專利名稱：光盤裝置及對光盤進(jìn)行記錄時控制激光功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤裝置及在光盤上進(jìn)行記錄時控制激光功率的方法，尤其涉及為進(jìn)行激光光源的功率控制而檢測該激光的檢測器的增益控制。
背景技術(shù)：
光盤裝置用于動態(tài)圖像再現(xiàn)裝置、動態(tài)圖像記錄再現(xiàn)裝置或者計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲裝置等多種用途。存儲數(shù)據(jù)的光盤的種類已知有⑶(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc) ^P BD(Blue-ray Disc)等。此外，CD、DVD、BD 分別具有僅能再現(xiàn)的光盤類型和可記錄再現(xiàn)的光盤類型。光盤裝置將從激光光源發(fā)出的激光照射到光盤上，利用在光盤的記錄面上反射的激光來再現(xiàn)記錄在光盤上的數(shù)據(jù)。此外，具有記錄功能的光盤裝置將激光照射到光盤的記錄面上，通過使記錄面的狀態(tài)發(fā)生變化來將數(shù)據(jù)記錄在光盤上。為了進(jìn)行正確并且穩(wěn)定的再現(xiàn)和記錄，需要正確地控制激光的功率(激光輸出功率)。因此，在光盤裝置中安裝有自動地控制激光輸出功率的系統(tǒng)。其被稱為APC (Automatic Power Control，自動功率控制)。APC監(jiān)測激光光源發(fā)出的激光的功率(強(qiáng)度)，調(diào)整供給到激光光源的驅(qū)動電流，以使激光功率在期望的范圍內(nèi)。為了進(jìn)行正確并且穩(wěn)定的伺服控制，需要正確地控制激光功率。光盤裝置通過拾取器(光學(xué)頭)的伺服控制，將激光光斑正確地定位在目標(biāo)位置上(激光光斑的位置控制)。光盤裝置的伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行作為光盤半徑方向上的位置控制的跟蹤伺服控制，以及聚焦伺服控制。由于伺服控制系統(tǒng)與再現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)時同樣地使用記錄面的激光反射光(的伺服信號)，所以為了進(jìn)行正確并且穩(wěn)定的伺服控制，要求正確并且穩(wěn)定地控制激光發(fā)光強(qiáng)度。APC通過光電二極管接收從激光光源向光盤照射的激光的一部分，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。該電信號由放大器放大，傳輸?shù)娇刂破髦?。包含光電二極管與放大器的電路裝置稱為監(jiān)測二極管(Monitor Diode)。照射在光盤上的激光功率，隨光盤的種類或記錄再現(xiàn)動作的不同而不同。因此，光電二極管接收到的激光功率也隨之變化。在監(jiān)測二極管(的放大器)的增益恒定的情況下， 來自監(jiān)測二極管的輸出會隨激光的光強(qiáng)度變化而大幅變化。因此，提出了使監(jiān)測二極管的增益根據(jù)激光功率變化的APC (例如參考專利文獻(xiàn)1)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2004-146050號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
通過根據(jù)激光光源的發(fā)光強(qiáng)度使監(jiān)測二極管的增益變化，能夠使監(jiān)測二極管輸出的大小大于規(guī)定的電平。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)正確的APC。然而，根據(jù)本申請諸發(fā)明人的研究得知，在光盤的記錄動作中，考慮激光功率之外的因素來控制監(jiān)測二極管的增益是重要的。已知有多種可記錄的光盤，對于這些光盤，在記錄時使用不同的旋轉(zhuǎn)控制。具體地，己知有 CLV (Constant Linear Velocity，恒定線速度)、CAV (Constant Angular Velocity，恒定角速度)、ZCLVQoned Constant Linear Velocity，區(qū)域恒定線速度)、 ZCAV(Zoned Constant Angular Velocity，區(qū)域恒定角速度)等旋轉(zhuǎn)方式。CLV方式中，控制光盤的旋轉(zhuǎn)以使在所有的半徑位置處的數(shù)據(jù)記錄中線速度為恒定。而CAV方式在數(shù)據(jù)記錄中，與半徑位置無關(guān)地維持光盤的角速度為恒定。因此，隨著記錄位置向外周側(cè)移動，線速度增加。ZCLV方式將光盤的記錄面分割為同心圓狀的多個區(qū)域， 在區(qū)域內(nèi)部以CLV方式記錄，在區(qū)域切換的前后使線速度變化。ZCAV方式將光盤的記錄面分割為同心圓狀的多個區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)部以CAV方式記錄。光盤的記錄面上，數(shù)據(jù)的記錄密度(比特/英寸)在所有的半徑位置上都是一定的。由此，光盤裝置能夠從由其它光盤裝置記錄的光盤中正確地再現(xiàn)數(shù)據(jù)，不管其記錄動作的旋轉(zhuǎn)控制方式是什么(確保兼容性)。上述4種旋轉(zhuǎn)控制方式中，在除CLV方式之外的3種旋轉(zhuǎn)控制方式中，線速度隨光盤半徑位置而變化。此外，如上所述，光盤的數(shù)據(jù)記錄密度在任何光盤半徑位置上都是相同的。因此，光盤裝置在其數(shù)據(jù)記錄動作中，根據(jù)線速度的變化使記錄頻率(數(shù)據(jù)傳輸速率) 變化。根據(jù)本申請諸發(fā)明人的研究得知，在記錄頻率隨著同一記錄面上的半徑位置的不同而變化的情況下，恒定的監(jiān)測二極管增益可能對數(shù)據(jù)記錄時的APC產(chǎn)生不良影響。具體而言，在對空區(qū)(光盤記錄面上記錄標(biāo)記之間的區(qū)域)照射激光時，監(jiān)測二極管可能無法適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行激光功率的采樣。這將妨礙正確的APC。在不正確的APC下，不可能進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃欧刂啤Ｆ浣Y(jié)果將導(dǎo)致記錄動作變得不穩(wěn)定。因此，在記錄頻率隨光盤半徑位置的不同而變化的數(shù)據(jù)記錄中，希望有能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)腁PC和伺服控制的監(jiān)測二極管增益控制。本發(fā)明的代表性的一個例子可表示為如下所述。即，該例子為一種光盤裝置，具有使光盤旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)；向著旋轉(zhuǎn)的所述光盤照射激光的激光光源；為了控制所述激光而接收來自所述激光光源的激光的監(jiān)測光檢測器；根據(jù)所述監(jiān)測光檢測器的輸出，控制所述激光光源的輸出功率的激光功率控制部；和在所述光盤的記錄面進(jìn)行記錄時，根據(jù)記錄頻率隨光盤半徑位置的不同而發(fā)生的變化(即，根據(jù)記錄頻率的基于光盤半徑位置的變化)，控制所述監(jiān)測光檢測器的增益的控制部。通過本發(fā)明的實(shí)施方式，在記錄頻率隨光盤半徑位置的不同而變化的數(shù)據(jù)記錄中，能夠?qū)崿F(xiàn)更適當(dāng)?shù)募す夤β士刂坪退欧刂啤?br>

圖1是示意性地表示本實(shí)施方式的光盤裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示意性地表示本實(shí)施方式的監(jiān)測二極管的結(jié)構(gòu)的圖。圖3A是示意性地表示在本實(shí)施方式中，在較低記錄頻率的記錄動作中的時間、激光功率以及監(jiān)測二極管輸出之間的關(guān)系的圖。圖;3B是示意性地表示在本實(shí)施方式中，在較高記錄頻率的記錄動作中的時間、激光功率以及監(jiān)測二極管輸出之間的關(guān)系的圖。圖4是示意性地表示在本實(shí)施方式中，因二極管監(jiān)測器輸出的噪聲而變動的激光功率與跟蹤誤差(TE)信號的關(guān)系的圖。圖5是說明在本實(shí)施方式中多個不同的旋轉(zhuǎn)控制方式的圖。圖6是表示本實(shí)施方式中，監(jiān)測二極管的增益控制處理的流程的流程圖。圖7A是表示本實(shí)施方式中在使用CAV方式的記錄動作時，光盤半徑位置與記錄頻率的關(guān)系的曲線。圖7B是說明本實(shí)施方式中在使用CAV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的方法的圖。圖7C是說明本實(shí)施方式中在使用CAV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的其它方法的圖。圖7D是說明本實(shí)施方式中在使用CAV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的其它方法的圖。圖8是本實(shí)施方式中，圖7C所示的監(jiān)測二極管增益控制中所使用的增益設(shè)定表的例子。圖9A是表示本實(shí)施方式中在使用ZCLV方式的記錄動作時，光盤半徑位置與記錄頻率的關(guān)系的曲線。圖9B是說明本實(shí)施方式中在使用ZCLV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的方法的圖。圖9C是說明本實(shí)施方式中在使用ZCLV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的其它方法的圖。附圖標(biāo)記說明
100光盤裝置
101光盤
102主軸電動機(jī)
103物鏡
104分束器
105準(zhǔn)直透鏡
106會聚透鏡
107光電轉(zhuǎn)換元件
108激光光源
110信號處理電路
111調(diào)制解調(diào)電路
112光盤判別電路
113激光驅(qū)動器
114系統(tǒng)控制器
115存儲器
116數(shù)據(jù)總線
120光拾取器
121監(jiān)測二極管
123激光功率控制電路
127糾錯處理電路128電動機(jī)驅(qū)動器150主機(jī)701增益恒定區(qū)域
具體實(shí)施例方式下面說明本發(fā)明的實(shí)施方式。為了說明的明確，下面的記載和圖中適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了省略和簡化。此外，在各圖中，同一要素附以相同的符號，且為了說明的明確，根據(jù)需要省略了重復(fù)說明。本實(shí)施方式在光盤裝置中的激光的輸出功率控制方面具有特征。在本實(shí)施方式中，稱該控制為APC(Automatic Power Control,自動功率控制)。通過APC，能夠修正因激光光源周圍的溫度變化、隨時間劣化等引起的發(fā)光效率的變化，進(jìn)行控制以使激光功率(激光強(qiáng)度)變得穩(wěn)定。光盤裝置具有接收來自激光光源的激光，監(jiān)測其發(fā)光功率(激光功率)的監(jiān)測二極管。監(jiān)測二極管生成與來自激光光源的激光功率相應(yīng)的電信號(將光信號轉(zhuǎn)換成電信號)，發(fā)送到激光控制部。激光控制部根據(jù)監(jiān)測二極管的檢測結(jié)果，控制向激光光源供給的驅(qū)動電流，以獲得期望的激光功率。本實(shí)施方式的光盤裝置還特別地在記錄動作的監(jiān)測二極管的增益控制 (靈敏度控制)方面具有特征。本實(shí)施方式的增益控制能夠適用于根據(jù)光盤半徑位置使記錄頻率(數(shù)據(jù)傳輸速率)變化的光盤裝置。本實(shí)施方式的光盤裝置通過在記錄面上根據(jù)記錄頻率控制監(jiān)測二極管增益，來提高APC的正確性，其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)乃欧刂茙淼挠涗泟幼鞯姆€(wěn)定化。在針對本實(shí)施方式的APC進(jìn)行具體說明之前，先參考圖1的框圖，對本實(shí)施方式的光盤裝置的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是示意性地表示本實(shí)施方式的光盤裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。光盤裝置100與主機(jī)150連接，將從裝載的光盤101(例如藍(lán)光光盤(BD))再現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)150。此外，光盤裝置100接收從主機(jī)150傳輸來的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)記錄在可寫入的光盤 101(例如BD-R)上。本實(shí)施方式在記錄動作的APC方面具有特征。光盤裝置100具有主軸電動機(jī)102、信號處理電路110、調(diào)制解調(diào)電路111、光盤判別電路112、激光驅(qū)動器113、系統(tǒng)控制器114、存儲器115、數(shù)據(jù)總線116、光拾取器120、激光功率控制電路123、糾錯處理電路127和電動機(jī)驅(qū)動器128。主軸電動機(jī)102使安裝于其上的光盤101旋轉(zhuǎn)。電動機(jī)驅(qū)動器128驅(qū)動主軸電動機(jī)102。系統(tǒng)控制器114通過電動機(jī)驅(qū)動器1 控制主軸電動機(jī)102的旋轉(zhuǎn)數(shù)(角速度)。具體地，系統(tǒng)控制器114在電動機(jī)驅(qū)動器1 的寄存器中設(shè)定表示旋轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)， 電動機(jī)驅(qū)動器128向主軸電動機(jī)102供給電流以實(shí)現(xiàn)該數(shù)據(jù)表示的旋轉(zhuǎn)數(shù)。系統(tǒng)控制器 114根據(jù)記錄動作中的旋轉(zhuǎn)控制方法，將旋轉(zhuǎn)數(shù)維持為恒定，或者根據(jù)記錄目標(biāo)的光盤半徑位置改變旋轉(zhuǎn)數(shù)。針對該點(diǎn)在后文說明。光拾取器120具有物鏡103、分束器104、準(zhǔn)直透鏡105、會聚透鏡106、光電轉(zhuǎn)換元件107、激光光源108和監(jiān)測二極管121。光拾取器120在從光盤101再現(xiàn)數(shù)據(jù)時，將較弱的激光照射到光盤101上，利用該激光的反射光，再現(xiàn)記錄在光盤101上的數(shù)據(jù)，輸出與反射光對應(yīng)的信號。激光光源108在典型的情況下為半導(dǎo)體激光器，為了進(jìn)行記錄和再現(xiàn)而輸出規(guī)定強(qiáng)度(功率)的激光。激光光源108輸出按裝載的光盤的每一種類規(guī)定的波長的激光。從激光光源108出射的激光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡105和物鏡103后，照射到光盤101的記錄面的規(guī)定半徑位置處。物鏡103由光拾取器120中的致動器驅(qū)動并進(jìn)行調(diào)整，以使激光聚焦在光盤面上。激光光源108在對光盤101記錄數(shù)據(jù)時，將比再現(xiàn)時強(qiáng)的激光照射到光盤101上。 可記錄光盤101利用被激光照射的部分的熱量產(chǎn)生的物理特性的變化來在記錄層上形成記錄凹坑(標(biāo)記)，使記錄層的反射率發(fā)生變化以記錄數(shù)據(jù)。在記錄動作時，激光光源108 在非記錄區(qū)域(稱為空區(qū))上，照射比記錄時(標(biāo)記形成時)弱的激光。光盤裝置100使用在空區(qū)上反射的激光執(zhí)行伺服控制。在數(shù)據(jù)再現(xiàn)時，光盤101的記錄面所反射的激光被分束器104分離，經(jīng)會聚透鏡 106會聚，引導(dǎo)至光電轉(zhuǎn)換元件107。光電轉(zhuǎn)換元件107，將接收到的反射光轉(zhuǎn)換成電信號， 輸出與反射光對應(yīng)的電信號。信號處理電路110根據(jù)從光電轉(zhuǎn)換元件107輸出的電流信號生成RF信號。監(jiān)測二極管121是用于監(jiān)測激光功率的光檢測器，為了進(jìn)行APC而測定激光的功率(激光強(qiáng)度)。監(jiān)測二極管121具有作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管元件和將其輸出轉(zhuǎn)換成電壓并加以放大的放大器。在本實(shí)施方式中，監(jiān)測二極管121的增益(靈敏度)可變， 系統(tǒng)控制器114執(zhí)行其增益控制。本實(shí)施方式在記錄動作中的監(jiān)測二極管121的增益控制方面具有特征。關(guān)于該點(diǎn)在后文中詳細(xì)說明。監(jiān)測二極管121所檢測到的監(jiān)測二極管輸出信號供給到激光功率控制電路123中。信號處理電路110是數(shù)字信號處理器(DSP)，根據(jù)從光電轉(zhuǎn)換元件107輸出的信號輸出RF信號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外，信號處理電路110根據(jù)光電轉(zhuǎn)換元件107的輸出，生成隨光盤結(jié)構(gòu)的不同而不同的光盤判別用信號、用于調(diào)整光束焦點(diǎn)的聚焦誤差信號和用于追蹤光盤101的軌道的跟蹤誤差信號，并將它們輸出。調(diào)制解調(diào)電路111在再現(xiàn)動作中，依照按光盤的每一種類規(guī)定的方法，來解調(diào)從信號處理電路110輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在記錄動作中，依照按光盤的每一種類規(guī)定的方法，調(diào)制包含用戶數(shù)據(jù)和糾錯編碼的數(shù)據(jù)。糾錯處理電路127在再現(xiàn)動作中進(jìn)行解調(diào)后數(shù)據(jù)的檢錯和糾錯。此外，在記錄動作中，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)輸出糾錯編碼，將其附加到用戶數(shù)據(jù)上。存儲器115(緩存)臨時存儲糾錯處理前的數(shù)據(jù)和糾錯處理后的數(shù)據(jù)。光盤判別電路112利用從信號處理電路110輸出的光盤判別用信號，判別裝載的光盤101的種類。從光盤判別電路112供給的光盤101的種類判別結(jié)果，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線116 供給到系統(tǒng)控制器114中。系統(tǒng)控制器114基于光盤的判別結(jié)果控制各電路，以使之為最適于判別的光盤的條件(再現(xiàn)條件/寫入條件)。系統(tǒng)控制器114使用來自信號處理電路110的誤差信號，執(zhí)行跟蹤和聚焦伺服控制。激光驅(qū)動器113輸出用于驅(qū)動光學(xué)頭120的激光光源108的激光驅(qū)動信號。激光驅(qū)動器113在激光功率控制電路123的控制下，對激光光源108供給激光驅(qū)動信號(驅(qū)動電流)。激光功率控制電路123執(zhí)行APC。激光功率控制電路123通過激光驅(qū)動器113控制向激光光源108供給的驅(qū)動電流，以控制激光光源108的輸出功率。激光功率控制電路 123具有寄存器，在該寄存器中存儲再現(xiàn)時和記錄時的激光功率目標(biāo)值。激光功率控制電路 123根據(jù)目標(biāo)值和監(jiān)測二極管121的測定結(jié)果，控制向激光光源108供給的驅(qū)動電流。在記錄動作中，激光功率控制電路123根據(jù)從調(diào)制解調(diào)電路111傳輸來的記錄數(shù)據(jù)控制激光功率。系統(tǒng)控制器114具備控制光盤裝置100的動作的處理器和存儲器。此外系統(tǒng)控制器114也可以具有進(jìn)行規(guī)定的處理的邏輯電路。系統(tǒng)控制器114的存儲器存儲用于執(zhí)行的程序和執(zhí)行該程序時所需的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制器114具備控制光盤裝置100與連接的主機(jī)150之間的數(shù)據(jù)與命令的發(fā)送接收的接口。系統(tǒng)控制器114，控制存儲器115中暫時存儲的數(shù)據(jù)的讀出和對存儲器115 的數(shù)據(jù)的寫入。此外，系統(tǒng)控制器114從主機(jī)150接收命令，進(jìn)行依照該命令的處理。存儲器115包含緩存區(qū)域，從光盤101再現(xiàn)的數(shù)據(jù)臨時存儲在該緩存區(qū)域中。此外還臨時存儲從主機(jī)150傳輸來的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線116將光盤裝置100的各電路相互連接。 各電路之間的信號通過數(shù)據(jù)總線116傳輸。圖1所示的結(jié)構(gòu)是光盤裝置的電路結(jié)構(gòu)的一個例子，其中的哪一個功能是利用硬件還是軟件實(shí)現(xiàn)取決于光盤裝置的設(shè)計(jì)。 如上所述，本實(shí)施方式的光盤裝置100在該APC方面具有特征，尤其是在監(jiān)測二極管121的增益控制方面具有特征。圖2是示意性地表示監(jiān)測二極管121的結(jié)構(gòu)的一個例子的外圍電路圖。在圖2的例子中，監(jiān)測二極管121具有8個輸入輸出端子。具體地，監(jiān)測二極管121具有接地端子GND，電源端子VCC，監(jiān)測信號的輸出端子 OUTP, 0UTN,串行數(shù)據(jù)輸入端子SDA，時鐘端子SLK和使能信號端子EN。監(jiān)測二極管121的動作參數(shù)，依照時鐘端子SLK的時鐘信號從串行數(shù)據(jù)輸入端子 SDA輸入。特別地，在本實(shí)施方式中，監(jiān)測二極管121(中的放大器)的增益(輸出靈敏度) 可設(shè)定。系統(tǒng)控制器114經(jīng)由串行數(shù)據(jù)輸入端子SDA對監(jiān)測二極管121設(shè)定增益值。系統(tǒng)控制器114通過供給到使能信號端子EN的信號，來控制是否允許在串行數(shù)據(jù)輸入端子SDA 進(jìn)行接收。監(jiān)測二極管121從輸出端子0UTP、0UTN輸出與檢測到的激光功率(強(qiáng)度)相應(yīng)的電信號(電壓信號)。具體地，監(jiān)測二極管121將接收到的激光轉(zhuǎn)換成電壓信號，根據(jù)所設(shè)定的增益值放大。放大后的監(jiān)測信號從輸出端子0UTP、0UTN發(fā)送到激光功率控制電路123。此外，在本實(shí)施方式中，監(jiān)測二極管121中的增益只要是定義電信號輸出與激光輸入的比的參數(shù)即可，可以為在監(jiān)測二極管121內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)中的任意參數(shù)。激光功率控制電路123在內(nèi)部保存(保持)激光功率目標(biāo)值。激光功率控制電路 123將激光功率目標(biāo)值與來自監(jiān)測二極管121的輸出相比較，計(jì)算其差值。計(jì)算出的差值供給到激光驅(qū)動器113。記錄動作在標(biāo)記形成時和照射空區(qū)時使用不同激光功率目標(biāo)值，計(jì)算各個的差值。激光驅(qū)動器113通過由激光功率控制電路123算出的差值，控制從激光光源108 輸出的激光的強(qiáng)度。差值是表示對激光光源108供給的驅(qū)動電流的值，激光驅(qū)動器113通
8過將該驅(qū)動電流供給到激光光源108，來獲得期望的激光功率。由此修正激光光源108周圍的溫度變化、隨時間劣化等引起的I/L的變化，穩(wěn)定地控制激光強(qiáng)度。系統(tǒng)控制器114對激光功率控制電路123設(shè)置激光功率目標(biāo)值。系統(tǒng)控制器114， 根據(jù)光盤判別電路112對光盤種類的判別結(jié)果，設(shè)定再現(xiàn)動作時和記錄動作時的激光功率目標(biāo)值。進(jìn)一步地，本實(shí)施方式的系統(tǒng)控制器114在決定激光功率目標(biāo)值時，參考監(jiān)測二極管121的增益值。對于相同強(qiáng)度的激光，來自監(jiān)測二極管121的輸出信號強(qiáng)度根據(jù)監(jiān)測二極管121的增益的不同而變化。因此，系統(tǒng)控制器114按照預(yù)先確定的設(shè)定，根據(jù)監(jiān)測二極管121的增益決定目標(biāo)值。一般地，增益值越大目標(biāo)值也越大。也可以由激光功率控制電路123代替系統(tǒng)控制器114計(jì)算目標(biāo)值。例如，激光功率控制電路123從系統(tǒng)控制器114獲得監(jiān)測二極管增益值并將其保存。激光功率控制電路 123根據(jù)光盤判別電路112的判別結(jié)果和增益值來決定目標(biāo)值，并保存該值。此外，系統(tǒng)控制器114也可以根據(jù)光盤判別電路112的判別結(jié)果決定目標(biāo)值，根據(jù)增益設(shè)定值使從監(jiān)測二極管121獲得的值變化?；蛘?，也可以在計(jì)算目標(biāo)值與監(jiān)測二極管輸出之間的差值時，根據(jù)增益值使上述兩者的值變化。下面，針對記錄動作中的監(jiān)測二極管121的增益設(shè)定具體地進(jìn)行說明。在下面說明的結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)控制器114進(jìn)行該處理。根據(jù)光盤裝置的設(shè)計(jì)的不同，也可以由任一構(gòu)成要素進(jìn)行該處理。系統(tǒng)控制器114在數(shù)據(jù)記錄時根據(jù)光盤半徑位置決定監(jiān)測二極管121的增益值。如上所述，在幾種旋轉(zhuǎn)控制方式中，記錄頻率隨著光盤半徑位置而變化。如果記錄頻率變高，則空時間(空期間)減少。空時間是在記錄動作中，對作為標(biāo)記與標(biāo)記之間的區(qū)域的空區(qū)進(jìn)行激光照射的時間。圖3A、圖;3B示意性地表示記錄動作中的時間、激光功率以及監(jiān)測二極管輸出之間的關(guān)系。在圖3A、圖;3B中，X軸表示時間，左側(cè)Y軸表示激光功率，右側(cè)Y軸表示監(jiān)測二極管輸出。在這兩個圖中，虛線表示激光功率，實(shí)線表示監(jiān)測二極管輸出。圖3A、圖;3B表示監(jiān)測二極管輸出飽和的狀態(tài)。圖3A表示在相對較低的記錄頻率下的激光功率與監(jiān)測二極管輸出。圖:3B表示在相對較高的記錄頻率下的激光功率與監(jiān)測二極管輸出。圖3A和圖;3B表示的記錄動作的數(shù)據(jù)(比特串)相同，典型地表示記錄格式中最短的空長度(物理上的空長度)。如圖3A、圖;3B所示，在標(biāo)記形成時如果監(jiān)測二極管輸出飽和，即使激光功率從形成標(biāo)記時的值下降到了照射空區(qū)的功率，監(jiān)測二極管輸出下降到與激光功率一致的值也需要一定時間(在此稱為恢復(fù)時間)?；謴?fù)時間由于與記錄頻率無關(guān)，在圖3A與圖;3B中相同。在圖3A所示的較低記錄頻率下，相對于恢復(fù)時間保證了足夠的空期間。因此，光盤裝置100在空期間中，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行用于APC的采樣。另一方面，在圖;3B所示的較高記錄頻率下，空期間縮短。因此，相對于恢復(fù)時間空期間過短，無法適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行APC采樣。所以，無法進(jìn)行正確的APC，妨礙利用空區(qū)的反射光進(jìn)行伺服控制。若監(jiān)測二極管輸出未飽和則恢復(fù)時間為零。因此，監(jiān)測二極管121的增益控制優(yōu)選以使監(jiān)測二極管輸出不飽和的方式設(shè)定增益值。
另一方面，為了空期間中的APC采樣，優(yōu)選監(jiān)測二極管的輸出較大。圖4是示意性地表示激光功率與作為伺服信號的跟蹤誤差(TE)信號的關(guān)系的圖。TE信號是來自光盤 101的反射激光的檢測信號，當(dāng)來自激光光源108的激光功率發(fā)生變動時，該檢測信號也隨之變動。由于APC根據(jù)監(jiān)測二極管121的輸出使激光功率發(fā)生變化，當(dāng)監(jiān)測二極管輸出因噪聲而變化時，激光功率發(fā)生變動，其結(jié)果導(dǎo)致TE信號也發(fā)生變動。TE信號的信號振幅越小，伺服控制的正確性和穩(wěn)定性越低。監(jiān)測二極管輸出中的噪聲在監(jiān)測二極管121輸出傳輸線路上產(chǎn)生。因此，為了減少噪聲對監(jiān)測二極管輸出的影響，增大監(jiān)測二極管增益是有效的。通過增大增益來增大監(jiān)測二極管輸出值，能夠使相對于輸出值的噪聲電平減小。如上所述，在空期間中為了減少噪聲，優(yōu)選監(jiān)測二極管增益較大。而另一方面根據(jù)參考圖3A和圖;3B的說明可知，監(jiān)測二極管輸出飽和引起的對APC產(chǎn)生不良影響的可能性隨著記錄頻率的增大而增大。因此，避免發(fā)生飽和在更高記錄頻率下更為重要。此外，恢復(fù)時間隨監(jiān)測二極管輸出的飽和度增大而變長。因此，例如即使在標(biāo)記形成時監(jiān)測二極管輸出飽和的情況下，在更高記錄頻率下使飽和度較小也是重要的。本實(shí)施方式的光盤裝置100在記錄面上根據(jù)記錄頻率控制監(jiān)測二極管121的增益。由于光盤101上的記錄密度(比特/英寸)與光盤半徑位置無關(guān)是恒定的，因此記錄面上的記錄頻率的變化對應(yīng)于光盤101的線速度變化。在光盤介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)時使用的旋轉(zhuǎn)控制方式中，作為線速度隨半徑位置變化的旋轉(zhuǎn)控制方式，有CAV(Constant Angular Velocity，恒定角速度)方式、ZCLV(Zoned Constant Linear Velocity, IS J|!cfl ^ ^ 3 ] ) Tl ZCAV (Zoned Constant Angular Velocity，區(qū)域恒定角速度)方式。圖5示意性地表示這些旋轉(zhuǎn)控制中的角速度、線速度、 記錄頻率以及記錄密度。圖5中的各曲線的X軸為光盤半徑位置(自中心的距離)。如圖5所示，CAV方式將光盤旋轉(zhuǎn)的角速度(單位時間的旋轉(zhuǎn)數(shù))維持為恒定值。 在CAV方式中，隨著記錄位置向外周側(cè)移動(隨著從中心位置離開)，線速度和記錄頻率線性增加。角速度可能隨光盤裝置的不同而變化。ZCLV方式將記錄面分割為同心圓狀的多個區(qū)域，在各區(qū)域中線速度維持恒定值。 多個區(qū)域的線速度隨著向外側(cè)區(qū)域移動而增加。即，線速度在區(qū)域邊界上不連續(xù)地變化，根據(jù)光盤半徑位置階梯狀地變化(在外周側(cè)增大)。記錄頻率表現(xiàn)出與線速度相同的變化。 區(qū)域邊界位置、區(qū)域數(shù)目、區(qū)域內(nèi)的線速度由光盤裝置100的設(shè)計(jì)決定。ZCAV方式在各區(qū)域中將角速度維持為恒定值。區(qū)域的角速度隨著向外側(cè)的區(qū)域移動而減小，表現(xiàn)出在區(qū)域邊界上不連續(xù)地變化的階梯狀的變化(在外周側(cè)減小)。在區(qū)域內(nèi)部，記錄頻率隨著向外周側(cè)移動而線性增加。各區(qū)域的最內(nèi)周位置上的記錄頻率相同，并且各區(qū)域的最外周位置上的記錄頻率相同。區(qū)域邊界位置、區(qū)域數(shù)目、區(qū)域內(nèi)的線速度由光盤裝置100的設(shè)計(jì)決定。光盤裝置100根據(jù)設(shè)計(jì)并根據(jù)光盤101的種類及其用途等，相應(yīng)地使用合適的記錄方式。本實(shí)施方式的監(jiān)測二極管增益控制，能夠適用于使用上述任一旋轉(zhuǎn)控制方式的記錄動作中。特別地適用于記錄頻率隨光盤半徑位置變化大的CAV方式和ZCLV方式。下面參考圖6的流程圖對記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的流程進(jìn)行說明。系統(tǒng)控制器114從主機(jī)150接收記錄動作指令(Sll)。記錄動作指令表示應(yīng)記錄數(shù)據(jù)的地址。指定地址是表示光盤101的記錄面上的半徑位置的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)控制器114能夠根據(jù)指定地址確定應(yīng)記錄數(shù)據(jù)的半徑位置。系統(tǒng)控制器114根據(jù)光盤裝載時判別的光盤種類，決定裝載的光盤的記錄動作中的旋轉(zhuǎn)控制方法(Si》。光盤種類與旋轉(zhuǎn)控制方法的關(guān)系可以在光盤裝置100中預(yù)先設(shè)定。 例如，光盤種類(和/或其它因素)與旋轉(zhuǎn)控制方法對應(yīng)的表可以預(yù)先設(shè)定在光盤裝置100 中。系統(tǒng)控制器114根據(jù)已確定的旋轉(zhuǎn)控制方法和光盤半徑位置(地址)，決定監(jiān)測二極管121的增益值(SU)。之后，系統(tǒng)控制器114將決定好的增益值設(shè)置在監(jiān)測二極管121 的寄存器中(S14)，在從主機(jī)150指示的地址位置處寫入從主機(jī)150接收到的用戶數(shù)據(jù)。下面針對記錄動作中的各種旋轉(zhuǎn)控制方法(記錄頻率控制方法)來說明監(jiān)測二極管121的增益控制的方法。圖7A 圖7D是說明使用CAV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的方法的圖。圖7A是表示光盤半徑位置與記錄頻率的關(guān)系的曲線圖，圖7B 圖7D分別示意性地表示不同控制方法中的監(jiān)測二極管增益與光盤半徑位置的關(guān)系。圖7B所示的控制方法，使監(jiān)測二極管增益從內(nèi)周向外周直線地減小。增益相對于自中心的距離線性地減小。典型地，該控制方法中系統(tǒng)控制器114使用預(yù)先設(shè)定的增益計(jì)算公式和表示記錄位置的地址，來計(jì)算監(jiān)測二極管的增益值。典型地，系統(tǒng)控制器114使增益按每個軌道變化。數(shù)據(jù)螺旋狀地記錄，1個軌道能夠通過圓周方向上的特定位置為基準(zhǔn)來定義。增益能夠表示為光盤半徑位置的一次函數(shù)。 系統(tǒng)控制器114也可以使用增益設(shè)定表。圖7C所示的控制方法，使監(jiān)測二極管增益從內(nèi)周向外周階梯狀地減小。S卩，當(dāng)光盤半徑位置遠(yuǎn)離內(nèi)周端，達(dá)到閾值時，監(jiān)測二極管增益不連續(xù)地減小。監(jiān)測二極管增益在多個閾值中的每一個閾值處發(fā)生變化。在由閾值劃定的各區(qū)域內(nèi)部，監(jiān)測二極管增益恒定。各區(qū)域由多個軌道構(gòu)成。系統(tǒng)控制器114能夠使用例如圖8例示的增益設(shè)定表來決定增益值。閾值_N(N 為1 5的自然數(shù))是表示光盤半徑位置的數(shù)值，典型地為地址。增益G_N(N為1 5的自然數(shù))是監(jiān)測二極管增益值。(G_N+1)-(G_N)為負(fù)數(shù)。系統(tǒng)控制器114在閾值1的內(nèi)周側(cè)區(qū)域中使用增益G_0，在閾值1與閾值2之間的區(qū)域中使用增益G_l。同樣地，在閾值2與閾值3之間的區(qū)域中使用增益G_2，在閾值3與閾值4之間的區(qū)域中使用增益G_3。在從閾值4到記錄數(shù)據(jù)的記錄終點(diǎn)之間的區(qū)域中使用增益G_4。系統(tǒng)控制器114在記錄動作中在超過閾值N(N為1 4的自然數(shù))之前使用增益G_N-1，超過之后切換到G_N。鄰接區(qū)域之間的增益值的差((G_N)-(G_N_1))的大小在記錄面上一定或者隨著區(qū)域之間而不同。劃分增益恒定的區(qū)域的閾值和各區(qū)域中監(jiān)測二極管增益的值，或者鄰接區(qū)域之間的增益值的差等，根據(jù)光盤裝置100的設(shè)計(jì)來設(shè)定合適的值。一般地，如果重新設(shè)定監(jiān)測二極管121的增益，則在監(jiān)測二極管121的動作變得穩(wěn)定之前需要一定程度的時間。因此，監(jiān)測二極管121的增益的過于頻繁的變更會帶來記錄動作的延遲。因此，通過按每個具有特定寬度的區(qū)域使監(jiān)測二極管增益變化(使監(jiān)測二極管增益階梯狀地變化)，能夠在減少對記錄動作時間的不良影響的同時，實(shí)現(xiàn)更正確的APC。圖7C所示的控制方法中，由閾值劃定的各區(qū)域的寬度(半徑方向上的長度)是恒定的。此外，增益恒定區(qū)域之間的增益差也恒定(固定)。而圖7D所示的控制方法使增益恒定區(qū)域的寬度變化。具體地，在外周側(cè)增大增益切換的頻率。由此，能夠更有效地減少監(jiān)測二極管輸出的噪聲。外周側(cè)的區(qū)域中記錄頻率較高，監(jiān)測二極管121的增益較小。因此與內(nèi)周側(cè)的區(qū)域相比，外周側(cè)的區(qū)域中的噪聲的影響增大。因此，在外周側(cè)的區(qū)域中，在各光盤半徑位置上，優(yōu)選不使監(jiān)測二極管輸出飽和或者減小飽和度，并同時使監(jiān)測二極管121的增益盡可能地大。通過增大相對于半徑位置的單位變化量(半徑方向上的單位尺寸)的增益切換的次數(shù)(切換頻率)，能夠設(shè)定更接近與光盤半徑位置相應(yīng)的最佳值的增益值。典型地，系統(tǒng)控制器114隨著切換頻率的增加，使每一次的切換的增益變化量減小。圖7D表示使增益恒定區(qū)域的寬度在外周側(cè)變窄(提高增益切換頻率)的控制的例子。圖7D所示的控制方法具有2個不同的切換頻率，外周側(cè)的切換頻率比內(nèi)周側(cè)的大。 如果著眼于增益恒定區(qū)域的寬度(半徑方向上的尺寸)，則該控制方法使用了 2種不同的寬度。每個區(qū)域的寬度為該區(qū)域的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域的寬度以下。圖7D所示的例子中，系統(tǒng)控制器114在增益恒定區(qū)域701中使區(qū)域的寬度發(fā)生變化。區(qū)域701的內(nèi)周側(cè)的增益恒定區(qū)域的寬度比區(qū)域701及其外周側(cè)的區(qū)域的寬度大。此外，在增益恒定區(qū)域701及其外周側(cè)，增益恒定區(qū)域之間的增益的差比內(nèi)周側(cè)的區(qū)域的差小。系統(tǒng)控制器114也可以使用3種以上的增益恒定區(qū)域的寬度(切換頻率)。可以從內(nèi)周向外周按每個區(qū)域使增益恒定區(qū)域的寬度變小。即，可以使所有的增益恒定區(qū)域具有不同的寬度?；蛘?，也可以使若干個增益恒定區(qū)域具有相同的寬度。寬度從內(nèi)側(cè)向外側(cè)減小。由此，通過在外周側(cè)減小增益恒定區(qū)域的寬度，即增大切換頻率，能夠在外周側(cè)區(qū)域適當(dāng)?shù)亟档捅O(jiān)測二極管輸出的噪聲的影響，實(shí)現(xiàn)更正確的APC。此外，系統(tǒng)控制器114也可以在特定的半徑位置的外周側(cè)，使監(jiān)測二極管增益連續(xù)地(典型地為按每個軌道)變化，但如上所述優(yōu)選階梯狀地變化。此外，按照光盤裝置 100的設(shè)計(jì)，也可以利用與上述方法不同的方法來使區(qū)域?qū)挾雀鶕?jù)光盤半徑位置而變化。下面，參考圖9A 圖9C，針對使用ZCLV方式的旋轉(zhuǎn)控制方法的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制的方法進(jìn)行說明。圖9A是表示ZCLV方式中的光盤半徑位置與記錄頻率的關(guān)系的曲線圖，圖9B、圖9C示意性地表示各種不同控制方法中監(jiān)測二極管增益與光盤半徑位置的關(guān)系。圖9A表示5個區(qū)域中的記錄頻率。各區(qū)域內(nèi)的線速度恒定，記錄頻率也恒定。隨著向外周側(cè)移動，記錄頻率階梯狀地增加。即，鄰接區(qū)域之間，外周側(cè)區(qū)域的記錄頻率比內(nèi)周側(cè)區(qū)域的記錄頻率高。區(qū)域由多個軌道構(gòu)成。如圖9B所示，在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)控制器114在區(qū)域邊界處切換監(jiān)測二極管增益。各區(qū)域內(nèi)監(jiān)測二極管增益是恒定的。并且，隨著向外周側(cè)移動，監(jiān)測二極管增益階梯狀地減少。這樣，通過按照(配合)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測二極管增益控制，能夠使記錄動作整體的控制更簡單。
如圖9C所示，系統(tǒng)控制器114也可以在多個區(qū)域中使用同一監(jiān)測二極管增益值。 在區(qū)域邊界內(nèi)的一部分邊界處，系統(tǒng)控制器114切換監(jiān)測二極管增益。圖9C中與光盤半徑位置(記錄頻率)相應(yīng)的監(jiān)測二極管增益變化也與圖9B的例子一樣，隨著向外周側(cè)移動而階梯狀地減少。對于ZCLV方式的記錄動作，能夠適用針對CAV方式說明的監(jiān)測二極管增益控制。 例如，系統(tǒng)控制器114在外周側(cè)可使增益恒定區(qū)域的寬度變窄。在適用了 CAV方式中說明的控制的情況下，也優(yōu)選使增益切換與區(qū)域邊界一致。根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，系統(tǒng)控制器114也可以在區(qū)域內(nèi)切換監(jiān)測二極管增益。對于ZCAV方式的記錄動作，能夠適用上述CAV方式的記錄動作中的監(jiān)測二極管增益控制。如圖5所示，使用ZCAV方式的記錄動作，在各區(qū)域內(nèi)利用CAV方式來記錄數(shù)據(jù)。因此，在各區(qū)域內(nèi)，能夠使用針對CAV方式說明的上述監(jiān)測二極管增益控制。上面說明了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地在本發(fā)明的范圍內(nèi)對上述實(shí)施方式的各要素進(jìn)行變更、追加、變換等。
權(quán)利要求
1.一種光盤裝置，其特征在于，包括 使光盤旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)；向旋轉(zhuǎn)的所述光盤照射激光的激光光源； 為了進(jìn)行所述激光的控制而接收來自所述激光光源的激光的監(jiān)測光檢測器；根據(jù)所述監(jiān)測光檢測器的輸出，控制所述激光光源的輸出功率的激光功率控制部；和在對所述光盤的記錄面進(jìn)行記錄時，根據(jù)記錄頻率隨光盤半徑位置的不同而發(fā)生的變化，控制所述監(jiān)測光檢測器的增益的控制部。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征在于所述控制部控制所述增益，以使所述增益從所述記錄面的內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)階梯狀地減
3.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置，其特征在于所述控制部使所述增益為恒定的區(qū)域的寬度在外周側(cè)減小。
4.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置，其特征在于 所述記錄面在對該記錄面進(jìn)行記錄時劃分成多個區(qū)域， 在所述多個區(qū)域的各區(qū)域內(nèi)，記錄頻率恒定，所述控制部在所述多個區(qū)域中的一個或者多個區(qū)域邊界處切換所述增益。
5.如權(quán)利要求4所述的光盤裝置，其特征在于所述控制部在所述多個區(qū)域的每個區(qū)域邊界處切換所述增益。
6.一種在利用光盤裝置對光盤進(jìn)行記錄時控制激光功率的方法，其特征在于在光盤的記錄面上，根據(jù)記錄頻率隨光盤半徑位置的不同而發(fā)生的變化，設(shè)定監(jiān)測光檢測器的增益，利用所述監(jiān)測光檢測器接收來自所述光盤的激光并將其轉(zhuǎn)換成電信號，按照所述設(shè)定增益放大所述電信號，根據(jù)來自所述監(jiān)測光檢測器的電信號控制所述激光的功率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述增益從所述記錄面的內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)階梯狀地減小。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于 所述增益為恒定的區(qū)域的寬度在外周側(cè)減小。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述記錄面在對該記錄面進(jìn)行記錄時劃分成多個區(qū)域，在所述多個區(qū)域的各區(qū)域內(nèi)，記錄頻率恒定，在所述多個區(qū)域中的一個或者多個區(qū)域邊界處切換所述增益。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在所述多個區(qū)域的每個區(qū)域邊界處切換所述增益。
全文摘要
本發(fā)明提供光盤裝置及對光盤進(jìn)行記錄時控制激光功率的方法，在記錄動作中正確地控制激光功率，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的記錄動作。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，光盤裝置(100)利用監(jiān)測二極管(121)監(jiān)測激光功率，根據(jù)其結(jié)果控制激光功率。光盤裝置(100)使數(shù)據(jù)傳輸速率(記錄頻率)根據(jù)光盤半徑位置而變化。光盤裝置在記錄面上根據(jù)記錄頻率控制監(jiān)測二極管的增益。由此提高激光功率控制的正確性，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)由適當(dāng)?shù)乃欧刂茙淼挠涗泟幼鞯姆€(wěn)定化。
文檔編號G11B7/125GK102314897SQ20111019659
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者南口修一, 坂井寬治, 小野和彥, 西村創(chuàng) 申請人:日立樂金資料儲存股份有限公司