の実施形態】続いて、この発明に係るレーザパワ
ーコントロール回路の一例を上述した光磁気記録再生装
置に適用した場合につき、図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２０】図１に示すこの発明に係るレーザパワーコ
ントロール回路１０にあっても、セレクタ１８によって
動作モードにしたがったレーザパワーのコントロール信
号の切り替えが行なわれて、アドレス区間ＡＤＤでは比
較器２４の比較出力がレーザパワーのコントロール信号
としてドライバー１２に供給される。そして、データ記
録部ＭＯの区間にはサンプルホールド回路２０の出力が
選択されてドライバー１２に供給され、またＡＰＣモー
ド時つまりＡＬＰＣ区間では比較器１６の比較出力が選
択されてレーザダイオードＬＤが励起され、ＡＬＰＣの
最終区間のレベルがエラーホールド用のサンプリングホ
ールド回路２０でホールドされるようなサンプリングＡ
ＰＣ動作となる。このサンプリングＡＰＣ系に設けられ
た比較器１６に与えられる基準レベルとしてこの発明で
は、データを最適なレベルで光ディスク１に記録できる
ような基準レベルに設定される。

【００２１】この発明ではこれらの構成に加えて、さら
にレーザドライバー１２を変調するためのパルストレイ
ン回路３０が設けられ、ここに端子３２を介して記録す
べきデータ（ライトデータ）が供給されると共に、端子
３４が設けられ、ここにレーザパワーを設定するための
基準信号（パワーリファレンス信号）が供給される。

【００２２】パルストレイン回路３０は入力する信号を
適切な周期を持つパルス列に変換するためのもので、記
録データは上述したようにその周期が１６０ｎ秒程度の
パルス列に変換される。同様に、基準信号も同じ周期の
パルス列に変換されてレーザドライバー１２に供給され
る。

【００２３】さて、ディスク記録フォーマットと記録デ
ータの関係を再掲すると図２Ａ、Ｂのようになる。これ
に対してＡＬＰＣ区間にはパワーリファレンスとしての
基準信号（同図Ｃ）が与えられるので、この区間はＡＰ
Ｃ制御モードとなってレーザパワーが基準レベルとなる
までパワーアップされる。したがってレーザパワーは同
図Ｄのように変化する。データ記録部ＭＯの区間は設定
された一定の基準レベルでレーザダイオードＬＤが駆動
される。

【００２４】基準信号と記録データのそれぞれはパルス
トレイン回路３０で連続するパルス列の信号（同図Ｅ）
に変換されてレーザドライバー１２に供給されるから、
レーザダイオードＬＤに印加される駆動信号を拡大する
と同図Ｆのようになる。ＡＬＰＣ区間はパルス列信号の
ピーク値が徐々に大きくなり、データ記録部ＭＯの区間
に近づくにつれ、一定のレベルとなる。この一定のレベ
ルとなったタイミングにサンプリングホールドパルスＳ
Ｐ（同図Ｇ）が供給されてその値がホールドされる。サ
ンプリングホールドされたこの一定レベルが基準レベル
であり、レーザダイオードの定格で表すＤＣ点灯定格の
１．５倍のレーザパワーに相当するレベルまで設定が可
能である。データ記録部ＭＯではこの一定レベルのレー
ザパワーを用いてデータが記録される。

【００２５】記録データと同じく基準信号もそのデュー
ティーでパルス化されているので、上述した一定レベル
としてレーザダイオードのＤＣ点灯定格値よりも高い、
例えば定格値の１．５倍に設定できる。ＤＣ点灯定格値
の１．５倍にレーザダイオードのピークパワーを設定し
たとしても、その設定基準となる信号は直流信号ではな
く、デューティー約５０％のパルス信号であるため、こ
の設定値でレーザダイオードＬＤを駆動したとしてもレ
ーザダイオードＬＤが破壊されるようなおそれは全くな
い。

【００２６】基準信号と同じように記録データもパルス
化されるので、データ記録部ＭＯでのレーザパワーもＡ
ＬＰＣ区間と同じ値となるから、弱すぎず、強すぎない
最適なレーザパワーでデータを記録できる。

【００２７】基準信号も記録データも同じデューティー
でパルストレイン化されているので、ＡＬＰＣ区間に設
定したレーザパワーがそのままデータ記録部ＭＯでのレ
ーザパワーとなるから、ＡＬＰＣ区間からデータ記録部
ＭＯに移行してもレーザパワーの変動は殆ど生じない。
そのため図７Ａ破線図示のようなパワー変動が発生しな
いからデータ記録部ＭＯの最初からデータを正確に記録
できる。因みに図７Ａのようにパワー変動があると、こ
れが安定するまでの期間はデータを正確に記録できたも
のとは言い難い。この点この発明ではＡＬＰＣ区間を通
してレーザパワーが一定であるため、過渡応答特性が改
善され、データ記録開始直後からデータを正確に記録で
きる特徴を有する。

【００２８】このように最適なレーザパワーでデータを
記録でき、しかも過渡応答特性が良好であるため、デー
タを再生するに当たっては再生データのアイパターンが
改善されてデータの再生エラーが少なくなる。特にデー
タ記録部ＭＯの最初は図２Ａに示すように基準クロック
再生用のＶＦＯ信号に続いて同期信号SYNCが記録される
ので、致命的な同期エラーの発生を大幅に軽減できるこ
とを意味する。

【００２９】基準信号も記録データも同じパルストレイ
ン回路３０でパルストレイン化されるので、パルストレ
イン回路３０の温度特性によってパルストレイン化した
記録データのパルス幅が変動しても、これに同期して基
準信号のパルス幅も同時に変動するから、パルストレイ
ン回路３０の温度特性によるパワー変動を補償できる。

【００３０】上述ではＡＬＰＣ区間でのレーザパワーの
設定として、そのＤＣ点灯定格の約１．５倍に選び、Ａ
ＰＣ期間にこのレーザパワーとなるようにサンプリング
ＡＰＣ系を構成したが、これはあくまで一例であって、
データ記録の最適値を基準にしてこの値が設定されるも
のである。したがって上述した数値例は一例に過ぎな
い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、この発明ではＡＰＣ動作
時レーザダイオードのレーザパワーを設定するために使
用する基準信号としてパルストレイン化した信号を使用
するようにしたものである。

【００３２】こうすればＤＣ点灯定格を超えるレーザパ
ワーをこのレーザダイオードを破壊することなく設定で
きるので、従来のサンプリングＡＰＣ系をそのまま流用
してレーザパワーコントロール回路を構築できることに
加え、記録データを最適なレーザパワーで記録できる。
基準信号も記録データも共に同じレーザパワーとなるの
でＡＬＰＣ区間からデータ記録部に移行する際のレーザ
パワーの変動がなくなり、過渡特性が改善されることに
よって再生データのエラー発生確率を大幅に低減できる
などの特徴を有する。したがってこの発明は上述した光
磁気ディスクを使用した記録再生装置などに適用して極
めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るレーザパワーコントロール回路
の一例を示す要部の系統図である。

【図２】その動作説明図である。

【図３】光磁気ディスクの記録フォーマットの一例を示
す説明図である。

【図４】従来のレーザパワーコントロール回路の系統図
である。

【図５】その動作説明図である。

【図６】レーザダイオードの定格パワーを説明する図で
ある。

【図７】パルストレインと基準信号との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１６，２４・・・比較器、２０・・・サンプルホールド
回路、３０・・・パルストレイン回路、ＬＤ・・・レー
ザダイオード、ＰＤ・・・ホトダイオード

フロントページの続き (72)発明者 大浦 誠児 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ記録に先だってレーザパワーを記
   録最適値にコントロールするようにしたレーザパワーの
   コントロール回路において、 レーザパワーを規定値に設定する区間に与えられるレー
   ザ駆動用基準信号が、連続するパルス列で与えられるよ
   うにしたことを特徴とするレーザパワーコントロール回
   路。
2. 【請求項２】 上記パルス列は周期が２Ｔとなされたデ
   ータのパルス列であることを特徴とする請求項１記載の
   レーザパワーコントロール回路。
3. 【請求項３】 連続したパルス列の基準信号を与えるこ
   とによって上記レーザのＤＣ点灯定格以上のパワーでデ
   ータの記録を行うことができるようにしたことを特徴と
   する請求項１記載のレーザパワーコントロール回路。