JP3843019B2 - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光を用いて光ディスクに光学的に情報を記録し再生する光学的情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクに光学的に情報を記録する場合、所定の記録パワーで記録することにより光ディスク上に記録マークを形成する。しかし、記録パワーが最適でないと記録マークの形状が乱れ所定の性能を得ることができない。また記録開始には記録パワーを最適にしても、記録中に記録条件が変化してずれることがある。このため、
記録する際の状況により記録パワーを切り換えて使用するとともに、記録パワーが記録中にずれないようにモニタして一定に保つことが必要である。記録パワーは、光ディスクの回転送度をあげて４倍速や２０倍速で記録したい場合、倍速に応じて必要な記録パワーが異なり、選択する速度に応じて記録パワーを切り換えて使用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、選択する速度に応じて記録パワーを切り換えても、同じ光学系で且つ入射光に対して同じ例えば１０％の反射光を検出してモニタ光とする光学系を使用し、さらに検出したモニタ光を利得増幅してモニター信号処理するモニタ信号処理系も共通で使用する場合には、選択する回転速度が大きくなりそれに伴い記録パワーが大きくなると、モニタ光が大きくなるため、モニタ信号処理系のモニタ光を利得増幅するプリアンプが飽和してしまい、記録パワーを所定値に制御できないという課題が発生した。特に光ディスクがより高速回転になればなるほどその課題が顕著に現れる。
【０００４】
本発明の目的は、光ディスクの高速回転等によるモニタ光の増大に対処した新しい光学的情報記録再生装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光が分岐された分岐レーザ光を検出し利得増幅して前記レーザ光源からのレーザ光のレーザパワーを所定値に制御するレーザパワー制御手段を備えた光学的情報記録再生装置において、前記レーザパワー制御手段に、前記レーザ光のレーザパワー値が増大した際に前記利得増幅が減少するように制御する利得制御手段を設けたことを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【０００６】
本発明において、前記利得制御手段は、前記レーザ光のレーザパワー値によって前記利得増幅が複数の所定レベル値に変わり且つ該レーザパワー値が大きいほど前記利得増幅が減少するように制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【０００７】
本発明において、前記利得制御手段は、前記レーザ光のレーザパワー値に従って前記利得増幅が連続して変わり且つ該レーザパワー値が大きいほど前記利得増幅が減少するように制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【０００８】
本発明において、前記レーザ光源からのレーザ光が分岐された他の分岐レーザ光により情報を記録再生する光媒体の回転速度がＣＡＶの場合に、前記情報を記録再生する対物レンズが前記光媒体の内周から外周へ移動するに従って、前記レーザパワー値が大きいほど前記利得増幅が減少するように制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【０００９】
本発明において、前記利得制御手段は、前記レーザ光源からのレーザ光が分岐された他の分岐レーザ光により情報を記録再生する光媒体の種類を判別し、該判別した前記光媒体の種類により前記利得増幅を制御して前記レーザ光源からのレーザ光のレーザパワーを所定値に制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【００１０】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光が分岐された分岐レーザ光を検出し、前記レーザ光源からのレーザ光のレーザパワーを所定値に制御するレーザパワー制御手段と、前記レーザ光源からのレーザ光が分岐された他の分岐レーザ光により情報を再生する信号再生手段を備え、前記レーザ光源からのレーザ光が分岐された分岐レーザ光を検出し利得増幅した信号で、前記信号再生手段の利得増幅を、前記レーザ光のレーザパワー値が増大した際に前記利得増幅が減少するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【００１１】
本発明において、前記レーザ光源がレーザパワーの異なる複数のレーザ光源からなり、該複数のレーザ光源を切り換えて使用する際に前記利得制御手段で前記利得増幅を制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【００１２】
本発明において、前記利得制御手段は各々の前記レーザ光源が最大出力時に前記分岐レーザ光の出力がほぼ最大になるように利得を切り換えることを特徴とする光学的情報記録再生装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態について図を用いて説明する。図１は本発明による光学的情報記録再生装置の第１の実施の形態の構成を示した図である。本実施の形態では、レーザダイオード１０からのレーザ光１１をディスク基板３１上の記録膜３２上に集光し情報を記録再生する。ここでディスク基板３１はコンパクトディスク（ＣＤ）の大きさで且つ記録可能な光ディスクである。レーザダイオード１０はレーザ駆動装置１２により駆動され、所定の発光パワーを出射する。このパワー出力はコントローラ１３により設定される。コントローラ１３は、レーザダイオード１０の駆動電流を制御し、レーザダイオード１０の発光パワーを制御する。また記録信号に応じてレーザ駆動電流をスイッチングし、所定の記録パルス波形を作成する。
【００１４】
レーザダイオード１０からのレーザ光１１はビームスプリッタ１４により２つの光束に分岐され、一方はモニタ用光検出器１５に入射する光束となり、もう一方はそのままビームスプリッタ１４を透過し、立ち上げプリズム１６により光路を変更し、対物レンズ１７によりディスク基板３１上の記録膜３２上に集光して、情報を記録再生する。本実施の形態のビームスプリッタ１４では、入射ビームに対して９０％を対物レンズ１７方向に透過させ、残りの１０％をモニタ用光検出器１５方向に反射させるものである。
【００１５】
記録再生時、ディスク基板３１上の記録膜３２での反射光は、再び対物レンズ１７，立ち上げプリズム１６により戻り、再びビームスプリッタ１４に入射する。このビームスプリッタ１４により、反射光は、光路を変更し、集光レンズ１８で集光され、信号検出器１９で検出され、プリアンプ２０で電気信号に変換され且つ利得増幅され、再生信号処理回路２１により信号処理を行う。信号処理回路２１ではディスク基板３１上からの再生信号を２値化してデジタルデータに復調し、所定のデータを得るものである。
【００１６】
また記録再生時、モニタ用光検出器１５に入射されたモニタ光は、パワーモニタ回路２２で電気信号に変換され且つ利得増幅され、パワー制御回路２３よりレーザ駆動装置１２に入力して、レーザダイオード１０からのレーザ光１１の発光パワーを所定値に保つように制御する。ここで、レーザダイオード１０からのレーザ光１１の発光パワーは、コントローラ１３で設定制御され、同時にパワーモニタ回路２２の利得が発光パワーによりコントローラ１３で設定制御される。
【００１７】
ここで、レーザダイオード１０からのレーザ光１１の発光パワーが、ディスク基板３１がＣＬＶ回転（線速度一定）で４倍速の場合１０ｍＷであり、３０倍速の場合４０ｍＷであり、１０ｍＷと４０ｍＷにコントローラ１３により切り換えて使用する場合につき、例として説明する。
【００１８】
ディスク基板３１が４倍速の１０ｍＷの場合は、上記に従い、１ｍＷのレーザ光がモニタ用光検出器１５にモニタ光として検出され、パワーモニタ回路２２では、コントローラ１３により設定された図２に示す利得Ａで、増幅されたモニタ用信号を得、レーザ駆動装置１２に戻すことにより、安定した１０ｍＷを出射させることができる。
【００１９】
次に、ディスク基板３１が３０倍速の場合４０ｍＷの場合には、上記に従い、４ｍＷのレーザ光がモニタ用光検出器１５にモニタ光として検出されるが、この際コントローラ１３により、パワーモニタ回路２２の利得が、図２に示す利得Ｄに切り換えられ、利得が１／４に低減されるので、パワーモニタ回路２２の出力はディスク基板３１が４倍速の場合と同じ増幅されたモニタ信号を得、レーザ駆動装置１２に戻すことにより、安定した４０ｍＷを出射させることができる。
【００２０】
次に、レーザダイオード１０からのレーザ光１１の発光パワーが、ディスク基板３１が４倍速の場合の１０ｍＷ、１０倍速の場合の２０ｍＷ、２０倍速の場合の３０ｍＷ、３０倍速の場合４０ｍＷに、コントローラ１３により切り換えて使用する場合につき、例として説明する。
【００２１】
この場合、パワーモニタ回路２２では、Ａディスク基板３１が４倍速の場合の１０ｍＷは、コントローラ１３により図３に示す利得Ａに設定され、増幅されたモニター用信号を得、１０倍速の場合の２０ｍＷには、図３に示す利得Ｂに設定され、２０倍速の場合の３０ｍＷは、図３に示す利得Ｃに設定され、３０倍速の場合４０ｍＷには、図３に示す利得Ｄに設定される。したがって、各々の倍速における増幅されたモニタ信号は４倍速の場合と同じ出力を得ることができ、よって安定した１０ｍＷ、２０ｍＷ，３０ｍＷおよび４０ｍＷを各々出射させることができる。
【００２２】
以上の説明では、ディスク基板３１の回転がＣＬＶ回転（線速度一定）の場合であったが、次に、ディスク基板３１の回転がＣＡＶ（各速度一定）の場合について、説明する。
【００２３】
この場合、レーザダイオード１０からのレーザ光１１の発光パワーは、ディスク基板３１の内周から外周へ、対物レンズ１７（ピックアップ）が移動するに従い、コントローラ１３により、漸次アップされたパワーを出射するが、その際、コントローラ１３により、パワーモニタ回路２２の利得が、図４に示す連続可変減少利得Ｅに切り換えられ、したがって常に内周時と同じ増幅されたモニタ信号を得、レーザ駆動装置１２に戻すことにより、安定したパワー光を出射させることができる。
【００２４】
本実施の形態では、利得がピックアップの位置に応じ漸次変化する構成としたが、回転数やディスク上の情報により可変する構成とすることも可能である。
【００２５】
図５は、このときのパワーモニタ回路２２の具体回路の例であり、パワーモニタ回路２２はアンプ２２１と固定抵抗２２２と可変抵抗２２３から構成されている。図５の可変抵抗２２３は、図２に対応して二つの並列抵抗とスィッチが示されており、コントローラ１３からの指示で二つの並列抵抗の一方から他方に切り換えられ、利得Ａから利得Ｄに切り換えられる。図３の場合は、４つの並列抵抗とスィッチにして、並列抵抗を順次切り換えることにより、利得が利得Ａから利得Ｂ，利得Ｃ，利得Ｄに順次切り換えられる。図４の場合は、可変抵抗にして、抵抗値を漸次減少させる。
【００２６】
また本実施の形態では、ディスク基板３１の種類により、パワーモニタ回路２２での利得増幅を制御することもできる。ディスク基板３１がＣＤの場合、記録する信号の最長ビット数が１１Ｔであり、ＤＶＤの場合、記録する信号の最長ビット数が１４Ｔであり、ＣＤとＤＶＤで記録最長ビット数が違うので、プリアンプ２０Ａに記録最長ビット数判別回路を設けてＣＤかＤＶＤかを判別し、その結果を表す判別信号を再生信号処理回路２１を経由してコントローラ１３に供給し、コントローラ１３により、レーザダイオード１０からのレーザ光１１の発光パワーをＣＤかＤＶＤに見合った所定値に保つように制御する。
【００２７】
図６は本発明による光学的情報記録再生装置の第２の実施の形態の構成を示した図である。本実施の形態では、パワー制御回路２３の出力を信号検出器１９に接続されたプリアンプ２０Ａに入力した構成であり、プリアンプ２０Ａを図1のパワーモニタ回路２２と同様の構成とすることにより、図１と同じ利得制御をさせることで、再生信号が飽和しない即ちＳ／Ｎの良い再生信号出力を得ることができる。
【００２８】
図７は本発明による光学的情報記録再生装置の第３の実施の形態の構成を示した図である。本実施の形態では、複数のレーザを使用する場合を示す。
レーザダイオードに、ＤＶＤ用レーザダイオード１０ａとＣＤ用レーザダイオード１０ｂの２種類を用い、且つプリズム２０により同一の光学系を使用する。ＤＶＤ用レーザ光１１ａ、ＣＤ用レーザ光１１ｂはいずれも、ビームスプリッタ１４によりそのレーザ光の一部が、モニタ用光検出器１５に入力する。このモニタ用光検出器１６の出力はパワーモニタ回路２２で増幅され、パワー制御回路２３により、レーザパワーが一定になるようにレーザ駆動装置１２を制御する。
【００２９】
ここで、ＤＶＤ用レーザ１０ａは波長６６０ｎｍでレーザ部分の最大出力が６０ｍＷ、ＣＤ用レーザ１０ｂは波長７８０ｎｍで最大出力１３０ｍＷのものを使用している。レーザの駆動電流と発光出力の関係を図８に示す。最大駆動電流において、発光強度は約２倍異なる。
【００３０】
これを、同一のモニタ信号検出系で使用するとレーザパワー１ｍＷあたりの出力が同じであるため、最大出力に対する割合で考えると、ＤＶＤ用レーザ１０ａの方が検出感度が落ちることになる。このため本実施の形態では、レーザパワーに対するモニタ出力の感度を２倍変化させた。図９に示すように、それぞれのレーザの最大発光パワーで、フロントモニタ出力レベルを、ダイナミックレンジを決めるＶＦＭーＭＡＸ値になるようにパワーモニタ回路２２の利得を切り換える構成とした。本実施の形態ではＤＶＤとＣＤにより利得を切り換えるため、ディスク判別後に得を切り換える。
【００３１】
なお、上記各実施の形態におけるレーザパワーの値は単なる一例であり、この値に限定されるものでないことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、光ディスクの高速回転等によるモニタ光の増大に対処した新しい光学的情報記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学的情報記録再生装置の第１の実施の形態の構成を示した図である。
【図２】レーザダイオード発光パワーとパワーモニタ回路の利得との関係の第１の例を示す図である。
【図３】レーザダイオード発光パワーとパワーモニタ回路の利得との関係の第２の例を示す図である。
【図４】ピックアップ位置とパワーモニタ回路の利得との関係の第３の例を示す図である。
【図５】図１のパワーモニタ回路の具体回路の例を示す図である。
【図６】本発明による光学的情報記録再生装置の第２の実施の形態の構成を示した図である。
【図７】本発明による光学的情報記録再生装置の第３の実施の形態の構成を示した図である。
【図８】ＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザダイオードの電流に対するレーザパワーの関係を示す図である。
【図９】ＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザダイオードのレーザパワーに対するモニタ出力の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０…レーザダイオード、１１…レーザ光、１２…レーザ駆動装置、１３…コントローラ、１４…ビームスプリッタ、１５…モニタ用光検出器、１６…立ち上げプリズム、１７…対物レンズ、１８…集光レンズ、１９…信号検出器、２０，２０Ａ…プリアンプ、２１…再生信号処理回路、２２…プリアンプ、２３…パワーモニタ回路、２４…プリズム、３１…ディスク基板、３２…記録膜。

Claims (3)

1. レーザ光源からのレーザ光が分岐された分岐レーザ光を検出し利得増幅して前記レーザ光源からのレーザ光のレーザパワーを所定値に制御するレーザパワー制御手段を備えた光学的情報記録再生装置において、前記レーザパワー制御手段に、前記レーザ光のレーザパワー値に従って前記利得増幅が連続して変わり且つ該レーザパワー値が大きいほど前記利得増幅が減少するように制御し、さらに、前記レーザ光源からのレーザ光が分岐された他の分岐レーザ光により情報を記録再生する光媒体の回転速度がＣＡＶの場合に、前記情報を記録再生する対物レンズが前記光媒体の内周から外周へ移動するに従って、前記利得増幅が減少するように制御する利得制御手段を設けたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
2. 請求項１記載の光学的情報記録再生装置において、前記レーザ光源がレーザパワーの異なる複数のレーザ光源からなり、該複数のレーザ光源を切り換えて使用する際に前記利得制御手段で前記利得増幅を制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
3. 請求項２記載の光学的情報記録再生装置において、前記利得制御手段は各々の前記レーザ光源が最大出力時に前記分岐レーザ光の出力がほぼ最大になるように利得を切り換えることを特徴とする光学的情報記録再生装置。

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