专利名称：自动功率控制滤波电路以及光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制照射在光盘上的激光功率的自动功率控制滤波电路以及具备该自动功率控制滤波电路的光盘装置。
背景技术：
现有的光盘装置通过判别各种光盘媒体来进行用于与各媒体相对应的再生和记录的控制。例如，再生专用的CD-ROM、DVD-ROM、补写型的CD-R、DVD-R、可重写的CD-RW、DVD-RW等的激光二极管的记录功率、读出功率分别不同，光盘装置必须控制该激光二极管的驱动电流。
该现有的光盘装置例如具备激光器，通过向光盘照射光来进行记录或再生；前光监视元件，接收该激光器向光盘方向射出的光的一部分；校正器，根据激光功率驱动器的输入信号或前光监视元件的输出信号(发光监视信号)的电平，输出将前光监视元件的输出信号校正为非线性后的校正信号；以及激光功率驱动器，根据输入信号以及校正信号来驱动激光器(例如参照特开2003-308623号公报)。
这里常常进行如下手续一边使功率相对记录功率初始值任意变化一边进行记录，通过测定记录后的再生波形质量，来决定最佳记录功率，在光盘业界，将其称为最佳功率控制(OPCOptimum PowerControl)。
而且，该校正器例如采用在使记录功率微调系数发生变化时对相当于发光监视信号的输入数据与相当于目标功率的数据的误差进行积分的结构的情况下，存在的问题是，如果光盘装置的回路频带较窄，则激光器的输出在达到稳定之前花费较长时间。
发明内容
本发明一个方面的自动功率控制滤波电路，输出根据对发光监视信号进行采样保持后的信号来修正驱动激光发光元件的激光器驱动电流以使其达到期望值后的信号，其中所述发光监视信号与光电检测器的输出电流相对应，所述光电检测器检测将激光照射在光盘上的所述激光发光元件的输出功率，其特征在于，具备偏移调整电路，对所述激光不发光时的所述采样保持后的信号的偏移电压进行计测并存储；第1运算电路，根据所述激光发光时的所述采样保持后的信号计算存储在所述偏移调整电路中的所述偏移电压并进行偏移校正；第2运算电路，比较由所述第1运算电路校正后的值和为了进行最佳功率控制而使目标值乘以期望的系数后的值，并计算误差；积分器，对由所述第2运算电路计算的误差进行积分；和第3运算电路，计算所述积分器的输出和使期望的升压电压值乘以所述系数后的电压值并输出，其中，按照与进行最佳功率控制相同的定时来实施所述系数与所述目标值和所述升压电压值的相乘。
本发明一个方面的光盘装置具备激光发光元件，向光盘照射激光；光束分离器，分割所述激光；物镜，将分割后的所述激光的一部分照射到所述光盘上；光电检测器，用于接收分割后的所述激光的一部分，并检测所述激光发光元件的输出功率；电流电压变换电路，将所述光电检测器的输出电流变换成发光监视信号；多个采样保持电路，与采样脉冲同步地对所述发光监视信号进行采样保持，其中，所述采样脉冲对向所述光盘记录的标记或空白的记录激光功率进行采样；模拟/数字转换器，将所述采样保持电路的输出信号进行模拟/数字转换；多个自动功率控制滤波电路，将模拟/数字转换后的所述采样保持电路的输出信号校正成期望值，并输出信号；系统控制器，控制所述自动功率控制滤波电路，并输出期望的信号；数字/模拟转换器，对所述自动功率控制滤波电路的输出进行数字/模拟转换，输出用于指示驱动所述激光发光元件的激光驱动电流的驱动电流指示信号；电压电流变换电路，将多个所述驱动电流指示信号分别变换成多个激光器驱动电流；多个开关电路，使多个激光器驱动电流接通/断开；和加法器，使经由所述开关电路输出的激光器驱动电流相加，并向所述激光发光元件输出，其中，所述自动功率控制滤波电路具备偏移调整电路，对所述激光不发光时的所述采样保持电路的偏移电压进行计测并存储；第1运算电路，根据所述激光发光时的所述采样保持电路的输出信号计算存储在所述偏移调整电路中的所述偏移电压并进行偏移校正；第2运算电路，比较由所述第1运算电路校正后的值和为了进行最佳功率控制而使目标值乘以由所述系统控制器指示的期望的系数后的值，并计算误差；积分器，对由所述第2运算电路计算的误差进行积分；和第3运算电路，将所述积分器的输出与使期望的升压电压值乘以由所述系统控制器指示的所述系数后的电压值相加并输出，其中，按照与进行最佳功率控制相同的定时来实施所述系数与所述目标值和所述升压电压值的相乘。
图1是表示本发明一个方面的实施例1的光盘装置的要部结构的图。
图2是表示向光盘记录标记·空白的情况下激光二极管的输出功率的波形的图。
图3是表示激光二极管的激光器驱动电流与激光二极管的输出功率的温度变化的关系的图。
图4是表示图1的APC滤波电路的要部结构和系统控制器的图。
图5是表示使用图4的APC滤波电路来实施了最佳功率控制后的激光二极管的输出功率的变化的图。
具体实施例方式
本发明利用激光二极管的特性的线性部分。
本发明的光盘装置例如在实施使激光功率从初始记录功率按照一定比例变化来进行记录的最佳功率控制(OPCOptimum PowerControl)的情况下，用于使激光器驱动电流快速变化。
以下参照
本发明的各实施例。
图1是表示本发明一个方面的实施例1的光盘装置的要部结构的图。图2是表示向光盘记录标记·空白的情况下激光二极管的输出功率的波形的图。图3是表示激光二极管的激光器驱动电流与激光二极管的输出功率的温度变化的关系的图。
如图1所示，光盘装置100具备用于将激光照射在光盘1上的激光发光元件、即激光二极管2；分割该激光的光束分离器3；将分割后的激光的一部分照射到光盘1上的物镜4；接收分割后的激光的一部分并检测激光二极管2的输出功率的光电检测器5；以及将该光电检测器5的输出电流变换成作为电压信号的发光监视信号M的电流电压(IV)变换电路6。
光盘装置100还具备采样保持电路7、8、9，与采样脉冲同步地对该发光监视信号M进行采样保持，其中，采样脉冲对向光盘记录的标记或空白的记录激光功率进行采样；以及多个模拟/数字转换器(ADC)10、11、12，分别对该采样保持电路7～9的输出信号V1、V2、V3进行模拟/数字转换。
光盘装置100还具备多个自动功率控制(APCAutomatic PowerControl)滤波电路13、14、15，将进行了模拟/数字转换后的采样保持电路7～9的输出信号校正成期望值，然后输出信号；系统控制器16，控制这些APC滤波电路13～15，输出期望的信号；以及数字/模拟转换器(DAC)17、18、19，分别对APC滤波电路13～15的输出信号进行数字/模拟转换，并分别输出用于指示驱动激光发光元件的激光器驱动电流的驱动电流指示信号a1、a2、a3。
光盘装置100还具备电压电流(VI)变换电路20、21、22，将作为电压信号的多个驱动电流指示信号a1～a3分别变换成多个激光器驱动电流I1、I2、I3；多个开关电路23、24、25，分别使多个激光器驱动电流I1～I3接通/断开；以及加法器26，使经由这些开光电路23～25输出的激光器驱动电流I1～I3相加，并输出到激光二极管2。
系统控制器16根据从光盘读出的信号或预先设定的条件，控制APC滤波电路13～15。
这里，如图2所示，激光二极管2的输出功率对应于标记·空白而不同。在记录标记的情况下，例如如图所示，采用对激光功率进行细致调制的多脉冲方式。在图中，输出功率P1表示基础电平，输出功率P2表示擦除电平，输出功率P3表示写入电平。激光二极管2的这些输出功率P1～P3可以通过使开关电路23～25通断、控制激光器驱动电流I来得到。
例如考虑如下用3个电平进行记录的情况如果向激光二极管2输入驱动电流I1，则输出输出功率P1，如果向激光二极管2输入驱动电流I1、I2，则输出输出功率P2，如果向激光二极管2输入驱动电流I1、I3，则输出输出功率P3。
这种情况下，发光模式的生成自身通过按照适当的定时对激光器驱动电流I1、I2、I3进行接通/断开控制来实现，为了使输出功率P1、P2、P3保持一定，APC滤波电路13～15分别使用与输出功率P1、P2、P3成比例的发光监视信号M1～M3，来控制激光器驱动电流I1～I3。
另外，如图3所示，在激光二极管2中流有一定电流的情况下，由于温度的不同，出射功率发生变化。因此，为了高精度地向媒体记录标记·空白，光盘装置100监视出射功率，使其保持一定功率地改变激光器驱动电流I。
特别是，APC滤波电路13～15根据对发光监视信号M进行采样保持后的信号M1～M3，输出对驱动激光二极管2的激光器驱动电流I进行校正使其达到期望值后得到的信号，其中，发光监视信号M与对激光二极管2的输出功率进行计测的光电检测器5的输出电流相对应。
以下说明APC滤波电路的详细结构的一个例子，该APC滤波电路用于实施一边使输出功率相对于记录功率初始值按规定比例变化一边进行记录、从而决定最佳记录功率的最佳功率控制。
图4是表示图1的APC滤波电路的要部结构和系统控制器的图。图5是表示使用图4的APC滤波电路来实施了最佳功率控制后的激光二极管的输出功率的变化的图。这里虽然说明的是APC滤波电路13，但其它APC滤波电路14、15也是同样的结构。
如图4所示，APC滤波电路13具备输入部13a，经由模拟/数字转换器10输入采样保持电路7的输出(对发光监视信号进行采样保持后的信号)；偏移调整电路13d，由系统控制器16控制开关电路13b和低通滤波电路13c，对激光器不发光时的采样保持电路7的输出的偏移电压进行计测并存储；以及第1运算电路13e，从激光器发光时的采样保持电路7的输出中减去存储在偏移调整电路13d中的偏移电压，并进行偏移校正。
例如，当激光器不发光时，系统控制器16使开关电路13b接通，偏移调整电路13d对所输入的偏移电压进行计测并存储。另一方面，当激光器发光时，系统控制器16使开关电路13b断开，偏移调整电路13d中不输入新的信号。
另外，目标值是从使激光二极管2的目标输出功率与光电检测器5检测出的电流相对应的电压值中除去与光电检测器5的偏移相对应的电压值后得到的电压值。
APC滤波电路13还具备用于保持目标值的目标值保持电路13f；系数寄存器13g，为了进行最佳功率控制而使由系统控制器16指示的期望的系数k与该目标值相乘；第2运算电路13h，比较由第1运算电路13e校正后的值与相乘后的值，并计算误差；以及积分器13i，对由该第2运算电路13h计算的误差进行积分。
APC滤波电路13还具备系数寄存器13j，为了决定增益以使光盘装置100的、与该APC滤波电路13有关的APC回路稳定，使该积分器13i的输出乘以期望的系数；升压(boost)电压值保持电路13k，保持升压电压值；系数寄存器13l，使该升压电压值乘以由系统控制器16指示的该系数k；第3运算电路13m，使乘以了期望的系数后的积分器13i的输出与使升压电压值乘以了该系数k后的电压值相加；以及输出部13n，将该第3运算电路13m的计算值作为APC滤波电路7的输出来输出。
升压值是与用于使激光二极管2输出目标输出功率的激光器驱动电流相对应的固定电压值。由积分器的输出来给出偏离目标值的误差或变动部分，将其校正为升压值后得到值(加上后得到的值)成为目标激光功率。
系统控制器16使目标值保持电路13f保持目标值，并以期望的倍率输出到第2运算电路13h。另外，系统控制器16使升压电压值保持电路13k保持升压电压值，并以期望的倍率输出积分器13i的输出。
利用以上结构，APC滤波电路13根据对发光监视信号进行了采样保持后的信号，输出使激光器驱动电流I1更接近期望值的信号。即，在APC回路中进行控制，使得APC滤波电路13的目标激光功率与检测出的激光功率的误差为0。
然后，在实施最佳功率控制的情况下，该APC滤波电路13对升压电压值设定适当的值，以与进行最佳功率控制相同的定时实施目标值和升压电压值与系数k的相乘。这里，目标功率如上所述是升压值与积分器输出之和。在本发明中，必须通过将升压值设定为适当的值，来设定成使得积分器的输出在0附近动作。如果利用积分器校正一定的误差(积分器的输出不是0时)，当设目标值与升压值为系数的k倍时，积分器的误差输出也为系数的k倍，因此必须等待积分器的值收敛，从而无法实现快速响应。如果使积分误差量为0附近，则即使是系数倍也为0，因此不必等待积分器的值的变化。另外，由于在0附近动作，因此积分器的输出的动态范围可以取得较大。
由此，无需等待积分器13i的积分结果，就可使APC滤波电路13的输出信号变更到期望值，从而可以使激光二极管变更为期望的输出功率。例如，如图5所示，通过变更系数k，可以使激光二极管2的输出功率Ptarget从记录功率初始值P0变更到期望的功率。另外，在图中，系数k用使输出功率变化的期望的比例a规定。
由此，即使在包含APC滤波电路13的光盘装置100的回路频带窄的情况下，也可以使激光二极管2的输出功率快速变化。
如上所述，根据本实施例的APC滤波电路，以与进行最佳功率控制相同的定时来实施目标值和升压电压值与系数k的相乘。由此，不必等待积分器的积分结果，就可将APC滤波电路的输出信号变更为期望值，从而可以使激光二极管变更为期望的输出功率。
因此，即使回路频带窄，也可以快速地实施最佳功率控制。
权利要求
1.一种自动功率控制滤波电路，输出根据对发光监视信号进行采样保持后的信号来修正驱动激光发光元件的激光器驱动电流以使其达到期望值后的信号，其中所述发光监视信号与光电检测器的输出电流相对应，所述光电检测器检测将激光照射在光盘上的所述激光发光元件的输出功率，其特征在于，具备偏移调整电路，对所述激光不发光时的所述采样保持后的信号的偏移电压进行计测并存储；第1运算电路，根据所述激光发光时的所述采样保持后的信号计算存储在所述偏移调整电路中的所述偏移电压并进行偏移校正；第2运算电路，比较由所述第1运算电路校正后的值和为了进行最佳功率控制而使目标值乘以期望的系数后的值，并计算误差；积分器，对由所述第2运算电路计算的误差进行积分；和第3运算电路，计算所述积分器的输出和使期望的升压电压值乘以所述系数后的电压值并输出，其中，按照与进行最佳功率控制相同的定时来实施所述系数与所述目标值和所述升压电压值的相乘。
2.如权利要求1所述的自动功率控制滤波电路，其特征在于，还具备目标值保持电路，用于保持所述目标值；第1系数寄存器，使所述目标值乘以所述系数；升压电压值保持电路，保持所述升压电压值；和第2系数寄存器，使所述升压电压值乘以所述系数。
3.如权利要求1所述的自动功率控制滤波电路，其特征在于，还具备第3系数寄存器，使所述积分器的输出乘以期望的系数。
4.如权利要求2所述的自动功率控制滤波电路，其特征在于，还具备第3系数寄存器，使所述积分器的输出乘以期望的系数。
5.一种光盘装置，其特征在于，具备激光发光元件，向光盘照射激光；光束分离器，分割所述激光；物镜，将分割后的所述激光的一部分照射到所述光盘上；光电检测器，用于接收分割后的所述激光的一部分，并检测所述激光发光元件的输出功率；电流电压变换电路，将所述光电检测器的输出电流变换成发光监视信号；多个采样保持电路，与采样脉冲同步地对所述发光监视信号进行采样保持，其中，所述采样脉冲对向所述光盘记录的标记或空白的记录激光功率进行采样；模拟/数字转换器，将所述采样保持电路的输出信号进行模拟/数字转换；多个自动功率控制滤波电路，将模拟/数字转换后的所述采样保持电路的输出信号校正成期望值，并输出信号；系统控制器，控制所述自动功率控制滤波电路，并输出期望的信号；数字/模拟转换器，对所述自动功率控制滤波电路的输出进行数字/模拟转换，输出用于指示驱动所述激光发光元件的激光驱动电流的驱动电流指示信号；电压电流变换电路，将多个所述驱动电流指示信号分别变换成多个激光器驱动电流；多个开关电路，使多个激光器驱动电流接通/断开；和加法器，使经由所述开关电路输出的激光器驱动电流相加，并向所述激光发光元件输出，其中，所述自动功率控制滤波电路具备偏移调整电路，对所述激光不发光时的所述采样保持电路的偏移电压进行计测并存储；第1运算电路，根据所述激光发光时的所述采样保持电路的输出信号计算存储在所述偏移调整电路中的所述偏移电压并进行偏移校正；第2运算电路，比较由所述第1运算电路校正后的值和为了进行最佳功率控制而使目标值乘以由所述系统控制器指示的期望的系数后的值，并计算误差；积分器，对由所述第2运算电路计算的误差进行积分；和第3运算电路，将所述积分器的输出与使期望的升压电压值乘以由所述系统控制器指示的所述系数后的电压值相加并输出，其中，按照与进行最佳功率控制相同的定时来实施所述系数与所述目标值和所述升压电压值的相乘。
6.如权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，所述自动功率控制滤波电路还具备目标值保持电路，用于保持所述目标值；第1系数寄存器，使所述目标值乘以所述系数；升压电压值保持电路，保持所述升压电压值；和第2系数寄存器，使所述升压电压值乘以所述系数。
7.如权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，所述自动功率控制滤波电路还具备第3系数寄存器，使所述积分器的输出乘以期望的系数。
8.如权利要求6所述的光盘装置，其特征在于，所述自动功率控制滤波电路还具备第3系数寄存器，使所述积分器的输出乘以期望的系数。
全文摘要
本发明提供一种自动功率控制滤波电路以及光盘装置，该自动功率控制滤波电路具备偏移调整电路，对激光不发光时的采样保持后的信号的偏移电压进行计测并存储；第1运算电路，根据激光发光时的采样保持后的信号计算存储在偏移调整电路中的偏移电压并进行偏移校正；第2运算电路，比较由第1运算电路校正后的值和为了进行最佳功率控制而使目标值乘以期望的系数后的值，并计算误差；积分器，对由第2运算电路计算的误差进行积分；和第3运算电路，计算积分器的输出和使期望的升压电压值乘以所述系数后的电压值并输出，其中，按照与进行最佳功率控制相同的定时来实施系数与目标值和升压电压值的相乘。
文档编号G11B7/0045GK101017676SQ200710005420
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月8日
发明者中尾启, 井上隆史, 林泰弘 申请人:株式会社东芝