-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Ausführung einer
Aufzeichnung durch Einstrahlen eines Lichtstrahls auf ein Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bzw. Anspruch 6.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Zum
Steuern einer Emissionsleistung einer Lichtquelle (Laserdiode oder
dergleichen) ist es erforderlich, während des Aufzeichnungsvorgangs
einen vorgegebenen konstanten Wert beizubehalten, um eine zufrieden
stellende Wiedergabeleistung bei einer Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung
oder einem Laufwerk für
optische Platten zur Verwendung mit einer beschreibbaren oder wieder beschreibbaren
optischen Platte wie etwa einer DVD-R (Digital Versatile Disc-Recordable),
einer CD-R (Compact Disc-Recordable), einer DVD-RW (DVD-Rewritable)
und einer CD-RW (CD-Rewritable) zu erzielen.
-
Herkömmlicherweise
wird die Laserdiode durch einen Antriebsstrom angetrieben, der geregelt wird,
um die Lichtleistung beim Lesen von einer optischen Platte auf einem
konstanten Pegel zu halten. Beim Ausführen der Aufzeichnung wird
dem Antriebsstrom unter Ausführung
der Regelung ein Strom hinzugefügt,
der erforderlich ist, um eine Lichtleistung für das Aufzeichnen zu erreichen. 1 zeigt
Leistungskennlinien der Laserdiode, die von der Temperatur der Laserdiode
abhängen.
Genauer zeigt die Zeichnung eine Beziehung zwischen der Lichtleistung
(L) und dem Antriebsstrom (Id), wobei die Temperatur der Laserdiode
ein Parameter ist. Die Lichtleistung der Laserdiode nimmt in Bezug
auf einen Antriebsstrom nahezu linear zu, wenn der Antriebsstrom
größer als
ein Oszillationsschwellenwert (Ith) ist. Wenn die Temperatur der
Laserdiode zunimmt, nimmt der Oszillationsschwellenwert zu, während die
Lasereffizienz (slope efficiency) oder äußere, differentielle Quantenausbeute
(ηd[W/A]),
die einen Gradienten der Kennlinie repräsentiert, abnimmt.
-
Bei
dem oben beschriebenen herkömmlichen
Verfahren zum Antreiben der Laserdiode besteht das Problem, dass
auch dann, wenn die Aufzeichnung intermittierend bzw. in Intervallen
ausgeführt
wird, die Aufzeichnungslichtleistung schwankt, weil die äußere, differentielle
Quantenausbeute der Laserdiode schwankt, wenn sich die Temperatur
der Laserdiode verändert.
Bei dem herkömmlichen
Antriebsverfahren besteht das weitere Problem, dass die einzelnen
Unterschiede unter Laserdioden zu Schwankungen in der Lichtleistung
während
des Aufzeichnungsvorgangs führen,
weil die Temperaturabhängigkeit
der Laserdiodenkennlinie von Element zu Element verschieden ist.
-
Aus
US-A-5,233,596 ist eine optische Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung
mit einem Halbleiterlaser bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung
mit einer Datenspeichereinheit, die im Voraus Daten zur Beziehung
zwischen dem Antriebsstrom und der Halbleiterlasertemperatur speichert.
Aus US-A-4,858,220 ist eine ähnliche
Laser-Steuereinrichtung für
eine optische Datenaufzeichnungs-/DatenWiedergabevorrichtung bekannt, bei
der gespeicherte Temperaturwerte und momentan durch einen Temperatursensor
erfasste Temperaturwerte miteinander verglichen werden, um zu ermitteln,
ob eine Temperaturdifferenz kleiner oder gleich einem vorbestimmten
Wert ist.
-
AUFGABE UND
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung erfolgte, um die oben beschriebenen Probleme
zu beseitigen, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist, eine optische Aufzeichnungsvorrichtung, die auch dann, wenn
das Aufzeichnen intermittierend bzw. in Intervallen geschieht, und
unabhängig
von einer Länge von
periodischen Zeitintervallen in der Lage ist, mit hoher Genauigkeit
und in stabiler Weise eine Lichtleistungssteuerung auszuführen, sowie
ein diesbezügliches
Verfahren zu schaffen.
-
Um
die Aufgabe zu lösen,
wird gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung eine optische Aufzeichnungsvorrichtung
nach Anspruch 1 geschaffen.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsverfahren einer
optischen Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6 geschaffen.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
die Temperaturabhängigkeit
der optischen Leistungskennlinie einer Laserdiode, wobei eine Beziehung
zwischen der Lichtleistung (L) und einem Antriebsstrom (Id) gezeigt
ist und wobei eine Temperatur als ein Parameter genommen wird;
-
2 ist
ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
3 ist
ein Ablaufplan, der einer Arbeitsprozedur der optischen Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beim Ausführen einer Lichtleistungssteuerung
der Laserdiode während
des Aufzeichnungsvorgangs ausführlich
schildert;
-
4 ist
ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Lichtleistungssteuerungsvorgangs
der Laserdiode beim Ausführen
der intermittierenden Aufzeichnung zeigt.
-
GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
folgende Beschreibung beschreibt eine Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen zugunsten
der Einfachheit der Beschreibung im Wesentlichen äquivalente
Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
-
2 ist
ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Zeichnung ist in einem
(nicht gezeigten) optischen Aufnehmer eine Laserdiode 5 vorgesehen,
die als Lichtquelle dient und einen Laserlichtstrahl emittiert,
der auf eine optische Platte wie etwa eine DVD-R und eine DVD-RW
eingestrahlt wird. Außerdem
erfasst oder detektiert ein Lichtdetektor 7 (Frontmonitordetektor:
FMD) die Ausgangsleistung des von der Laserdiode 5 auf
die optische Platte emittierten Laserlichts (d. h. des Frontausgangslichts).
Ein Monitorstromsignal, das die durch den Frontmonitordetektor 7 erfasste
Lichtleistung repräsentiert,
wird zuerst durch einen Strom-Spannungs-Umsetzer (I/U) 11 in
ein Spannungssignal umgesetzt und danach durch einen Analog-Digital-Umsetzer
(A/D) 13 in ein Digitalsignal umgesetzt. Durch diese Umsetzungen
wird ein Frontmonitorsignal S1 erhalten, das einer Steuereinrichtung 15 zugeführt wird.
-
In
der Nähe
der Laserdiode 5 in dem optischen Aufnehmer ist ein Temperaturdetektor 17 zum Erfassen
einer Temperatur der Laserdiode 5 vorgesehen. Ein Detektionssignal
von dem Temperaturdetektor 17 wird einem Analog-Digital-Umsetzer
(A/D) 19 zugeführt
und in ein Digitalsignal umgesetzt. Ein Temperaturdetektionssignal
S2, das durch die Umsetzung erhalten wird, wird der Steuereinrichtung 15 zugeführt.
-
Die
Steuereinrichtung 15 bestimmt anhand des Frontmonitorsignals
S1 und des Temperaturdetektionssignals S2 einen Antriebsstrom der
Laserdiode 5, um ein Laserdiode-(LD)-Antriebssteuersignal S3,
das den Antriebsstrom spezifiziert, an einen LD-Treiber 21 zu
senden. Alternativ bestimmt die Steuereinrichtung 15 den
Antriebsstrom der Laserdiode 5 anhand eines Inhalts, der
in einer (im Folgenden einfach als Speicher bezeichneten) Speichervorrichtung 23 gespeichert
ist, die einen ROM (Nur-Lese-Speicher)
und einen RAM (Schreib-Lesespeicher) umfasst, und sendet das LD-Antriebssteuersignal S3,
das den Antriebsstrom spezifiziert, an den LD-Treiber 21.
-
Eine
Leistungskalibrierungsschaltung 25 findet die optimale
Aufzeichnungslichtintensität,
indem sie unter der Steuerung der Steuereinrichtung 15 eine
weiter unten beschriebene Leistungskalibrierung für eine in
die optische Aufzeichnungsvorrichtung 10 geladene optische
Platte ausführt.
Das so erhaltene Ergebnis wird der Steuereinrichtung 15 zugeführt. Eine
Plattenermittlungsschaltung 27 ermittelt, ob eine optische
Platte in die Aufzeichnungsvorrichtung 10 geladen (oder
aus dieser entfernt) worden ist oder nicht, und schickt das Ermittlungsergebnis
an die Steuereinrichtung 15.
-
Mit
Bezug auf den Ablaufplan von 3 und das
Zeitdiagramm von 4 wird ein Arbeitsvorgang der
oben beschriebenen optischen Aufzeichnungsvorrichtung 10,
wenn die Lichtleistungssteuerung der Laserdiode 5 während des
Aufzeichnungsvorgangs ausgeführt
wird, beschrieben. Der Arbeitsvorgang geht unter der Steuerung der
Steuereinrichtung 15 vor sich.
-
Die
Steuereinrichtung 15 ermittelt, ob eine Platte in der optischen
Aufzeichnungsvorrichtung 10 ersetzt (oder neu in diese
geladen) worden ist (Schritt S11). In diesem Fall kann die Steuereinrichtung 15 die
Platte selbst identifizieren, indem sie auf der Platte aufgezeichnete
Informationen oder dergleichen ausliest oder das Öffnen eines
Plattenfachs oder dergleichen ermittelt. Wenn festgestellt wird,
dass die Platte weder ersetzt noch neu geladen worden ist, springt
die Steuereinrichtung 15 für den weiteren Arbeitsvorgang
zum Schritt S19 und so weiter. Wenn andererseits festgestellt worden
ist, dass die Platte ersetzt oder neu geladen worden ist, geht die
Steuereinrichtung 15 zu den nachfolgenden Schritten, um einen
Referenzwert für
optimale Aufzeichnungslichtintensität zu finden, und zur Aufzeichnungs-Lichtleistungssteuerung über.
-
Zu
Beginn sendet die Leistungskalibrierungsschaltung 25 das
Antriebssignal an den LD-Treiber 21, um durch Antreiben
der Laserdiode 5 eine Probeaufzeichnung auf der optischen
Platte durchzuführen.
Hierbei hängen
die aufzuzeichnenden Probedaten von einem Informationsdatenaufzeichnungsformat
der optischen Platte ab, wobei beispielsweise Daten mit einer Bitlänge von
3T bis 11T (T: Kanal-Bitlänge)
verwendet werden. Die optimale Lichtleistung für die Aufzeichnung wird gefunden,
indem wie oben besprochen die Probeaufzeichnung unter Veränderung
der Lichtleistung ausgeführt
wird (Schritt S12).
-
Anschließend treibt
die Steuereinrichtung 15 die Laserdiode 5 so an,
dass die optimale Lichtleistung erreicht wird. Die Frontlichtleistung
der Laserdiode 5 während
des Aufzeichnungsvorgangs wird durch den Frontmonitordetektor 7 überwacht,
um einen Referenzmonitorstrom (Im0) zu erfassen
(Schritt S13). Die Steuereinrichtung 15 startet danach
das Aufzeichnen von Informationsdaten auf die optische Platte (Schritt
S14). Die Steuereinrichtung 15 steuert derart, dass ein
Frontmonitorstrom (FM-Strom: Im) von dem
Frontmonitordetektor 7 auf dem Referenzmonitorstrom (Im0) gehalten wird. Die Steuereinrichtung 15 kann
den Frontmonitorstrom (Im) oder die Änderungsgeschwindigkeit
des Stroms (Im) so steuern, dass sie in
einen vorbestimmten Bereich fallen. Die Steuereinrichtung 15 speichert
die Temperaturdetektionswerte und die entsprechenden Antriebsstromwerte
(Id) der Laserdiode 5 während
des Steuerungsvorgangs auf eine zugeordnete Art und Weise als Speicherdaten
in einer Lerntabelle im Speicher 23 (Schritt S15).
-
Als
Beispiel des obigen Steuerungsvorgangs ist in 4 die
Lichtleistungssteuerung der Laserdiode 5 während einer
intermittierenden Aufzeichnung gezeigt. In diesem Beispiel sind
25°C als
Temperatur gegeben, die der Intensität des Detektionstemperatursignals
S2 beim Starten der Aufzeichnung der Informationsdaten entsprechen,
wobei die Temperatur mit fortschreitender Aufzeichnung allmählich ansteigt.
Die Lichtleistung der Laserdiode 5 nimmt mit ansteigender
Temperatur ab ((i) in 4). Wenn eine Änderung
(d. h. in diesem Beispiel eine Abnahme) der Lichtleistung ein vorbestimmtes
Verhältnis
((ii) in 4) erreicht, verändert (d.
h. erhöht)
die Steuereinrichtung 15 den Antriebsstrom (Id) der Laserdiode 5 ((iii)
in 4) und nimmt dadurch eine solche Einstellung vor,
dass der Frontmonitorstrom des Frontmonitordetektors 7 im
Wesentlichen gleich dem Referenzmonitorstrom (Im0)
ist ((ii) in 4). Die Steuerein richtung 15 speichert
die Temperaturdetektionswerte und die entsprechenden Antriebsstromeinstellwerte,
die während
des Steuerungsvorgangs erhalten werden, in einer Eins-zu-eins-Entsprechung
in der Lerntabelle.
-
Die
Steuereinrichtung 15 ermittelt, ob der Aufzeichnungsvorgang
unterbrochen ist oder nicht (Schritt S16). Wenn festgestellt wird,
dass der Aufzeichnungsvorgang nicht unterbrochen ist, kehrt die Steuerung
zum Schritt S15 zurück,
in dem sie die Lichtleistung einstellt und während der Informationsdatenaufzeichnung
die Daten wiederum in der oben besprochenen Art und Weise in der
Lerntabelle speichert.
-
Wenn
im Schritt S16 festgestellt wird, dass der Aufzeichnungsvorgang
unterbrochen ist, ermittelt die Steuereinrichtung 15 des
Weiteren, ob die Aufzeichnung beendet ist oder nicht (Schritt S17).
Wenn in diesem Schritt festgestellt wird, dass die Aufzeichnung
beendet ist, verlässt
die Steuerung diese Subroutine und kehrt zur Hauptroutine zurück. Wenn
das Gegenteil festgestellt wird, ermittelt die Steuereinrichtung,
ob das Aufzeichnen wieder aufgenommen ist oder nicht (Schritt S18).
Wenn festgestellt wird, dass das Aufzeichnen nicht wieder aufgenommen
ist, kehrt die Steuerung zum Schritt S17 zurück und wiederholt die Schritte
S17 und S18.
-
Wenn
im Schritt S18 festgestellt wird, dass der Aufzeichnungsvorgang
wieder aufgenommen ist, erlangt die Steuereinrichtung 15 einen
momentanen Temperaturdetektionswert von dem Temperaturdetektor 17 (Schritt
S19). Danach ermittelt die Steuereinrichtung 15, ob die
Detektionstemperaturdaten und die entsprechenden Antriebsstromdaten
bereits in der Lerntabelle gespeichert sind (Schritt S20). Wenn
festgestellt wird, dass die Daten bereits in der Lerntabelle gespeichert
sind, erlangt die Steuereinrichtung 15 die Antriebsstromdaten,
die den Detektionstemperaturdaten entsprechen, aus der Lerntabelle
(Schritt S21). Wenn im Schritt S20 fest gestellt wird, dass die Lerntabelle
keine Antriebsstromdaten, die den Detektionstemperaturdaten entsprechen,
enthält,
berechnet die Steuereinrichtung 15 einen Antriebsstrom
durch Verwendung eines Korrekturkoeffizienten in einer Temperaturkorrekturtabelle,
die neben der Lerntabelle im Voraus in einem anderen Bereich des
Speichers 23 gespeichert worden ist (Schritt S22). Hierbei
können
im Fall, dass festgestellt wird, dass sich keine Änderung
der Temperatur ergeben hat, während
die Aufzeichnung unterbrochen war, die Daten zum Zeitpunkt der Unterbrechung
verwendet werden.
-
Danach
treibt die Steuereinrichtung 15 die Laserdiode 5 mit
dem Antriebsstromwert an und erfasst den Referenzmonitorstrom (Im0) (Schritt S23). Anschließend startet
die Steuereinrichtung 15 das Aufzeichnen der Informationsdaten
auf die optische Platte (Schritt S24: (iv) in 4).
Die Steuereinrichtung 15 steuert so, dass der Frontmonitorstrom
(Im) des Frontmonitordetektors 7 auf
dem Referenzmonitorstrom (Im0) gehalten
wird. Außerdem
speichert die Steuereinrichtung 15 die Detektionstemperaturdaten und
die Antriebsstromdaten (Id-Daten) der Laserdiode 5 währen des
Steuerungsvorgangs in der Lerntabelle im Speicher 23 oder
aktualisiert die Lerntabelle mit den Daten (Schritt S25).
-
Die
Steuereinrichtung 15 ermittelt, ob der Aufzeichnungsvorgang
unterbrochen ist oder nicht (Schritt S26). Wenn festgestellt wird,
dass das Aufzeichnen nicht unterbrochen ist, kehrt die Steuereinrichtung
zum Schritt S25 zurück,
wobei sie die Lichtleistung einstellt und während der Informationsdatenaufzeichnung
die Daten wiederum in der oben besprochenen Art und Weise in der
Lerntabelle speichert.
-
Wenn
im Schritt S26 festgestellt wird, dass der Aufzeichnungsvorgang
unterbrochen ist, kehrt die Steuereinrichtung 15 zum Schritt
S17 zurück und wiederholt
den Schritt S17 und so weiter. Durch Verfolgen der oben besprochenen
Prozedur wird die Lichtleistungssteuerung der Laserdiode 5 während des
Aufzeichnungsvorgangs ausgeführt.
-
Die
Ausführungsform
ist oben für
den Fall beschrieben worden, in dem der Antriebsstromwert der Laserdiode 5 anhand
der gespeicherten Detektionstemperaturdaten und der Antriebsstromdaten (Id-Daten)
selbst eingestellt wird. Es sei jedoch angemerkt, dass auch in der
Art und Weise vorgegangen werden kann, dass ein Interpolationswert
der gespeicherten Detektionstemperaturdaten und der Antriebsstromdaten
(Id-Daten) berechnet wird und der Antriebsstromwert der Laserdiode 5 anhand
des Interpolationswertes eingestellt wird.
-
Wie
ausführlich
beschrieben worden ist, werden die Temperatur der Laserdiode 5 und
das Frontausgangslicht von der Laserdiode 5 überwacht,
wobei der Antriebsstrom während
der Aufzeichnung so eingestellt wird, dass der Monitorstromwert
(d. h. die Lichtleistung der Emission) in einem vorbestimmten Bereich
liegt, wobei gleichzeitig der Temperaturdetektionswert und der Antriebsstromeinstellwert
in der Lerntabelle (Speicher) gespeichert werden, um zum späteren Einstellzeitpunkt
als Referenzdaten verwendet zu werden.
-
Der
Antriebsstrom wird auf der Grundlage der Daten, die während der
intermittierenden Aufzeichnung, nachdem der Aufzeichnungsvorgang
unterbrochen worden ist, in der Lerntabelle gespeichert worden sind,
gesteuert. Folglich ist es auch dann, wenn die Aufzeichnung intermittierend
geschieht, und unabhängig
von einer Länge
von periodischen Zeitintervallen möglich, die Lichtleistungssteuerung mit
einer hohen Genauigkeit und in stabiler Weise auszuführen. Außerdem ist
es aufgrund dessen, dass die Tabelle für vorbestimmte Temperaturkorrekturkoeffizienten
vorgesehen ist, im Fall, dass die momentane Temperatur außerhalb
des Bereichs der gespeicherten Temperaturdetektionswerte liegt und
keine effektiven Lerndaten verfügbar
sind, möglich,
die Lichtleistungssteuerung mit einer hohen Genauigkeit und in stabiler
Weise auszuführen,
indem während der Überwachung
des Frontemissionslichts von der Laserdiode 5 ein vorbestimmter
Temperaturkorrekturkoeffizient verwendet wird.