JP2806520B2 - Level control method for optical disk device - Google Patents
Level control method for optical disk deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
光学的にデータの書込み/読出しを行う光ディスク装
置であって、それぞれ特有の特性を有するレーザダイオ
ードユニットから発光されるレーザ光量が略一定になる
ように自動調整すると共に、レーザダイオードユニット
からの発光パワーレベルの変動を元にもどすような制御
を複数ディジタル/アナログ(D/A)変換手段への設定
値にもとづき自動制御することにより、レーザ制御回路
の試験の簡易化及び自動化、試験工数の削減及びコスト
ダウンを可能とし、更に、上記D/A変換手段による設定
を特に高精度に行うようにしたものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学的にデータの書込み/読出しを行う光
ディスク装置に係り、特にレーザダイオードから発光さ
れるレーザ光量を、高精度で、常に一定になるように制
御するレーザ制御方式(レーザ制御回路)に関する。
情報処理装置用大容量の外部記憶装置として期待され
ている光ディスク装置は、従来から使用されている磁気
ディスク装置等と比較して十数倍の高密度記録が可能で
ある。
又、光ディスク装置に対するデータの記録は、例えば
光ディスク媒体上の記録膜にレーザダイオードから発光
される強いレーザ光量、例えば5〜10mW相当の光量で、
これをライトパワーレベルという、を光ビームとして照
射して、その熱反応により光ディスク媒体に穴(ピッ
ト)を開けることにより行なわれる。また記録膜の結晶
状態を変化させることによっても行われる。
一方、光記録媒体に書込まれたデータはレーザダイオ
ードから発光される弱いレーザ光、例えば約1mW相当の
光量、これをリードパワーレベルと称する、を光ビーム
として記録膜上に照射して得られる反射光量により読取
ることが出来る。
このように使用されるレーザダイオードの発光量がよ
り安定したライトパワーレベル及びリードパワーレベル
として得られるようにレーザダイオードの発光量をフォ
トダイオードにてモニタし、レーザー制御回路そのモニ
タ電流によりレーザダイオードの発光パワーを制御する
ようにしている。
又、レーザダイオードには固有の特性があり、光ディ
スク装置用として使用するためには、その固有の特性に
対応する調整を行い、略一定のライトパワーレベル及び
リードパワーレベルが得られるように設定している。
かかる設定及び常に一定のライトパワーレベル及びリ
ードパワーレベルが得られるような制御が簡易な方法で
容易な制御方法で実現出来ることが要求されている。
〔従来の技術〕
第4図に従来のレーザー制御回路の一例を示す(例え
ば、特願昭60−255422号)。第4図の光ディスク装置の
レーザダイオードユニットの駆動を制御する回路は、レ
ーザ・ダイオード(LD)ユニット1、フォトダイオード
(PD)電流/電圧変換部12、リードパワーレベル検出部
3、D/Aコンバータ4、リードパワーレベル電流調整部
5、ライトパワーレベル電流調整部6、D/Aコンバータ
7、ライトパワーレベル設定部8、ライトパワーレベル
電流差引設定部17、ライトパワーレベル電流差引部10、
レベルシフト部11、およびマイクロプロセッサユニット
(MPU)21から構成されている。
LDユニット1は、駆動電流によりリードパワーレベ
ル、例えば約1mW相当の光量、及びライトパワーレベ
ル、例えば5〜10mW相当の光量の光を発光するレーザダ
イオード(以下LDと称する)と、LDからの発光量をモニ
タするフォトダイオード(以下PDと称する)からなる。
リードパワーレベル検出部3はオペレーショナルアンプ
31と固定抵抗器R1,R2及びフィードバックコンデンサC1
とからなり、リードパワーレベル検出部3は、PD電流調
整部12から取出したPD電圧を検出してコンパータ4に設
定してあるリードパワーレベル相当の電圧に設定してリ
ードパワーレベル電流調整部5に出力する。D/Aコンバ
ータ4はLDの出力パワーがリードパワーレベルを示すPD
電圧になるように予めマイクロプロセッサ21により設定
されている。リードパワーレベル電流調整部5はトラン
ジスタTR1、線輪L、固定抵抗器R3とからなり、LDから
リードパワーレベルの発光がなされるように駆動電流を
調整する。コイルLは必須のものではないが、リードと
ライトの干渉を防止するために設けられている。ライト
パワーレベル電流調整部6は、2つのトランジスタTR2,
TR3、固定抵抗器R4とからなり、LDからリードパワーレ
ベルに重畳されるライトパワーレベルの発光がなされる
ように駆動電流を調整する。トランジスタTR2,TR3は作
動動作をするよう接続されており、高速動作を図ってい
る。D/Aコンバータ7はLDユニット1内のLDの出力パワ
ーがライトパワーレベルを示すPD電圧になるように予め
マイクロプロセッサ21により設定されている。
ライトパワーレベル設定部8はドランジスタTR4、固
定抵抗器R5とからなり、D/Aコンバータ7に設定されて
いるライトパワーレベルに応じてLDがレーザー光を出力
するようにライトパワーレベル電流調整部6をセットす
る。ライトパワーレベル電流差引設定部17はトランジス
タTR5、抵抗器15とからなり、D/Aコンバータ7からの出
力に応じた電流差引量をライトパワーレベル電流差引部
10をセットする。ライトパワーレベル電流差引部10は高
速動作をさせるため差動的に接続された2つのトランジ
スタTR6,TR7と、固定抵抗器R6とからなり、リードパワ
ーレベル電流にライトパワーレベル電流が重畳している
PD電流からライトパワーレベル電流を差引く。
レベルシフト部11は、論理積回路AND、2つのツェナ
ーダイオードD1,D2および抵抗器R7,R8とからなり、書込
みデータに応じてライトパワーレベルがシフトするよう
にライトパワーレベル電流調整部6及びライトパワーレ
ベル電流差引部10のトランジスタTR2,TR3,TR6,TR7のバ
イアスを調整する。
PD電流/電流変換部12は、PDに流れる電流を所定変換
比率を持って電圧に変換する。アナログスイッチ13は、
PD電流/電圧変換部12とリードパワーレベル検出部3と
の間にあり、A/Dコンバータ16の出力値がリードパワー
レベルを示すPD電圧にマイクロプロセッサユニット(MP
U)21によりD/Aコンバータ4が設定される間、PD電流/
電圧変換部12の出力をオフにしてリードパワーレベル検
出3等の機能を実質的に停止させる。D/Aコンバータ4
は、A/Dコンバータ16の出力値がリードパワーレベルを
示すようなPD電圧値になるように決定する値をMPU21か
ら設定される。アナログスイッチ15は、ライトパワー設
定部8とライトパワーレベル電流差引設定部17との間に
あり、D/Aコンバータ14の設定値をA/Dコンバータ16の出
力値がリードパワーレベルを示すPD電圧を示す間、ライ
トパワーレベル電流差引設定部17の動作をオンする。A/
Dコンバータ16はその時々のPD電圧をA/D変換してMPU21
に通知する。
PD電流/電圧変換部12はPD電流を所定比率で電圧変換
するための固定抵抗器R9〜R13と、それぞれの固定抵抗
器R9〜R12をショートするスイッチ21、例えば、ディッ
プスイッチ、ショートバー、アナログスイッチ等が設け
られている。
PD電流/電圧変換部12の固定抵抗器R9〜R13は、例え
ば、1,2,4,8,16の比率で設計時に設定される。又、スイ
ッチ21のオン又はオフ設定は装置の組立てや試験時に行
われる。即ち、製品のばらつきのため、LDの発光パワー
とPD電流はLDユニット1毎に異なっているため、一律に
設定したのでは誤差が多くて使用できない。そのため、
この時の特性データを事前に測定し、この特性データに
基づき一定のパワーで発光した時のPDの出力電圧、すな
わちA/D変換してA/Dコンバータ16にセットされる値、が
一定値になるように上述の如く予め重みずけされた固定
抵抗器R9〜R12の抵抗値の組合せをスイッチ21で決定す
る。
これにより、LDの発光パワーとPD電圧の関係が、例え
ば1mWの発光パワーに対してPD電圧0.5Vとして決定され
る。又、発光パワーとPD電流とは1:1の比例関係にある
ので、発光パワーが変わるとそれに応じたPD電圧が得ら
れることになる。
以上は製品出荷までに処理する内容である。一方、以
下の処理はユーザサイドでの使用時、例えば電源オン時
或いは光ディスク交換時等に行われる処理である。
例えば、データ書込み時にLDに流す電流は第5図に示
すようにLDの出力がパルス波形をなすように印加され
る。尚、第5図の縦軸はLDの発光量(mW)、横軸はLDへ
の印加電流を示す。符号CVはLDの特性曲線、符号PWRは
ライトパワーレベル点、符号PRDはリードパワーレベル
点、符号IWRはデータ書込み時にLDに流れる電流レベ
ル、符号IRDはデータ読取り時にLDに流れる電流レベル
をそれぞれ示す。
この時、LDから発光される光量をPDにてモニタして得
られるPD電圧は第6図に示す波形をなす。即ち、リード
パワーレベルPRDの上にライトパワーレベルPWRの振幅を
有するパルス波形を重畳した波形をなしている。
一方、LDにはそれぞれ固有の特性があり、LDによって
出力するライトパワーレベル及びリードパワーレベルに
大幅の変動があると光ディスクにおけるデータリード、
ライト品質等に悪影響を与えるため、どのような特性を
持つLDであっても常に略一定のライトパワーレベル及び
リードパワーレベルが得られるようにPD電流/電圧変換
部12にて初期設定を行う。即ち、光学ヘッド(図示して
いない)として完成した状態で校正されたパワーメータ
やシンクロスコープ等によりLDが一定のパワーで発光し
た時のPDの出力電圧が一定値になるようにスイッチ21を
オン・オフする。
(MPU)21は、第4図に図示の如く、A/Dコンバータ16
のデータを入力し、D/Aコンバータ4,7,14に所定の設定
値を与え、アナログスイッチ13,15を作動させ、レベル
シフト回路部11にライトゲートW/RG、ライトデータW/RD
を与える。MPU21および第4図の回路動作を第7図のフ
ローチャートを参照して述べる。
ステップ00(S001)
MPU21はアナログスイッチ13をオフにし、APCをオフと
する。これにより、アンプ31はボルテージフォロワー状
態となり、非反転入力端子に印加された入力電圧がその
まゝ出力される。
ステップ002(S002)
D/Aコンバータ4のリード用出力データを0に初期化
する。
ステップ003(S003)
D/Aコンバータ4が出力データに基いたアナログ電圧
をアンプ31の非反転入力端子に印加する。アンプ31から
は印加された極性の電圧がトランジスタTR1のベースに
印加される。D/Aコンバータ4の出力電圧が0の場合は
トランジスタTR1はターンオフ状態でありLDは点灯しな
い。しかし後述するようにD/Aコンバータ4の出力電圧
が上昇するにつれてLDが出力電圧に応じた光量で発光す
る。
ステップ004(S004)
LDの出力光をPDで検出し、この検出値をA/Dコンバー
タ16でディジタル値に変換し、MPU21に与える。
ステップ005,006(S005,S006)
MPU21はA/D変換されたPDの検出値がリードパワーレベ
ルに到達したか否かを検出する。検出値がリードパワー
レベルに未到達の場合、D/Aコンバータ4の出力データ
を1加算し、ステップ003(S003)に復帰する。以下、P
Dの検出値がリードパワーレベルに到達するまで、ステ
ップS003〜S006を反復する。
ステップ011(S011)
PDの検出値がリードパワーレベルに到達すると、MPU2
1はレベルシフト部11のANDゲートにライトゲートW/RG=
オン、ライトデータW/RD=オンの出力を印加し、レベル
シフト部11を介してライトパワーレベル電流調整部6お
よびライトパワーレベル設定部10を付勢する。すなわち
トランジスタTR2,TR7がターンオフされ、トランジスタT
R2を介してLDがライトパワーレベルまで発光し得る状態
になる。
ステップ011(S011)
MPU21はD/Aコンバータ7のライト出力データを初期化
する。
ステップ012(S012)
D/Aコンバータ7を介してライト出力データに基いた
アナログ電圧をライトパワーレベル設定部8のトランジ
スタTR4のベースに印加する。LDにはトランジスタTR1を
介して前述の如く定められたリードパワーレベルで発光
している。これによりライトパワーレベル電流調整部6
のトランジスタTR2を介してライト電流がLDに流れ、LD
がリードパワーレベル以上で発光する。
ステップ013(S013)
LDの出力光をPDで検出し、この検出値をA/Dコンバー
タ16でディジタル値に変換し、MPU21に与える。
ステップ014,015(S014,S015)
MPU21はPDの検出値がライトパワーレベルに到達した
か否かを検出する。検出値がライトパワーレベルに未到
達の場合、D/Aコンバータ7の出力データを1加算し、
ステップS012に復帰する。以下、PDの検出値がライトパ
ワーレベルに到達するまで、ステップS012〜S015を反復
する。
ステップ020(S020)
PDの検出値がライトパワーレベルに到達すると、MPU2
1はD/Aコンバータ7の最終ライトデータと同じ値をD/A
コンバータ14に設定する。これにより、データライト
時、第6図に図示のライトパルスの振幅分だけ、ライト
パワーレベル電流差引設定部17を介してライトパワーレ
ベル電流差引部10から差引き得る状態に設定される。
ステップ021(S021)
MPU21はアナログスイッチ15をオンにし、ライトパワ
ーレベル電流差引設定部17およびライトパワーレベル電
流差引部10を能動状態にする。
ステップ022(S022)
D/Aコンバータ14が出力データに基いたアナログ電圧
をライトパワーレベル電流差引設定部17のトランジスタ
TR5に与え、ライト電流を差し引く。D/Aコンバータ14の
出力電圧に応じて差し引かれた電流でLDが光量で発光す
る。
ステップ023(S023)
LDの出力光をPDで検出し、この検出値をA/Dコンバー
タ16でディジタル値に変換し、MPU21に与える。
ステップ024,025(S024,S025)
MPU21はPDの検出値がリードパワーレベルに低下した
か否かを検出し、検出値がリードパワーレベルに未到達
の場合、D/Aコンバータ14の出力データを1減算し、ス
テップS022に復帰する。以下、PDの検出値がリードパワ
ーレベルに低下するまで、ステップS022〜S025を反復す
る。
ステップ030(S030)
PDの検出値がリードパワーレベルまで低下すると、MP
U21はレベルシフト部11のANDゲートにライトゲートW/RG
=オフ、ライトデータW/RD=オフの出力を印加し、レベ
ルシフト部11からのライトパワーレベル電流調整部6お
よびライトパワーレベル設定部10の付勢を停止する。
ステップ031(S031)
以上の動作によりリードパワーレベルおよびライトパ
ワーレベルが自動的に設定されたことにより、MPU21は
アナログスイッチ13をオンにし、APCをオンにする。
すなわち以上の動作をまとめると、APCをオフにした
状態で(S001)、リードパワーレベルを決め(S002〜S0
06)、ライトパワーレベルを決め(S010〜S015)、これ
ら決められたリードパワーレベルの目標値、ライトパワ
ーレベルの目標値および電流差引目標値をD/Aコンバー
タ4、D/Aコンバータ7、D/Aコンバータ14に設定するも
のである。以上の如く、自動的に目標値が決定された
後、APCをオンにしリードパワーレベルが一定にするよ
うな正規の動作を可能とする。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上においてD/Aコンバータ4、D/Aコンバータ7は、
第5図の曲線の原点からリード電流IRD、ライト電流IWR
が流れるようにアナログ電圧を出力している。第5図の
曲線のうち傾斜の大きい部分でしか用いないのである
が、上述のD/Aコンバータ4、D/Aコンバータ7の出力は
原点を基準としたフルスパンに対応するアナログ電圧を
出力している。
一方、D/Aコンバータは例えば、8ビットの如く有限
長である。例えばIO=50mA、IRD=55mAである場合、D/A
コンバータ4で制御すべき範囲は55mAを中心とした±数
mAであり、本来±数mAのみを高精度に制御すればよいの
であるが、例えばフルスパン60mAの範囲でアナログ電圧
を出力している。この場合28=256カウントで60mAを制
御するとすれば、1カウント当りの分解能は60mA/256≒
0.234mAと粗いものであり、充分な設定精度が得られな
い。
設定精度を上げる方法としてはD/Aコンバータのビッ
ト長を大きくすることが考えられるが高価格になるとい
う問題がある。
〔課題を解決する手段〕
本発明によれば、光ディスクへのデータ書込み又は光
ディスクからのデータ読出しに応答して発光するレーザ
ダイオードと、該レーザダイオードの発光パワーに対応
した値を出力するフォトダイオードと、該フォトダイオ
ードの出力値を検出する検出手段と、前記検出手段が所
定のパワーレベルに対応する所定の検出値を検出するよ
うに目標値を制御する目標値制御手段と、前記レーザダ
イオードにリードパワー発光を行うように、前記目標値
制御手段からリードパワーレベル目標値を得て、目標の
リードパワーの電流の供給を行うリードパワー電流供給
手段と、前記リードパワーレベル目標値と前記フォトダ
イオードの出力値がバランス状態になるように働く平衡
手段と、前記平衡手段の出力に基づき目標のリードパワ
ーで前記リードパワー電流供給手段を動作させるAPC制
御を動作/非動作させるスイッチ手段と、を少なくとも
備え、前記スイッチ手段により前記APC制御を非動作と
した状態において、前記レーザダイオードにリードパワ
ー発光を行わせ、前記検出手段が所定のパワーレベルに
対応する所定の検出値を検出するまで前記目標値制御手
段のリードパワーレベル目標値を決定するステップと、
前記リードパワーレベル目標値が決定した後、前記スイ
ッチ手段により前記APC制御を動作状態とし、前記レー
ザダイオードがリードパワー発光した時、前記平衡手段
は決定された前記リードパワーレベル目標値と前記フォ
トダイオードの出力値がバランス状態になるように働
き、前記平衡手段の出力に基づき目標のリードパワーで
前記リードパワー電流供給手段を動作させ、前記レーザ
ダイオードが所定のリードパワーレベルで発光するよう
に調整するステップと、により制御するようにしたこと
を特徴とする光ディスク装置のレベル制御方法が提供さ
れる。
第1図は本発明の光ディスク装置のレベル制御回路の
原理ブロック構成図を示している。
レベル制御回路は、光ディスクへのデータ書込み又は
光ディスクからのデータ読出しに応答して発光する発光
素子LDおよび該発光素子の出力光を検出する光検出素子
PDに作動的に接続され、前記発光素子の出力光を所定の
レベルに制御する。このためレベル制御回路は、前記発
光素子をデータ読出レベルで発光させる読出電流印加手
段5、前記発光素子をデータ書込レベルで発光させるた
め前記読出レベルの電流に所定のレベルの電流を重畳す
る書込電流印加手段6,8、および、前記発光素子の出力
光を所定の読出レベルに制御する目標値を設定する手段
4,21を有する。またレベル制御回路は、前記発光素子の
出力光を該読出レベル目標値に制御するパワー制御手段
であって、前記光検出素子からの発光素子の出力検出光
に相当する値を前記読出レベル目標値とを比較し一致す
るとき出力を零とするように動作する平衡回路50、該平
衡回路に接続され前記読出電流印加手段を介して前記発
光素子を付勢する制御回路3′を有するもの、該パワー
制御手段を動作又は不動作にするスイッチ手段53,55、
データ書込時、前記パワー制御手段の前記平衡回路の出
力から前記データ書込のために重畳した電流に相当する
値を差し引く手段10,17、該差引手段に差引くべき値を
設定する差引目標値設定手段14,21、および、前記書込
電流印加手段に重畳すべき値を設定する重畳目標値設定
手段7,21、を具備する。
〔作 用〕
本発明の光ディスク装置によれば、発光素子は光ディ
スクへのデータの書込み又は光ディスクからのデータ読
出しに応答して発光し、光検出素子は発光素子の発光パ
ワーに対応する値を検出する。また、読出パワー制御系
は、発光素子がデータ読出レベルで発光するように発光
パワーを制御し、書込パワー制御系は発光素子がデータ
書込レベルで発光するように発光パワーを制御する。そ
して、差引手段は発光素子データが書込パワーで発光す
る際に、前記読出パワー制御系の制御回路の出力から所
定の差引量で差し引く様になっている。これにより、本
発明の光ディスク装置によれば、発光素子の不使用特性
部に相当する部分を除外して真に制御すべき範囲につい
て目標値を設定することが可能となり、同一ビット長の
D/Aコンバータを用いた場合、1ビット当りの設定精度
を向上することができ、さらに、APCの精度を向上する
ことができる。
すなわち、本発明のレベル制御回路においては以下の
如く処理される。
イ.前記スイッチ手段を介して前記パワー制御手段を実
質上不動作とした状態において、前記読出レベル目標値
設定手段の目標値を順次更新し、該更新に応答する前記
発光素子の出力光をモニタし読出レベル目標値を決定す
る。
ロ.前記パワー制御手段を実質上不動作にしたまま、前
記決定された読出レベル目標値について前記発光素子を
付勢し、且つ前記書込電流印加手段および前記書込重畳
電流差引手段を動作させた状態で、前記書込電流重畳目
標値設定手段の目標値を順次更新し、該更新に応答する
前記発光素子の出力光をモニタし書込電流重畳目標値を
決定し、該決定された書込電流重畳目標値を前記書込電
流重畳目標設定手段に設定する。
ハ.前記書込電流重畳目標値設定手段および前記書込重
畳電流差引手段を不動作とし、前記決定された読出レベ
ル目標値について前記平衡回路の出力がバランスするよ
うに前記読出レベル目標値設定手段を動作させる。
ニ.前記パワー制御手段を動作させた状態において、前
記書込電流印加手段および前記書込重畳電流差引手段を
動作させ、前記発光素子が前記読出レベルに到達させる
ように前記書込電流差引目標値設定手段の目標値を順次
更新し、読出レベルに到達したことによって書込電流差
引目標値を決定し、該目標値を前記書込電流差引目標値
設定手段に設定する。
以上により、前記読出レベル目標値を基準として前記
読出レベル目標値設定手段、前記書込電流重畳目標値設
定手段および前記書込電流重畳差引目標値設定手段の目
標値を設定する。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第2図を参照して述べる。
第2図に図示のレーザー制御回路は、第4図に図示の
レーザー制御回路のアナログスイッチ13,15、PD電流調
整部12に代えて、アナログスイッチ53,55、PD電流/電
圧変換部12′を設けている。また、PD電流/電圧変換部
12′とリードパワーレベル検出部3′との間に抵抗器R5
8〜R61とアンプ51とから成る平衡回路50を設けている。
A/Dコンバータ16はPDに直接接続されず、PD電流/電圧
変換部12′の出力に接続されている。またライトパワー
レベル電流差引回路10のトランジスタTR7もPDには直接
接続されずアンプ31の入力端子に接続されている。D/A
コンバータ4は抵抗器R62を介してアンプ31の非反転入
力端子に接続されている外、抵抗器R60を介してアンプ5
1の反転入力端子に接続されている。抵抗器R62とR63は
同一の抵抗値とする。
第4図においては、正負の2極性電源を用いた場合に
つい例示したが、本実施例においては、単極性電源を用
いている。電源電圧は例えば、Vcc=12V,VAA=10V,VCT
=5V,VDD=5V,VEE=0Vである。VCTが第4図における接
地レベルに対応する。単極性電源を用いたため抵抗網5
9、抵抗網57の抵抗器R63,R64および抵抗網50の抵抗器R5
9を付加している。また単極性電源を用いたたためレベ
ルシフト部11′の内部回路は第4図と異なるがその動作
原理は同じであるので省略する。
その他は第4図の回路と同様である。
以下第2図の制御回路の動作を第3図のフローチャー
トを参照して述べる。
ステップ100(S100)
MPU21はアナログスイッチ53をオンにする。これによ
り、アンプ31と並列に接続されたコンデンサC1がバイパ
スされ、アンプ31はボルテージフォロワとなる。すなわ
ち、アンプ31の非反転入力端子(+)に印加された電圧
がそのまゝアンプ31を介してトランジスタTR1に印加さ
れるようになる。
ステップ101(S101)
MPU21はアナログスイッチ55をオフにする。これによ
り、D/Aコンバータ4の出力が抵抗網57の抵抗器R62を介
してアンプ31の非反転入力端子に印加される。
ステップ102(S102)
D/Aコンバータ4のリード出力データを0に初期化す
る。
ステップ103(S103)
D/Aコンバータ4がリード出力データに基いたアナロ
グ出力電圧をアンプ31の非反転入力端子に印加する。ア
ンプ31はボルテージフォロワ状態であるから印加された
アナログ電圧が、初期状態では0V、がトランジスタTR1
のベースに印加される。従って、D/Aコンバータ4から
のアナログ出力電圧によりトランジスタTR1が駆動さ
れ、LDがアナログ出力電圧に応じたパワーレベルの光量
で発光する。
ステップ104(S104)
LDの出力光をPDで検出し、この検出値をA/Dコンバー
タ16でディジタル量に変換しMPU21に与える。
ステップ105,106(S105,S106)
MPU21はA/D変換されたPDの検出値がリードパワーレベ
ル到達したか否かを検出する。PDの検出値がリードパワ
ーレベルに未到達の場合、D/Aコンバータ4のリードデ
ータを1加算し、ステップ103に復帰する。以下、PDの
検出値がリードパワーレベルに到達するまでステップS1
03〜S106を反復する。
以上の動作は前述のステップS002〜S006の動作と同様
である。すなわち、これによりリードパワーレベルが決
定される。
ステップ110(S110)
PDの検出値がリードパワーレベルに到達すると、MPU2
1はレベルシフト部11′にライトデータW/RD=オン、ラ
イトゲートW/RG=オンの出力を印加し、レベルシフト部
11′を介してライトパワーレベル電流調整部6のトラン
ジスタTR2およびライトパワーレベル設定部10のトラン
ジスタTR7をターンオンする。これによりLDがトランジ
スタTR2を介してライトパワーレベルまで発光し得る状
態となる。
ステップ111(S111)
MPU21はD/Aコンバータ7のライトデータを初期化す
る。
ステップ112(S112)
D/Aコンバータ7を介してライト出力データに基いた
アナログ電圧をパワーレベル設定部8のトランジスタTR
4のベースに印加する。トランジスタTR4のベースに印加
された電圧に応じた電流がLD、トランジスタTR2、トラ
ンジスタTR4、抵抗器R5に流れ、LDがリードパワーレベ
ル以上で発光する。
ステップ113(S113)
LDの出力光をPDで検出し、この検出値をA/Dコンバー
タ16でディジタル量に変換しMPU21に与える。但し、ラ
イトパワーレベル電流差引回路10のトランジスタTR7はP
Dに直接接続されておらず、A/Dコンバータ16も電流差引
されないPDの読みをD/A変換する。
ステップ114,115(S114,S115)
MPU21はPDの検出値がライトパワーレベルに到達した
か否かを検出する。PDの検出値がライトパワーレベルに
未到達ならば、D/Aコンバータ7のライトデータを1加
算しステップS112に復帰する。以下PDの検出値がライト
パワーレベルに到達するまでステップS112〜S115を反復
する。
以上のステップS110〜S115の動作も前述のステップS0
10〜S015と実質的に同じである。従ってこれによってラ
イトパワーレベルが決定でき、その時のライトパワーレ
ベルがD/Aコンバータ7から出力される。
ステップ120(S120)
MPU21はライトゲートW/RG=オフ、ライトデータW/RD
=オフとし、レベルシフト部11′を介してライトパワー
レベル電流調整部6およびライトパワーレベル電流差引
回路10のライト系回路を消勢する。これにより、LDはラ
イトパワーレベルでは発光せず、前述の如くD/Aコンバ
ータ4からアンプ31に与えられた目標値のリードパワー
レベルで発光する。
ステップ121〜123(S121〜S123)
MPU21はD/Aコンバータ4の出力値をリードパワーレベ
ルになるように設定し、D/Aコンバータ4を駆動する。
またアナログスイッチ55をオンにしてアンプ31の非反転
入力端子をVCTレベルに落とす。一方アナログスイッチ5
3をオフにする。これによりアンプ31と並列に接続され
たコンデンサC1が動作可能となる。これにより、APC回
路が能動状態となる。
ここで、APC回路を構成している、PD電流調整部1
2′、平衡回路50およびリードパワーレベル検出部3′
の動作について述べる。
D/Aコンバータ4からリードパワーレベルの目標値が
抵抗器R60を介してアンプ51の反転入力端子に印加され
る。一方PDの検出値はPD電流調整部12′を通して平衡回
路50に印加される。平衡回路50はD/Aコンバータ4から
の目標値とPDの検出値が一致した場合、出力を零とする
ように働く。抵抗器R59とR60は同一の抵抗値とする。平
衡回路50からの出力はリードパワーレベル検出部3′を
介してリードパワーレベル電流調整部5に印加され、LD
を目標のリードパワーにおいて自動調整する。
ステップ124(S124)
MPU21はレベルシフト部11′を介して再びライト系回
路6,10を付勢する。これによりLDはステップ112〜115に
おいて決定されD/Aコンバータ7から出力されたライト
パワーレベルの目標値について発光する。
ここで前述の実施例と異なり、APCが機能しているこ
とに留意されたい。すなわち、APC回路はリードパワー
レベルにおいてAPC制御を行うので、LDがライトパワー
レベルで発光すると、リードパワーレベルまで低下させ
ようと制御する。その結果として、ライトモードにも拘
らずLDの出力レベルは低下してくる。
ステップ130〜134(S130〜S134)
MPU21は平衡回路50の後段からPDの読みからライトパ
ワーレベル重畳分を差し引く量を、D/Aコンバータ14を
介して順次更新する。ライトパワーレベル重畳分を差し
引いたPDの読みがA/Dコンバータ16でA/D変換され、その
値がライトパワーレベルに復帰するまで反復する。ライ
トパワーレベルまで復帰することを検出することにより
D/Aコンバータ14における電流差引目標値が決定され
る。
ステップ135(S135)
レベルシフト部11′を介してライト系の回路6,10を消
勢する。
以上の如く、リードパワーレベル目標値、ライトパワ
ーレベル目標値、電流差引目標値が決定され、それぞれ
の値がD/Aコンバータ4、D/Aコンバータ7、D/Aコンバ
ータ14から出力される。D/Aコンバータは全てVEE〜VAA
までを出力する。
以上の実施例を第5図の特性図で参照して第4図の実
施例と比較する。
第4図の実施例において、D/Aコンバータ4は、リー
ドパワーレベル検出部3をボルテージフォロワの状態で
使用し、リードパワーレベル電流調整部5と組合わせる
ことでリードパワーに相当する電流IRDを流す。D/Aコン
バータの出力レベルは抵抗R3とトランジスタTR1のVbeと
でVD/A=Vbe+IRD×R3の様に決定される。
D/Aコンバータの最大出力が±5VであればIRDの個体差
を含めて+5Vで動作可能な値にR3が決定される。
一方、D/Aコンバータ4はAPCモード時にはPDの検出値
がリードパワーに相当する値と同一の電圧をアンプ31の
非転写入力に出力する。PDはリードパワーのみならずラ
イトパワーも検出する必要があり、リードパワーとライ
トパワーの比が1:10であればA/Dコンバータの入力範囲
が±5Vの時−5Vでライトパワーを検出するとすればリー
ドパワー検出実施例は−0.5Vとなる。したがって、D/A
コンバータの出力の1/10の設定であり分解能、精度とも
に劣ることとなる。
第2図に示されるように、本実施例の場合には単一電
源のD/Aコンバータが使用できそのレンジは0〜10Vとす
れば、平衡回路(50)の入力はリードパワーレベルのみ
で平衡すれば良いので有効にD/Aコンバータの動作レン
ジを使用できる。すなわち、抵抗R59とR60が同一である
ので抵抗R58とR61を任意に選択することでほぼ0〜10V
をリードパワーのレンジとして使用可能になり、調整精
度の大幅な向上が期待できる。
以上の実施例においては発光素子としてレーザーダイ
オード、光検出素子としてフォトダイオードを用い、し
かもこれらが一体のLDユニットとして構成されている場
合について述べた。しかしながら他の発光素子および光
検出素子についても同様である。
〔発明の効果〕
以上に述べたように本発明によれば、発光素子の不使
用特性部に相当する部分を除外して真に制御すべき範囲
について目標値を設定することが可能となり、同一ビッ
ト長のD/Aコンバータを用いた場合、1ビット当りの設
定精度が向上し、ひいてはAPCの精度が向上する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
〔Overview〕
Optical disk device for optically writing / reading data
Laser diodes, each having its own characteristics.
The amount of laser light emitted from the load unit becomes almost constant
Automatic adjustment and laser diode unit
Control to restore fluctuations in light emission power level from
To multiple digital / analog (D / A) conversion means
Laser control circuit by automatic control based on the value
Simplification and automation of testing, reduction of test man-hours and cost
Down and setting by the above D / A conversion means
Is performed with particularly high precision.
[Industrial applications]
The present invention relates to a light source for optically writing / reading data.
In the case of disk devices, in particular,
Control the amount of laser light
The present invention relates to a laser control method (laser control circuit) to be controlled.
Expected as a large-capacity external storage device for information processing equipment
The optical disk drive that is used
Capable of recording more than ten times higher density than disk devices
is there.
Recording of data on the optical disk device is performed, for example,
Light emission from laser diode on recording film on optical disk medium
Strong laser light amount, for example, with a light amount equivalent to 5 to 10 mW,
This is called the light power level, and the light beam is
And a thermal reaction causes a hole (pick) in the optical disk medium.
G) is opened. Also, the crystal of the recording film
It is also done by changing the state.
On the other hand, data written on an optical recording medium is
Weak laser light emitted from the mode, for example, about 1 mW equivalent
The amount of light, which is called the read power level, is the light beam
Read by the amount of reflected light obtained by irradiating the recording film as
Rukoto can.
The light emission of the laser diode used in this way is
Stable write power level and read power level
The amount of light emitted from the laser diode to obtain
Monitor with a photodiode and monitor the laser control circuit.
Control the emission power of the laser diode by the laser current
Like that.
Also, laser diodes have unique characteristics, and
In order to use it for disk devices,
Make the corresponding adjustments to ensure a substantially constant light power level and
It is set so that the read power level can be obtained.
Such settings and always constant write power level and reset
Control to obtain the power level
It is required that it can be realized by an easy control method.
[Conventional technology]
FIG. 4 shows an example of a conventional laser control circuit (for example,
For example, Japanese Patent Application No. 60-255422). The optical disk device of FIG.
The circuit that controls the drive of the laser diode unit
Laser diode (LD) unit 1, photodiode
(PD) current / voltage converter 12, read power level detector
3, D / A converter 4, read power level current adjuster
5. Write power level current adjuster 6, D / A converter
7, write power level setting unit 8, write power level
Current subtraction setting section 17, write power level current subtraction section 10,
Level shift unit 11 and microprocessor unit
(MPU) 21.
The LD unit 1 controls the read power level by the drive current.
Light level, for example, about 1 mW
For example, a laser diode that emits light of an amount equivalent to 5 to 10 mW.
Monitors the amount of light emitted from the LD (hereinafter called LD).
A photodiode (hereinafter referred to as PD).
Read power level detector 3 is an operational amplifier
31, fixed resistors R1, R2 and feedback capacitor C1
The read power level detection unit 3 performs PD current adjustment.
Detects the PD voltage taken out of
Set the voltage to the read power level
Output to the power supply level current adjustment unit 5. D / A converter
Data 4 is a PD in which the output power of the LD indicates the read power level.
Set in advance by the microprocessor 21 so that the voltage becomes
Have been. The read power level current adjustment unit 5
It consists of a transistor TR1, a wire L, and a fixed resistor R3.
Drive current is adjusted so that light of read power level is emitted.
adjust. The coil L is not essential,
It is provided to prevent light interference. Light
The power level current adjuster 6 includes two transistors TR2,
TR3 and fixed resistor R4.
Light of the power level superimposed on the bell is emitted
Drive current is adjusted as follows. Transistors TR2 and TR3 are made
It is connected so that it can operate at high speed.
You. D / A converter 7 is the output power of LD in LD unit 1.
In advance so that the voltage becomes the PD voltage indicating the write power level.
It is set by the microprocessor 21.
The write power level setting unit 8 is a transistor TR4,
It consists of a constant resistor R5 and is set in the D / A converter 7.
LD outputs laser light according to the write power level
The write power level current adjustment unit 6
You. The write power level current subtraction setting unit 17 is a transistor.
Output from the D / A converter 7
Write the current subtraction amount according to the power
Set 10 Write power level current subtractor 10 is high
Two differentially connected transistors for fast operation
It consists of two resistors, TR6 and TR7, and a fixed resistor R6.
-The write power level current is superimposed on the level current
Subtract write power level current from PD current.
The level shift unit 11 includes an AND circuit AND and two zeners.
-Composed of diodes D1 and D2 and resistors R7 and R8
The write power level shifts according to the data
The write power level current adjuster 6 and the write power level
The transistors TR2, TR3, TR6, and TR7 of the bell current subtractor 10
Adjust ias.
The PD current / current converter 12 converts the current flowing to the PD to a predetermined value.
Convert to voltage with ratio. The analog switch 13
PD current / voltage converter 12 and read power level detector 3
And the output value of A / D converter 16 is read power
The microprocessor unit (MP
U) While the D / A converter 4 is set by 21, the PD current /
Turn off the output of the voltage converter 12 and read the power level.
The functions such as out 3 are substantially stopped. D / A converter 4
Indicates that the output value of the A / D converter 16
MPU21 determines the value to determine the PD voltage value as shown
Is set. The analog switch 15
Between the setting unit 8 and the write power level current subtraction setting unit 17
Yes, the set value of the D / A converter 14 is
While the power value indicates the PD voltage indicating the read power level,
The operation of the power level current subtraction setting unit 17 is turned on. A /
The D converter 16 converts the PD voltage at that time from A / D to MPU 21
Notify.
PD current / voltage converter 12 converts PD current to voltage at a specified ratio
Fixed resistors R9 to R13 and their fixed resistors
Switch 21 to short-circuit devices R9-R12, for example,
Switch, short bar, analog switch, etc.
Have been.
The fixed resistors R9 to R13 of the PD current / voltage converter 12
For example, it is set at the time of design at a ratio of 1,2,4,8,16. Also, Sui
The switch 21 is turned on or off when assembling or testing the equipment.
Will be In other words, due to product variation, the light emission power of LD
And PD current are different for each LD unit 1
If set, there will be too many errors to use. for that reason,
Measure the characteristic data at this time in advance, and add
The output voltage of the PD when emitting light with a certain power based on the
That is, the value set in the A / D converter 16 after A / D conversion is
A fixed value that has been weighted in advance as described above so as to be a constant value
Determine the combination of resistance values of resistors R9 to R12 with switch 21
You.
As a result, the relationship between the LD emission power and the PD voltage can be compared, for example.
For example, a PD voltage of 0.5 V is determined for an emission power of 1 mW.
You. Also, the emission power and PD current are in a 1: 1 proportional relationship
Therefore, if the light emission power changes, the PD voltage
Will be.
The above is the contents to be processed before the product is shipped. On the other hand,
The following process is used on the user side, for example, when the power is turned on
Alternatively, the processing is performed at the time of exchanging the optical disk.
For example, the current that flows to the LD when writing data is shown in Fig. 5.
The LD output is applied so as to form a pulse waveform.
You. In FIG. 5, the vertical axis indicates the light emission amount (mW) of LD, and the horizontal axis indicates LD.
Shows the applied current. Symbol CV is LD characteristic curve, symbol PWRIs
Write power level point, code PRDIs the read power level
Point, sign IWRIs the level of the current flowing through the LD when writing data.
, Sign IRDIs the current level flowing to LD when reading data
Are respectively shown.
At this time, the amount of light emitted from the LD
The applied PD voltage has the waveform shown in FIG. That is, the lead
Power level PRDLight power level P aboveWRThe amplitude of
Has a superimposed pulse waveform.
On the other hand, each LD has its own characteristics.
Output write power level and read power level
If there is a large fluctuation, data read on the optical disc,
What characteristics should be used to adversely affect light quality, etc.
Even if the LD has a constant write power level
PD current / voltage conversion to obtain read power level
Initial setting is performed in the section 12. That is, the optical head (shown
Power meter calibrated as completed
The LD emits light at a certain power with a
Switch 21 so that the PD output voltage when
Turn on / off.
(MPU) 21 is an A / D converter 16 as shown in FIG.
Input data and set to D / A converters 4, 7, 14
Give the value, activate the analog switches 13 and 15, and
Write gate W / RG, write data W / RD
give. The operation of the MPU 21 and the circuit of FIG.
This will be described with reference to a flowchart.
Step 00 (S001)
The MPU 21 turns off the analog switch 13 and turns off the APC.
I do. This makes the amplifier 31 a voltage follower
And the input voltage applied to the non-inverting input terminal
Well output.
Step 002 (S002)
Initialize the read output data of D / A converter 4 to 0
I do.
Step 003 (S003)
Analog voltage based on output data from D / A converter 4
Is applied to the non-inverting input terminal of the amplifier 31. From amplifier 31
Is applied voltage of the polarity to the base of transistor TR1.
Applied. When the output voltage of D / A converter 4 is 0
Transistor TR1 is turned off and LD does not light.
No. However, as described later, the output voltage of the D / A converter 4
As the LD rises, the LD emits light with the amount of light corresponding to the output voltage.
You.
Step 004 (S004)
The output light of the LD is detected by the PD, and this detection value is used for A / D conversion.
The data is converted into a digital value by the data 16 and given to the MPU 21.
Step 005,006 (S005, S006)
The MPU21 converts the detected value of the A / D converted PD to the read power level.
To determine if the device has reached Detected value is read power
If the level has not been reached, the output data of D / A converter 4
Is incremented by 1 and the process returns to step 003 (S003). Below, P
Step until the detected value of D reaches the read power level.
Steps S003 to S006 are repeated.
Step 011 (S011)
When the detected value of PD reaches the read power level, MPU2
1 is the write gate W / RG =
ON, write data W / RD = ON output is applied, and level
The write power level current adjuster 6 and the shifter 11
And energizes the write power level setting unit 10. Ie
Transistors TR2 and TR7 are turned off and transistor T
A state where the LD can emit light up to the write power level via R2
become.
Step 011 (S011)
MPU21 initializes the write output data of D / A converter 7
I do.
Step 012 (S012)
Based on write output data via D / A converter 7
The analog voltage is transferred to the write power level
Applied to the base of the star TR4. LD has transistor TR1
Emits light at the read power level determined as above
doing. Thereby, the write power level current adjusting unit 6
The write current flows to LD through the transistor TR2 of
Emit light above the read power level.
Step 013 (S013)
The output light of the LD is detected by the PD, and this detection value is used for A / D conversion.
The data is converted into a digital value by the data 16 and given to the MPU 21.
Step 014,015 (S014, S015)
MPU21 detected value of PD reached write power level
Is detected. The detected value has not reached the write power level
In this case, the output data of the D / A converter 7 is added by 1,
It returns to step S012. Below, the detected value of PD
Repeat steps S012 to S015 until the power level is reached
I do.
Step 020 (S020)
When the detected value of PD reaches the write power level, MPU2
1 is the same value as the last write data of D / A converter 7
Set in converter 14. This allows data write
At this time, the writing is performed by the write pulse amplitude shown in FIG.
Write power level via the power level current subtraction setting unit 17
It is set in a state where it can be subtracted from the bell current subtractor 10.
Step 021 (S021)
The MPU 21 turns on the analog switch 15 and
-Level current subtraction setting unit 17 and write power level
The flow subtraction unit 10 is activated.
Step 022 (S022)
Analog voltage based on output data from D / A converter 14
The write power level current subtraction setting unit 17 transistor
Apply to TR5 and subtract the write current. D / A converter 14
The LD emits light with the current subtracted according to the output voltage.
You.
Step 023 (S023)
The output light of the LD is detected by the PD, and this detection value is used for A / D conversion.
The data is converted into a digital value by the data 16 and given to the MPU 21.
Step 024,025 (S024, S025)
MPU21 detected value of PD dropped to read power level
Is detected, the detected value has not reached the read power level
In the case of, the output data of the D / A converter 14 is subtracted by 1, and
Return to Step S022. Below, the detected value of PD is
-Repeat steps S022 to S025 until the
You.
Step 030 (S030)
When the detected value of PD decreases to the read power level, MP
U21 is a write gate W / RG for the AND gate of the level shift unit 11.
= OFF, write data W / RD = OFF
The write power level current adjuster 6 and the
And the energization of the write power level setting unit 10 is stopped.
Step 031 (S031)
With the above operations, the read power level and write power
MPU21 is automatically set
Turn on the analog switch 13 and turn on the APC.
In other words, to summarize the above operations, APC was turned off
State (S001), determine the read power level (S002-S0
06), decide the write power level (S010 ~ S015)
Target read power level and write power
-Level target value and current subtraction target value
Data 4, D / A converter 7, and D / A converter 14
It is. As described above, the target value was automatically determined
Later, turn on the APC to keep the read power level constant.
Such normal operation is possible.
[Problems to be solved by the invention]
In the above, the D / A converter 4 and the D / A converter 7
From the origin of the curve in FIG.RD, Write current IWR
The analog voltage is output so that In FIG.
It is used only on the steep part of the curve
However, the output of the above D / A converter 4 and D / A converter 7 is
Analog voltage corresponding to full span with reference to the origin
Output.
On the other hand, D / A converters have a finite
Long. For example IO= 50mA, IRDD / A when = 55mA
The range that should be controlled by the converter 4 is ± a number around 55 mA
mA, and it is necessary to control only ± several mA with high accuracy.
However, for example, the analog voltage in the range of full span 60 mA
Is output. In this case 28= Controls 60mA with 256 counts
The resolution per count is 60mA / 25660
0.234 mA, which is coarse, and sufficient setting accuracy cannot be obtained.
No.
One way to increase the setting accuracy is to use the bit of a D / A converter.
May be longer, but it will be more expensive
Problem.
[Means to solve the problem]
According to the present invention, data writing or optical
Laser that emits light in response to reading data from disk
Compatible with diode and emission power of the laser diode
And a photodiode for outputting the output value.
Detecting means for detecting the output value of the code, and the detecting means comprises
A predetermined detection value corresponding to a certain power level is detected.
Target value control means for controlling a target value in the
The target value is set so that read power
The target read power level is obtained from the control
Read power current supply for supplying read power current
Means, the read power level target value and the photo
Equilibrium that works so that the output value of Iode is in balance
Means and a target read power based on the output of the balancing means.
APC control to operate the read power current supply means
Switch means for activating / deactivating the control
The APC control is deactivated by the switch means.
In this state, lead power is applied to the laser diode.
-Light emission is performed, and the detection means reaches a predetermined power level.
The target value control procedure is performed until a corresponding predetermined detection value is detected.
Determining a target read power level for the step;
After the read power level target value is determined,
The APC control is activated by the switch means, and the
When the diode emits read power, the balance means
Is the determined read power level target value and
Works so that the output value of the
At the target read power based on the output of the balancing means.
Activating the read power current supply means, the laser
Make sure the diode emits light at the given read power level
Adjusting step and controlling by
Provided is a level control method for an optical disk device characterized by the following.
It is.
FIG. 1 shows a level control circuit of an optical disk device according to the present invention.
FIG. 2 shows a principle block configuration diagram.
The level control circuit writes data to the optical disc or
Light emission that emits light in response to reading data from an optical disk
Element LD and light detecting element for detecting output light of the light emitting element
Operatively connected to a PD to output light from the light emitting element to a predetermined
Control to the level. For this reason, the level control circuit
A read current applying means for causing an optical element to emit light at a data read level.
Step 5, the light emitting element emits light at the data write level
A current of a predetermined level is superimposed on the current of the read level.
Write current applying means 6, 8 and the output of the light emitting element
Means for setting a target value for controlling light to a predetermined readout level
4,21. Further, a level control circuit is provided for the light emitting element.
Power control means for controlling output light to the read level target value
An output detection light of a light emitting element from the light detection element
Is compared with the read level target value and
The balance circuit 50 that operates to make the output zero when
Connected via a read current applying means.
Having a control circuit 3 'for energizing an optical element,
Switch means 53, 55 for activating or deactivating the control means,
At the time of data writing, the output of the balance circuit of the power control means is
From the force corresponds to the superimposed current for writing the data
Means 10 and 17 for subtracting a value,
Subtraction target value setting means 14, 21 to be set, and the writing
Superimposition target value setting that sets the value to be superimposed on the current application means
Means 7, 21 are provided.
(Operation)
According to the optical disc device of the present invention, the light emitting element is an optical disc.
Write data to disk or read data from optical disk
Emits light in response to light emission, and the light detection element emits light from the light emitting element.
The value corresponding to the word is detected. Read power control system
Emits light so that the light emitting element emits light at the data read level.
Control the power, and the write power control system
The light emission power is controlled so as to emit light at the writing level. So
Then, the subtracting means emits the light-emitting element data with the writing power.
At the time of reading from the output of the control circuit of the read power control system.
It is designed to be deducted at a fixed amount. This allows the book
According to the optical disc device of the invention, the non-use characteristic of the light emitting element
Excluding the parts corresponding to the
Target value can be set by
Setting accuracy per bit when using D / A converter
And improve the accuracy of APC
be able to.
That is, in the level control circuit of the present invention,
It is processed as follows.
I. Executing the power control means via the switch means
The read level target value in a state where the operation is qualitatively disabled.
Sequentially updating the target value of the setting means and responding to the update;
Monitor the output light of the light emitting element and determine the read level target value
You.
B. With the power control means substantially inactive,
For the determined read level target value, the light emitting element is turned on.
Energized and the write current applying means and the write superimposition
With the current subtracting means operating, the write current superimposed
The target value of the target value setting means is sequentially updated and responded to the update.
The output light of the light emitting element is monitored and the write current superimposed target value is calculated.
Is determined, and the determined write current superimposed target value is
Set in the flow superimposition target setting means.
C. The write current superimposition target value setting means and the write weight
The tatami current subtractor is deactivated and the read level determined
The output of the balance circuit is balanced for the target value.
Thus, the read level target value setting means is operated.
D. In the state where the power control means is operated,
The write current application means and the write superimposed current subtraction means.
Operate to allow the light emitting element to reach the read level
The target value of the write current subtraction target value setting means is sequentially
Update, the write current difference
And determining the target value, and setting the target value to the write current subtraction target value.
Set in the setting means.
As described above, the read level target value
Read level target value setting means for setting the write current superimposed target value
Of the setting means and the write current superimposition subtraction target value setting means.
Set the benchmark.
〔Example〕
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The laser control circuit shown in FIG.
Analog switches 13, 15 of laser control circuit, PD current adjustment
Analog switches 53 and 55, PD current / power
A pressure converter 12 'is provided. Also, PD current / voltage converter
A resistor R5 is connected between 12 'and the read power level detector 3'.
The balance circuit 50 including the amplifiers 51 to 61 and the amplifier 51 is provided.
A / D converter 16 is not directly connected to PD, PD current / voltage
It is connected to the output of the converter 12 '. Also light power
Transistor TR7 of level current subtraction circuit 10 is also directly connected to PD
It is not connected and is connected to the input terminal of the amplifier 31. D / A
Converter 4 is a non-inverting input of amplifier 31 via resistor R62.
Connected to the output terminal, the amplifier 5 via the resistor R60
Connected to 1 inverted input terminal. Resistors R62 and R63
Same resistance value.
In FIG. 4, when a positive / negative bipolar power supply is used,
In this embodiment, a unipolar power supply is used.
Have been. The power supply voltage is, for example, Vcc= 12V, VAA= 10V, VCT
= 5V, VDD= 5V, VEE= 0V. VCTIs the contact in FIG.
Corresponds to the ground level. Resistor network 5 due to use of unipolar power supply
9, resistor net 57 resistor R63, R64 and resistor net 50 resistor R5
9 is added. Also, since a unipolar power supply was used, the level
The internal circuit of the shift unit 11 'is different from that of FIG.
Since the principle is the same, the description is omitted.
The rest is the same as the circuit of FIG.
Hereinafter, the operation of the control circuit shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.
Step 100 (S100)
The MPU 21 turns on the analog switch 53. This
The capacitor C1 connected in parallel with the amplifier 31 is bypassed.
And the amplifier 31 becomes a voltage follower. Sand
That is, the voltage applied to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier 31
Is then applied to the transistor TR1 via the amplifier 31.
Will be able to
Step 101 (S101)
The MPU 21 turns off the analog switch 55. This
The output of the D / A converter 4 passes through a resistor R62 of a resistor network 57.
Then, it is applied to the non-inverting input terminal of the amplifier 31.
Step 102 (S102)
Initialize the read output data of D / A converter 4 to 0
You.
Step 103 (S103)
Analog based on read output data by D / A converter 4
The output voltage is applied to the non-inverting input terminal of the amplifier 31. A
Amp 31 is applied because it is in a voltage follower state
The analog voltage is 0V in the initial state, and the transistor TR1
Applied to the base. Therefore, from D / A converter 4
Transistor TR1 is driven by the analog output voltage of
LD is the power level light amount corresponding to the analog output voltage
Emits light.
Step 104 (S104)
The output light of the LD is detected by the PD, and this detection value is used for A / D conversion.
The data is converted into a digital quantity by the data 16 and given to the MPU 21.
Step 105, 106 (S105, S106)
The MPU21 converts the detected value of the A / D converted PD to the read power level.
Detects whether or not it has arrived. PD detected value is read power
If the level has not been reached, the read data of the D / A
Then, the process returns to step 103. Below, PD
Step S1 until the detected value reaches the read power level
03 to S106 are repeated.
The above operations are the same as the operations in steps S002 to S006 described above.
It is. That is, this determines the read power level.
Is determined.
Step 110 (S110)
When the detected value of PD reaches the read power level, MPU2
1 indicates that write data W / RD = ON,
The gate gate W / RG = ON output is applied and the level shifter
11 ', the write power level current adjuster 6
The transistor TR2 and the write power level setting unit 10
Turn on transistor TR7. This causes the LD to transition
Can emit light up to the write power level via the star TR2
State.
Step 111 (S111)
MPU 21 initializes write data of D / A converter 7
You.
Step 112 (S112)
Based on write output data via D / A converter 7
Analog voltage is applied to transistor TR of power level setting section 8
4. Apply to base. Applied to the base of transistor TR4
The current corresponding to the applied voltage is LD, transistor TR2,
Flows into the transistor TR4 and resistor R5, and the LD
Flashes above
Step 113 (S113)
The output light of the LD is detected by the PD, and this detection value is used for A / D conversion.
The data is converted into a digital quantity by the data 16 and given to the MPU 21. However, LA
The transistor TR7 of the power level current subtractor 10 is P
Not directly connected to D, A / D converter 16 also
D / A conversion of PD reading that is not performed.
Step 114, 115 (S114, S115)
MPU21 detected value of PD reached write power level
Is detected. PD detected value becomes write power level
If not reached, the write data of the D / A converter 7 is added by one.
Then, the process returns to step S112. Below the detected value of PD is written
Repeat steps S112 to S115 until power level is reached
I do.
The operations in steps S110 to S115 are also performed in step S0 described above.
Substantially the same as 10 to S015. Therefore, this
Power level can be determined and the write power level at that time can be determined.
The bell is output from the D / A converter 7.
Step 120 (S120)
MPU21 is write gate W / RG = OFF, write data W / RD
= Off, write power via level shifter 11 '
Level current adjuster 6 and write power level current subtraction
The light circuit of the circuit 10 is deactivated. As a result, LD
No light is emitted at the power level, and the D / A converter
Target power given to amplifier 31 from data 4
It emits light at the level.
Steps 121 to 123 (S121 to S123)
MPU21 reads the output value of D / A converter 4
And the D / A converter 4 is driven.
Also, turn on the analog switch 55 and non-invert the amplifier 31.
Input terminal to VCTDrop to level. Analog switch 5 on the other hand
Turn 3 off. This connects in parallel with the amplifier 31
The activated capacitor C1 becomes operable. As a result, APC times
The road becomes active.
Here, the PD current adjustment unit 1 that constitutes the APC circuit
2 ', balance circuit 50 and read power level detector 3'
Will be described.
The target value of the read power level from the D / A converter 4
Applied to the inverting input terminal of the amplifier 51 via the resistor R60.
You. On the other hand, the PD detection value is balanced through the PD current adjustment unit 12 '.
Applied to path 50. The balance circuit 50 is from the D / A converter 4.
If the target value of PD and the detection value of PD match, the output is set to zero
Work like that. Resistors R59 and R60 have the same resistance value. flat
The output from the balance circuit 50 is supplied to the read power level detector 3 '.
Is applied to the read power level current adjuster 5 via the
Is automatically adjusted at the target read power.
Step 124 (S124)
The MPU 21 returns to the write system via the level shift unit 11 '.
Energize roads 6,10. This allows the LD to go to steps 112-115
Light determined by the D / A converter 7
Light is emitted for the target value of the power level.
Here, unlike the previous embodiment, the APC is functioning.
Please note that. That is, the APC circuit has read power
Since APC control is performed at the level, LD
When light is emitted at the level, it is reduced to the read power level.
Control. As a result, light mode
However, the output level of the LD decreases.
Steps 130-134 (S130-S134)
The MPU 21 reads from the PD and writes
The amount by which the power level is superimposed is subtracted from the D / A converter 14.
Update sequentially via Insert the superimposed write power level
The A / D converter 16 converts the reading of the drawn PD to A / D.
Repeat until the value returns to the write power level. Rye
By detecting the return to the power level
The current subtraction target value in the D / A converter 14 is determined.
You.
Step 135 (S135)
The write circuits 6, 10 are turned off via the level shift unit 11 '.
Energize.
As described above, the read power level target value and the write power
-Level target value and current subtraction target value are determined.
Values of D / A converter 4, D / A converter 7, D / A converter
Output from the data 14. All D / A converters are VEE to VAA
Output up to.
The above embodiment is referred to in the characteristic diagram of FIG.
Compare with the example.
In the embodiment of FIG. 4, the D / A converter 4
Power level detector 3 in the state of voltage follower
Used and combined with read power level current adjuster 5
Current I corresponding to the read powerRDFlow. D / A Con
The output level of the inverter is V3 of the resistor R3 and transistor TR1.beWhen
And VD / A= Vbe+ IRD× Determined as R3.
If the maximum output of the D / A converter is ± 5V, IRDIndividual differences
R3 is determined to a value operable at + 5V, including.
On the other hand, the D / A converter 4 detects the PD detection value in the APC mode.
Is the same voltage as the read power
Output to non-transfer input. PD is not only read power,
It is also necessary to detect
If the power ratio is 1:10, the input range of the A / D converter
If the power is detected at -5V when
In this embodiment, the output power is -0.5V. Therefore, D / A
1/10 setting of converter output.
Inferior to
As shown in FIG. 2, in this embodiment, a single
Source D / A converter can be used and its range is 0-10V.
If the input of the balance circuit (50) is only the read power level
The D / A converter operation
Can be used. That is, the resistors R59 and R60 are the same
So, by selecting resistors R58 and R61 arbitrarily, almost 0-10V
Can be used as a range of read power,
A significant improvement in the degree can be expected.
In the above embodiment, a laser die is used as a light emitting element.
A photodiode, using a photodiode as a photodetector,
If these are configured as an integrated LD unit
I mentioned the case. However other light emitting devices and light
The same applies to the detection element.
〔The invention's effect〕
As described above, according to the present invention, the light emitting element is not used.
Range that should be truly controlled excluding the part corresponding to the
It is possible to set a target value for
When using a D / A converter with a
Constant accuracy is improved, and the accuracy of APC is improved.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のレベル制御回路の原理ブロック構成
図、
第2図は第1図に対する本発明の実施例のレベル制御回
路、
第3図は第2図のレベル制御回路の動作を説明するフロ
ーチャート
第4図は従来のレベル制御回路、
第5図は第2図および第4図のレーザーダイオードの特
性図、
第6図は第5図のモニタ電圧を説明する図、
第7図は第4図のレベル制御回路の動作を説明するフロ
ーチャートである。
(符号の説明)
1……LDユニット、
3′……リードパワーレベル検出部、
4……D/Aコンバータ、
5……リードパワーレベル電流調整部、
6……ライトパワーレベル電流調整部、
7……D/Aコンバータ、
8……ライトパワーレベル設定部、
10……ライトパワーレベル電流差引部、
11……レベルシフト部、
12……PD電流/電圧変換部、
14……D/Aコンバータ、
16……A/Dコンバータ、
17……ライトパワーレベル電流差引設定部、
21……MPU、
50……平衡部、
53,55……スイッチ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a level control circuit according to the present invention, FIG. 2 is a level control circuit according to an embodiment of the present invention with respect to FIG. 1, and FIG. Flowchart for explaining the operation of the control circuit FIG. 4 is a conventional level control circuit, FIG. 5 is a characteristic diagram of the laser diode in FIGS. 2 and 4, and FIG. 6 is a diagram for explaining the monitor voltage in FIG. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the level control circuit of FIG. (Explanation of reference numerals) 1... LD unit 3 ′ Read power level detector 4 D / A converter 5 Read power level current adjuster 6 Write power level current adjuster 7 … D / A converter, 8… Write power level setting section, 10… Write power level current subtraction section, 11… Level shift section, 12… PD current / voltage conversion section, 14… D / A converter , 16 A / D converter, 17 Write current level current subtraction setting unit, 21 MPU, 50 balancing unit, 53, 55 switch.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−103529(JP,A) 特開 昭61−192042(JP,A) 特開 昭62−285231(JP,A) 実開 昭60−35554(JP,U) 実開 昭60−80520(JP,U)Continuation of front page (56) References JP-A-60-103529 (JP, A) JP-A-61-192042 (JP, A) JP-A-62-285231 (JP, A) Showa 60-35554 (JP, U) 60-52020 (JP, U)
Claims (1)
データ読出しに応答して発光するレーザダイオードと、 該レーザダイオードの発光パワーに対応した値を出力す
るフォトダイオードと、 該フォトダイオードの出力値を検出する検出手段と、 前記検出手段が所定のパワーレベルに対応する所定の検
出値を検出するように目標値を制御する目標値制御手段
と、 前記レーザダイオードにリードパワー発光を行うよう
に、前記目標値制御手段からリードパワーレベル目標値
を得て、目標のリードパワーの電流の供給を行うリード
パワー電流供給手段と、 前記リードパワーレベル目標値と前記フォトダイオード
の出力値がバランス状態になるように働く平衡手段と、 前記平衡手段の出力に基づき目標のリードパワーで前記
リードパワー電流供給手段を動作させるAPC制御を動作
/非動作させるスイッチ手段と、 を少なくとも備え、 前記スイッチ手段により前記APC制御を非動作とした状
態において、前記レーザダイオードにリードパワー発光
を行わせ、前記検出手段が所定のパワーレベルに対応す
る所定の検出値を検出するまで前記目標値制御手段のリ
ードパワーレベル目標値を決定するステップと、 前記リードパワーレベル目標値が決定した後、前記スイ
ッチ手段により前記APC制御を動作状態とし、前記レー
ザダイオードがリードパワー発光した時、前記平衡手段
は決定された前記リードパワーレベル目標値と前記フォ
トダイオードの出力値がバランス状態になるように働
き、前記平衡手段の出力に基づき目標のリードパワーで
前記リードパワー電流供給手段を動作させ、前記レーザ
ダイオードが所定のリードパワーレベルで発光するよう
に調整するステップと、 により制御するようにしたことを特徴とする光ディスク
装置のレベル制御方法。 2.前記光ディスク装置のレベル制御方法は、さらに、 前記目標値制御手段からライトパワーレベル目標値を得
て、前記レーザダイオードにライトパワー発光を行うよ
うに前記リードパワー電流供給手段からのリードパワー
レベルの電流に重畳してライトパワー電流供給手段によ
りライトパワーレベルの電流の供給を行うステップと、 前記APC制御の動作状態において、ライトパワー発光時
のフォトダイオードの出力値とリードパワー発光時のフ
ォトダイオードの出力値との差分に対応する差引量を、
差引手段によりライトパワー発光時のフォトダイオード
の出力値から差し引くステップと、 を有することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装
置のレベル制御方法。 3.前記光ディスク装置のレベル制御方法は、さらに、 前記差引手段の非動作時に、前記レーザダイオードにラ
イトパワー発光を行わせ、前記検出手段がライトパワー
レベルに対応する所定の検出値を検出するまで前記目標
値制御手段の前記ライトパワーレベル目標値を調整し、
前記ライトパワーレベル目標値を決定するステップ、 を有することを特徴とする請求項2記載の光ディスク装
置のレベル制御方法。 4.前記光ディスク装置のレベル制御方法は、さらに、 前記差引手段の動作時に、前記レーザダイオードにライ
トパワー発光を行わせ、前記検出手段がリードパワーレ
ベルに対応する所定の検出値を検出するまで前記差引量
の目標値を調整し、前記差引量の目標値を決定するステ
ップ、 を有することを特徴とする請求項2または3記載の光デ
ィスク装置のレベル制御方法。(57) [Claims] A laser diode that emits light in response to writing data to the optical disk or reading data from the optical disk, a photodiode that outputs a value corresponding to the emission power of the laser diode, and a detecting unit that detects an output value of the photodiode A target value control unit that controls a target value so that the detection unit detects a predetermined detection value corresponding to a predetermined power level; and from the target value control unit, so that the laser diode emits read power. Read power current supply means for obtaining a read power level target value and supplying a current of a target read power; andbalance means for operating so that the read power level target value and the output value of the photodiode are in a balanced state. The read power current supply means with a target read power based on the output of the balancing means. Switch means for activating / deactivating APC control for operating the laser diode. In a state where the APC control is deactivated by the switch means, the laser diode performs read power emission, and the detection means determines a predetermined power. Determining a read power level target value of the target value control means until a predetermined detection value corresponding to the power level is detected; and, after the read power level target value is determined, controlling the APC by the switch means. In an operating state, when the laser diode emits read power, the balancing means works so that the determined read power level target value and the output value of the photodiode are in a balanced state, and based on the output of the balancing means, The read power current supply means is operated at a target read power, and the laser Ord level control method of the optical disc apparatus being characterized in that so as to control the, and adjusting to emit light at a predetermined read power level. 2. The level control method of the optical disk device further includes obtaining a write power level target value from the target value control means, and controlling a read power level current from the read power current supply means so as to perform write power emission to the laser diode. Supplying a write power level current by the write power current supply means in a superimposed manner on the output power of the photodiode at the time of light power emission and the output of the photodiode at the time of read power emission in the APC control operation state. The deduction amount corresponding to the difference from the value is
2. The level control method for an optical disk device according to claim 1, further comprising: a step of subtracting from an output value of the photodiode at the time of light power emission by a subtracting unit. 3. The level control method of the optical disc device further comprises: causing the laser diode to emit light power when the subtraction means is not operating; and setting the target until the detection means detects a predetermined detection value corresponding to the write power level. Adjusting the write power level target value of the value control means,
3. The level control method for an optical disk device according to claim 2, further comprising: determining the write power level target value. 4. The level control method of the optical disc apparatus further comprises: causing the laser diode to emit write power at the time of operation of the subtraction means, and the subtraction amount until the detection means detects a predetermined detection value corresponding to the read power level. 4. The level control method for an optical disk device according to claim 2, further comprising the step of: adjusting the target value of (i) and determining the target value of the subtraction amount.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS63133327A JPS63133327A (en) | 1988-06-06 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785309B2 (en) * | 1985-02-20 | 1995-09-13 | 富士通株式会社 | Semiconductor laser drive circuit |
| JPS62285231A (en) * | 1986-06-03 | 1987-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rewritable optical recording and reproducing device having plural light spots |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP61278703A patent/JP2806520B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS63133327A (en) | 1988-06-06 |
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