JP2000082230A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2000082230A
JP2000082230A JP10262799A JP26279998A JP2000082230A JP 2000082230 A JP2000082230 A JP 2000082230A JP 10262799 A JP10262799 A JP 10262799A JP 26279998 A JP26279998 A JP 26279998A JP 2000082230 A JP2000082230 A JP 2000082230A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、受光素子の帯域不足によりサンプ
ルホールド回路の出力に擬似オフセットが生じて半導体
レーザの発光パワー制御に制御誤差が生じてしまうとい
う課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、受光素子21として応答速
度が当該装置の書き込み速度で決まる必要応答速度より
遅い受光素子を有し、この受光素子21の帯域不足によ
り生ずるレーザ光源17の発光パワーの誤差を補正する
補正手段を発光パワー制御手段に設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ディスクに情報の
書き込みが可能である光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、マルチメディア時代の主役として
CD(Compact Discの略で光ディスクの一
例)は目覚ましい普及を遂げている。また、CDを読み
出し専用メモリのROM(Read Only Mem
ory)に応用したCD−ROMはCD−ROMドライ
ブ装置により情報の読み出し(再生、リードともいう)
が行われるが、このCD−ROMドライブ装置はパソコ
ンに標準品として搭載されるようになってきた。
【0003】CDの世界はまだまだ発展を遂げており、
一度だけ情報の書き込み(記録、ライトともいう)が可
能なCD−R(CD−Recordable)、何度で
も情報の書き込みが可能なCD−RW(CD−Rewr
itable)へと応用されてその可能性はとどまるこ
となく進化を遂げている。CDはディスク基板上にデー
タ列をピットと呼ばれる穴の有無で表現し、これにレー
ザ光を当ててその反射光変化でデータを読み取る。この
データ列はレコード盤の様にディスク基板上に螺旋状に
並べられている。この螺旋状に配された線をトラックと
呼んでいる。隣合うトラックの間の距離は1.6ミクロ
ンである。
【0004】図13は一般的なCD−Rドライブ装置の
構成を示す。光ディスク(CDやCD−ROM)1はス
ピンドルモータ2により回転駆動される。光ピックアッ
プ3は、半導体レーザ(レーザダイオード)からなるレ
ーザ光源、レンズ等の光学系、フォーカスアクチュエー
タを含むフォーカスサーボ系、トラックアクチュエータ
を含むトラックサーボ系、受光素子、ポジションセンサ
等を内蔵し、半導体レーザから光学系を介して光ディス
ク1にレーザ光を照射してその反射光を光学系を介して
受光素子で受光する。この受光素子の出力信号はリード
アンプ4を介して出力される。フォーカスサーボ系はレ
ーザ光の焦点が光ディスク1に合うように光学系のレン
ズ位置を光ディスク1に垂直な方向に駆動し、トラック
サーボ系はレーザ光の焦点が光ディスク1のトラック上
をトレースするように光学系のレンズ位置を光ディスク
1の半径方向(スレッジ方向)に駆動する。
【0005】スピンドルモータ2はモータドライバ5に
より駆動され、サーボ手段6はリードアンプ4の出力信
号を用いてモータドライバ5を制御してスピンドルモー
タ2の回転速度を一定の速度になるように制御する。光
ピックアップ3全体は図示しないシークモータにより光
ディスク1の半径方向(スレッジ方向)に駆動され、サ
ーボ手段6はリードアンプ4の出力信号を用いてシーク
モータを光ディスク1上のレーザ光スポットが目的の場
所に位置するように制御する。
【0006】光ディスク1からデータを読み出す場合に
は、光ピックアップ3は半導体レーザから光学系を介し
て光ディスク1にレーザ光を照射し、その反射光を光学
系を介して受光素子で受光して再生信号を得る。この再
生信号はリードアンプ4で増幅され2値化(デジタル
化)された後にCDデコーダ7に入力されてEFM復調
される。EFMはEight to Fourteen
Modulationの略であり、光ディスク1には
光学的に再生または記録しやすいように8bitのデー
タを14bitのデータに変調したデータが書かれてい
る。
【0007】CDデコーダ7でEFM復調されたデータ
は、CD−ROMデコーダ8によりデインターリーブ
(並べ替え直し)とエラー訂正の処理を受け、バッファ
マネージャ9により一旦バッファRAM10に蓄えられ
てセクタデータとして揃った段階でATAPIやSCS
Iといったインターフェース(I/F)11を介してホ
ストコンピュータに一気に送られる。音楽データの場合
はCDデコーダ7から出力されるデータはD/Aコンバ
ータ12に入力されてアナログのオーディオ信号に変換
される。
【0008】光ディスク1にデータを書き込む時には、
I/F11を通してホストコンピュータから送られてき
たデータはバッファマネージャ9により一旦バッファR
AM10に蓄えられ、バッファRAM10にある程度デ
ータが蓄えられたところでそのデータの書き込みが開始
されるが、その前に光ディスク1上のレーザ光スポット
を書き込み開始地点に位置させる。この地点はトラック
の蛇行によりあらかじめ光ディスク1に刻まれているウ
ォブル信号により求められる。ウォブル信号にはATI
Pと呼ばれる絶対時間情報が含まれており、この情報は
リードアンプ4からの再生信号よりATIPデコーダ1
3により取り出される。
【0009】また、ATIPデコーダ13が生成する同
期信号はCDエンコーダ14に入力され、光ディスク1
上の正確な位置でのデータの書き出しが可能になる。バ
ッファRAM10に蓄えられたデータは、CD−ROM
エンコーダ15やCDエンコーダ14でエラー訂正コー
ドの付加やインターリーブ(並べ替え)が行われた後に
EFM変調され、発光パワー制御手段としてのレーザコ
ントロール回路(レーザコントローラ)16、光ピック
アップ3を介して光ディスク1に記録される。
【0010】図14は光ピックアップ3の構成を示す。
レーザ光源としての半導体レーザ17を出射したレーザ
光は、コリメートレンズ18、ビームスプリッタ19を
通り、対物レンズ20により集光されて光ディスク1に
光スポットとして照射される。光ディスク1で反射され
た光は、対物レンズ20を通ってビームスプリッタ19
でフォトダイオードからなる受光素子41の方向へ反射
され、集光レンズ22により受光素子41に集光され
る。また、半導体レーザ17の発光パワーをモニタする
受光素子は、半導体レーザ17から後方に出射されたレ
ーザ光をモニタするフォトダイオード、又は半導体レー
ザ17から前方に出射されたレーザ光をモニタするフォ
トダイオード21が用いられる。
【0011】対物レンズ20は、光ディスク1の記録面
と垂直な方向に移動可能であり、フォーカスアクチュエ
ータによりレーザ光スポットが光ディスク1の記録面に
形成されるように光ディスク1の記録面と垂直な方向に
駆動される。また、対物レンズ20は、光ディスク1の
半径方向に移動可能であり、トラックアクチュエータに
より光ディスク1上に螺旋状に記録されたトラックに追
従するように駆動される。
【0012】ここで、半導体レーザ17は温度とともに
光出力が変化してしまう。これはサーボ系のゲイン特性
などに影響を与えるので、半導体レーザ17の光出力が
変化しないようにする必要がある。半導体レーザ17は
その構造上光が両側から出るので、光出力が一定になる
ように半導体レーザ17に流れる電流がレーザコントロ
ール回路16により制御される。この半導体レーザ17
の光出力を一定になるように制御することをAPC(A
uto Power Control)という。また、
フォトダイオード(以下PDという)からなる受光素子
21が半導体レーザ17から光ディスク1側とは反対側
に出る光を受光する場合には、このPD21を後方PD
という。PD21が半導体レーザ17から光ディスク1
側に出る光の一部を受光する場合には、PD21を前方
PDという。
【0013】図15はCDプレーヤのようにリードパワ
ーの制御のみを行う光ディスク装置のレーザコントロー
ル回路の構成を示す。PD21の出力は、電流出力で非
常に小さいので、一旦アンプ23で電圧に変換されて
(電流のままで制御に用いられる場合もある)増幅され
る。このアンプ23の出力は比較器24により基準電圧
と比較され、レーザドライバ25が比較器24の出力信
号により半導体レーザ17を駆動する。
【0014】アンプ23の出力が基準電圧より大きけれ
ば比較器24の出力が下がり、アンプ23の出力が基準
電圧より小さければ比較器24の出力が上がる。これに
より、半導体レーザ17に流れる電流はアンプ23の出
力と基準電圧とが等しくなるように制御される。ここ
で、PD21の出力はPD21が半導体レーザ17から
受ける光出力パワーに比例するので、基準電圧がいくつ
のときに半導体レーザ17からいくらの光出力パワーが
出射されるかを求めれば(実際にはパワーメータと呼ば
れる光量測定装置で半導体レーザ17から出射される光
出力パワーを測定する)、基準電圧調整で半導体レーザ
17を任意の一定光出力パワーで発光させることができ
る。一般的には基準電圧はD/Aコンバータなどで与え
ることが多い。
【0015】図16は、リードパワー及びライトパワー
の制御を行う上記CD−Rドライブ装置のレーザコント
ロール回路16の構成を示す。CDプレーヤのようにリ
ードパワーの制御しか行わない光ディスク装置のレーザ
コントロール回路では、一旦半導体レーザ17の発光パ
ワーとリードアンプ23の出力電圧との関係を求めてお
けば、PD21の出力が半導体レーザ17の発光パワー
が所望のパワーのときの値になるように半導体レーザ1
7の発光パワーを調整すればAPCを行うことができ
る。
【0016】これに対して、リードパワー及びライトパ
ワーの制御を行う上記CD−Rドライブ装置のレーザコ
ントロール回路16では、アンプ23の出力電圧は、半
導体レーザ17の発光パワーがリードパワーの時の電圧
と、半導体レーザ17の発光パワーがライトパワーの時
の電圧との2値の電圧の方形波となるので、リード時の
電圧とライト時の電圧をサンプリングして保持する必要
がある。
【0017】サンプルホールド(S/H)回路26は、
サンプリング信号1によりリーパワード時にアンプ23
の出力電圧をサンプリングし、ライトパワー時にホール
ドする。サンプルホールド(S/H)回路27は、サン
プリング信号2によりライトパワー時にアンプ23の出
力電圧をサンプリングし、リードパワー時にホールドす
る。サンプルホールド回路26の出力電圧は比較器28
により基準電圧1と比較され、サンプルホールド回路2
7の出力電圧は比較器29により基準電圧2と比較され
る。レーザドライバ25は比較器28、29から入力さ
れる入力電圧に比例した電流を半導体レーザ17に流
す。また、レーザドライバ25は入力されたEFM信号
によりライトパワー発光とリードパワー発光を切り換え
る機能も備えている。
【0018】サンプルホールド回路26、27は図17
に示すようにアナログスイッチ30、コンデンサ31、
バッファアンプ32により構成され、アナログスイッチ
30がサンプリング信号によりオン/オフされる。サン
プリング信号がオンになると、アナログスイッチ30が
オンし、この時の入力電圧がコンデンサ31にチャージ
される。サンプリング信号がオフになると、アナログス
イッチ30がオフし、コンデンサ31にアナログスイッ
チ30のオン時にチャージされた電圧が保持される。
【0019】図18はCD−Rにデータを書き込む時の
半導体レーザ17の発光パワーを示す。図18におい
て、時間tsより前の波形が光ディスク1からデータを
読み出す場合の半導体レーザ17の発光パワー波形であ
り、時間tsより後の波形が光ディスク1にデータを書
き込む場合の半導体レーザ17の発光パワー波形であ
る。光ディスク1からデータを読み出す場合、半導体レ
ーザ17からは一般的に1mW以下(具体的には0.4
mW等)のリードパワーの光が一定光量で出力される。
リードパワーは、上述のようにレーザコントロール回路
16によって半導体レーザ17の発光パワーがAPCさ
れることにより、一定光量に保たれる。
【0020】一方、ライト時は、半導体レーザ17がリ
ードパワーとライトパワーの発光パワーを繰り返す。ラ
イトパワーは一般に数mW〜数十mWである(具体的に
は5mW〜20mWで実際に書き込みを行っている記録
特性が良いパワーが選ばれる)。ライトパワーもリード
パワーと同様にAPCが行われて一定光量に保たれる。
なお、実際のライト時の半導体レーザ17の発光パワー
波形は、光ディスクへの書き込み特性を良くする(光デ
ィスクに書かれるピットの形状を良くする)ため、リー
ドパワーからライトパワーに切り替わった直後にはライ
トパワーを持ち上げて書き込みを行う。
【0021】図19は上記半導体レーザ(以下LDとも
いう)17の出力、サンプリング信号1、サンプリング
信号2の波形例を示す。サンプルホールド回路26はサ
ンプリング信号1によりリード時にアンプ23の出力電
圧をサンプリングし、サンプルホールド回路27はサン
プリング信号2によりライト時にアンプ23の出力電圧
をサンプリングする。サンプルホールド回路26、27
は実際にはリードパルス、ライトパルスのすべてのパル
ス(3T〜11T)に対してアンプ23の出力電圧をサ
ンプリングする場合と、一定幅以上のパルスのみに対し
てアンプ23の出力電圧をサンプリングする場合があ
り、図19は後者の場合である。
【0022】図20は受光素子21のスピード(以下帯
域という)不足による擬似オフセットが発生する様子を
示す。レーザコントロール回路16にて半導体レーザ1
7の発光パワー制御に用いる受光素子21の帯域が足り
ないと、リードパワーに対応するアンプ23の出力電圧
をサンプリングする際に、アンプ23の出力電圧をリー
ドパワーに対応する電圧に落ちる前にサンプリングして
しまうことになるので、(一般的にはアンプ23の出力
電圧をサンプリングする際に十分にリードパワーに対応
する電圧に落ちてからサンプリングするように十分に早
い帯域を持った受光素子21を用いる)、サンプルホー
ルド回路26、27の出力が恰もオフセットを持ってい
るように見える。これは受光素子の帯域不足による擬似
オフセットと呼ぶ。図20では半導体レーザ17の光出
力を一定としているが、実際に半導体レーザ17の光出
力のAPCを行うと、擬似オフセット分によりリードパ
ワーが低下してしまい、結局図21に示すように半導体
レーザ17の光出力の制御誤差が生じてしまう。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】今日、CD−ROMド
ライブ装置やCD−Rドライブ装置の読み出し速度はオ
ーディオ再生時などの標準速度に対して30倍などと非
常に高速化されている。また、CD−Rドライブ装置の
書き込み速度は読み出し速度に対して後追いとはなって
いるものの2倍速→4倍速と着実に高速化されている。
この書き込み速度の高速化により、半導体レーザの発光
パワーを制御するために用いる受光素子の必要帯域もど
んどん上がって行くこととなる。
【0024】しかしながら、受光素子の必要帯域を上げ
るにも技術的な課題があり、受光素子の帯域が必要帯域
より低い場合には、リードパワーで考えると、図20に
示すようにサンプルホールド回路26、27の出力に擬
似オフセットが生じてしまう。レーザコントロール回路
16はその擬似オフセットにより半導体レーザ17の発
光パワーが上昇してしまったと思い、半導体レーザ17
の発光パワーを下げる方に制御してしまう。よって、半
導体レーザ17の発光パワー制御に制御誤差が生じてし
まう。図21はこの場合の半導体レーザ17の発光パワ
ーを示す。なお、図21ではライトパルスを省略してあ
る。
【0025】また、リードパワーだけでなく、ライトパ
ワーでもサンプルホールド回路27の出力に擬似オフセ
ットが生じてしまい、レーザコントロール回路16はそ
の擬似オフセットにより半導体レーザ17の発光パワー
を所望のパワーより上げる方に制御してしまう。よっ
て、半導体レーザ17の発光パワー制御に制御誤差が生
じてしまう。
【0026】一般的に、サンプルホールド回路では、ア
ナログスイッチがオフになると、アナログスイッチのオ
ン時と比べて出力電圧が異なってしまう。これは一般に
ホールドステップと呼んでいる。例えば図16に示す回
路では、リード時はサンプルホールド回路26のアナロ
グスイッチがオフするので、レーザドライバ25に入力
される電圧がホールドステップにより大きくなる。実際
に半導体レーザ17の発光パワーが上がったわけではな
いのにレーザコントロール回路16が半導体レーザ17
の発光パワーが上がったと思うので、半導体レーザ17
の発光パワーを落としてしまう。つまり、リード時とラ
イト時でリードパワーが変わってしまうことになる。半
導体レーザ17の発光パワーの変動はサーボ信号などに
悪影響を与えてしまい、信頼性の点で良くない。
【0027】光ディスクに同じライトパワーで書き込み
を行っても光ディスク毎に書き込み特性が異なってしま
うので、実際のCD−Rドライブ装置やCD−RWドラ
イブ装置においては、光ディスク毎にライトパワーを変
えている。これは実際に光ディスクにいろいろなライト
パワーで試し書きをしてそこを読むことで最適なライト
パワーを求め、ライトパワーを決定している。しかし、
ライトパワーが異なると、受光素子の帯域不足による擬
似オフセット電圧分が変わってしまうことになり、半導
体レーザの発光パワーが変動してサーボ信号などに悪影
響を与えてしまい、信頼性の点で良くない。
【0028】実際のCD−Rドライブ装置やCD−RW
ドライブ装置においては、書き込み速度が一定ではな
く、複数の書き込み速度(倍速)での書き込みを可能と
している。例えば、最近のCD−Rドライブ装置やCD
−RWドライブ装置では、4倍速と2倍速と1倍速での
書き込みをサポートしている。これは光ディスクの品質
などによりあえて書き込み速度を落としたり光ディスク
のコピーを行う時には情報送出側の装置に情報受け側の
装置のスピードを合わせたりするためである。書き込み
速度の変化は受光素子の帯域不足による擬似オフセット
電圧分を変えてしまうことになり、半導体レーザの発光
パワーが変動してサーボ信号などに悪影響を与えてしま
い、信頼性の点で良くない。
【0029】請求項1に係る発明は、必要な帯域を持つ
受光素子を用いなくても所望の書き込み速度の光ディス
ク装置を実現でき、安価な受光素子を選択でき用いて装
置全体として安価な装置を実現できる光ディスク装置を
提供することを目的とする。請求項2に係る発明は、サ
ンプルホールド回路のホールドステップによるレーザ光
源の発光パワーの変動を無くすことができ、安定したサ
ーボ制御が可能となり、ひいては装置の信頼性を上げる
ことができる光ディスク装置を提供することを目的とす
る。
【0030】請求項3に係る発明は、光ディスク毎にラ
イトパワーが変わってもレーザ光源の発光パワーの変動
を無くすことができ、安定したサーボ制御が可能とな
り、ひいては装置の信頼性を上げることができる光ディ
スク装置を提供することを目的とする。請求項4に係る
発明は、書き込み速度が変わってもレーザ光源の発光パ
ワーの変動を無くすことができ、安定したサーボ制御が
可能となり、ひいては装置の信頼性を上げることができ
る光ディスク装置を提供することを目的とする。請求項
5に係る発明は、光ディスク装置組立て設備の簡素化が
可能で組立て工程数の低減が可能となる光ディスク装置
を提供することを目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、光ディスクに光を照射する
レーザ光源と、このレーザ光源の発光パワーをモニタす
る受光素子と、この受光素子の出力信号を用いて前記レ
ーザ光源の発光パワーを制御する発光パワー制御手段と
を有し、光ディスクに情報の書き込みが可能である光デ
ィスク装置において、前記受光素子として応答速度が当
該装置の書き込み速度で決まる必要応答速度より遅い受
光素子を有し、この受光素子の帯域不足により生ずる前
記レーザ光源の発光パワーの誤差を補正する補正手段を
前記発光パワー制御手段に設けたものである。
【0032】請求項2に係る発明は、請求項1記載の光
ディスク装置において、前記発光パワー制御手段は前記
受光素子の出力信号をサンプルホールドするサンプルホ
ールド回路を有し、前記補正手段は前記受光素子の帯域
不足による擬似オフセットと前記サンプルホールド回路
で生ずるホールドステップによる前記レーザ光源の発光
パワー制御誤差を補正するものである。
【0033】請求項3に係る発明は、請求項1記載の光
ディスク装置において、前記補正手段の補正値を前記レ
ーザ光源の書き込みパワーに応じて可変する手段を備え
たものである。請求項4に係る発明は、請求項1記載の
光ディスク装置において、前記補正手段の補正値を書き
込み速度に応じて可変する手段を備えたものである。請
求項5に係る発明は、請求項3または4記載の光ディス
ク装置において、前記発光パワー制御手段は前記受光素
子の出力信号をサンプルホールドするサンプルホールド
回路と、前記サンプルホールド回路の出力信号をモニタ
するモニタ手段を有し、このモニタ手段の出力信号によ
り前記補正値を算出するための演算の係数を求めるもの
である。
【0034】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施形態の
レーザコントロール回路を示す。この第1の実施形態
は、請求項1に係る発明の一実施形態であり、前述した
図13に示すCD−Rドライブ装置において、図16に
示すレーザコントロール回路16の代わりに図1に示す
レーザコントロール回路を用い、受光素子21として応
答速度が当該装置の書き込み速度で決まる必要応答速度
より遅い受光素子を用いたものである。このレーザコン
トロール回路では、図16に示すレーザコントロール回
路16において、サンプルホールド回路26、27の出
力の擬似オフセットを補正することによって、受光素子
21の帯域不足により生ずる半導体レーザ17の発光パ
ワー制御誤差を補正するための補正手段が設けられてい
る。
【0035】この補正手段は、サンプルホールド回路2
6の出力に擬似オフセットを打ち消すための補正電圧1
を足し込むことで、サンプルホールド回路26の出力の
擬似オフセットを打ち消す第1の補正手段と、サンプル
ホールド回路27の出力の擬似オフセットを打ち消すた
めの補正電圧2を基準電圧2に足し込むことで、サンプ
ルホールド回路27の出力の擬似オフセットを打ち消す
第2の補正手段とからなる。
【0036】受光素子21の帯域不足によるサンプルホ
ールド回路26の出力の擬似オフセット分を仮に+αと
すると、補正電圧1を−αとすれば図2に示すようにサ
ンプルホールド回路26の出力の擬似オフセットを打ち
消してリードパワー制御(半導体レーザ17の発光パワ
ー制御)の制御誤差を無くすことができる。また、受光
素子21の帯域不足によるサンプルホールド回路27の
出力の擬似オフセット分を仮に−α’(ライトパワーの
場合はサンプルホールド回路27の出力を所望のパワー
に対応する電圧より低めにサンプリングするので、負数
となる)とすると、補正電圧2を+α’とすればサンプ
ルホールド回路27の出力の擬似オフセットを打ち消し
てライトパワー(半導体レーザ17の発光パワー制御)
の制御誤差を無くすことができる。
【0037】当然のことながら、第1の補正手段は、サ
ンプルホールド回路26の出力に補正電圧1を足し込ん
でサンプルホールド回路26の出力の擬似オフセットを
打ち消す代りに、基準電圧1をサンプルホールド回路2
6の出力の擬似オフセット分+α増やすことでサンプル
ホールド回路26の出力の擬似オフセットを打ち消して
リードパワー制御誤差を無くすようにすることができ
る。また、第2の補正手段は、サンプルホールド回路2
7の出力に補正電圧2としての−α’を足し込むこと
で、サンプルホールド回路27の出力の擬似オフセット
を打ち消してライトパワー制御誤差を無くすようにする
こともできる。
【0038】この第1の実施形態によれば、受光素子2
1として必要な帯域を持つ受光素子がなくても、所望の
書き込み速度のCD−Rドライブ装置を実現することが
できる。また、受光素子21として必要な帯域よりも低
速な受光素子を用いることができ、安価な受光素子を選
択して用いて装置全体として安価な装置を実現すること
ができる。なお、請求項1に係る発明は、第1の実施形
態に限定されるものではなく、例えばCD−RWドライ
ブ装置などの光ディスク装置にも適用することができ
る。
【0039】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。この第2の実施形態は請求項2に係る発明の一
実施形態である。図3はサンプルホールド回路に一定電
圧を入力した場合におけるサンプルホールド回路の出力
電圧波形の様子を示す。図3に示すように、サンプルホ
ールド回路の出力電圧にはホールステップと呼ばれるア
ナログスイッチのオン/オフによる誤差が生ずる。これ
により、図4に示すように、前述した図16に示すCD
−Rドライブ装置では、受光素子21の帯域不足により
生ずる半導体レーザ17の発光パワー制御誤差に加え
て、ホールドステップによる半導体レーザ17の発光パ
ワー制御誤差が生じてしまう。
【0040】そこで、第2の実施形態では、上記第1の
実施形態において、第1の補正手段は、図5に示すよう
に、受光素子21の帯域不足によるサンプルホールド回
路26の出力の擬似オフセット+αを補正する補正電圧
−αと、サンプルホールド回路26の出力電圧のホール
ステップ+βを補正する補正電圧−βとを加えた補正電
圧1(=−α−β)をサンプルホールド回路26の出力
電圧を足し込んでサンプルホールド回路26の出力の擬
似オフセット及びサンプルホールド回路26の出力電圧
のホールステップを打ち消すことでリードパワー制御の
制御誤差を無くす。ここに、図5ではライトパルスは省
略してある。
【0041】当然のことながら、第1の補正手段は、サ
ンプルホールド回路26の出力に上記補正電圧1を足し
込んでサンプルホールド回路26の出力の擬似オフセッ
ト及びサンプルホールド回路26の出力電圧のホールス
テップを打ち消す代りに、サンプルホールド回路26の
出力の擬似オフセット分+αと、サンプルホールド回路
26の出力電圧のホールステップ+βとを加えた補正電
圧(=+α+β)だけ基準電圧1を増やすことでサンプ
ルホールド回路26の出力の擬似オフセット及びサンプ
ルホールド回路26の出力電圧のホールステップを打ち
消してリードパワー制御の制御誤差を無くすようにする
ことができる。
【0042】また、第2の補正手段は、サンプルホール
ド回路27の出力の擬似オフセット分+α’と、サンプ
ルホールド回路27の出力電圧のホールステップ+β’
とを加えた補正電圧2(=+α’+β’)だけ基準電圧
2を増やしてサンプルホールド回路27の出力の擬似オ
フセット及びサンプルホールド回路27の出力電圧のホ
ールステップを打ち消すことでライトパワー制御の制御
誤差を無くす。
【0043】なお、第2の補正手段は、補正電圧2(=
+α’+β’)だけ基準電圧2を増やす代りに、サンプ
ルホールド回路26の出力に補正電圧−(α’+β’)
を足し込んでサンプルホールド回路27の出力の擬似オ
フセット及びサンプルホールド回路27の出力電圧のホ
ールステップを打ち消すことでライトパワー制御の制御
誤差を無くすようにしてもよい。
【0044】この第2の実施形態によれば、サンプルホ
ールド回路26、27の出力電圧のホールステップによ
る半導体レーザ17の発光パワー制御誤差が無くなるの
で、安定したサーボ制御が可能となり、ひいては装置の
信頼性を上げることができる。なお、請求項2に係る発
明は、第2の実施形態に限定されるものではなく、例え
ばCD−RWドライブ装置などの光ディスク装置にも適
用することができる。
【0045】次に、本発明の第3の実施形態について説
明する。この第3の実施形態は請求項3に係る発明の一
実施形態である。前述したCD−Rドライブ装置におい
ては、図6に示すように、ライトパワーが異なると、受
光素子21の帯域不足によるサンプリングホールド回路
26の出力電圧における擬似オフセット電圧が変わって
しまうことになる。つまり、ライトパワーの変化により
リードパワーに制御誤差が出てしまう。第3の実施形態
は、ライトパワーの変化によるリードパワーの制御誤差
を無くすようにしたものである。
【0046】図7に示すように擬似オフセット+αとラ
イトパワーとの関係が比例関係にあるとすると、受光素
子21の帯域不足による擬似オフセット+αは +α=A×(ライトパワー)+B と表される。もちろん、擬似オフセット+αとライトパ
ワーとの関係は2次以上の関係にある場合もあるが、基
本的な考え方は一次の関係にある場合と同じになるの
で、擬似オフセット+αとライトパワーとの関係が一次
の関係にある場合について説明する。
【0047】ここで、Aは、ライトパワーがΔパワー変
化したときにαが変化した分をΔαとすると、A=Δα
/Δパワーとなる。また、Bはライトパワー=0の時の
αの値であり、基本的にはB=0である。この第3の実
施形態では、上記第1の実施形態において、第1の補正
手段は補正電圧1(=−α)を図8に示す回路で−{A
×(ライトパワー)+B}とすることにより、ライトパ
ワーの変化によるリードパワーの制御誤差を無くす。図
8に示す回路では、メモリ30に上記補正係数A、Bを
格納しておく。演算手段としてのマイクロコンピュータ
(以下CPUという)31は、現在のライトパワーと、
メモリ30に格納されている補正係数A、BよりD/A
コンバータ32から出力すべき補正電圧を計算する。こ
の計算した補正電圧はD/Aコンバータ32によりアナ
ログ電圧に変換されて補正電圧1となり、サンプルホー
ルド回路26の出力に足し込まれる。なお、第1の補正
手段は、補正電圧1をサンプルホールド回路26の出力
に足し込む代りに、基準電圧1をD/Aコンバータ32
からの補正電圧1=A×(ライトパワー)+Bだけ増や
すようにしてもよい。
【0048】同様に、第2の補正手段は補正電圧2(=
α’)をA×(リードパワー)+Bとすることにより、
リードパワーの変化によるライトパワーの制御誤差を無
くす。すなわち、メモリには、リードパワーと受光素子
の帯域不足によるサンプリングホールド回路27の出力
電圧における擬似オフセット電圧との関係を表す一次式
の補正係数を格納しておく。演算手段としてのCPU
は、現在のリードパワーと、そのメモリに格納されてい
る補正係数よりD/Aコンバータから出力すべき補正電
圧を計算する。この計算した補正電圧はD/Aコンバー
タによりアナログ電圧に変換されて補正電圧2となり、
基準電圧2に足し込まれる。なお、第2の補正手段は、
補正電圧2を基準電圧2に足し込む代りに、補正電圧2
=−{A×(リードパワー)+B}をサンプリングホー
ルド回路27の出力電圧に足し込むようにしてもよい。
【0049】この第3の実施形態では、ライトパワーが
変わっても半導体レーザの発光パワーが変化しないの
で、安定したサーボ制御が可能となり、ひいては装置の
信頼性を上げることができる。なお、請求項3に係る発
明は、第3の実施形態に限定されるものではなく、例え
ばCD−RWドライブ装置などの光ディスク装置にも適
用することができる。
【0050】次に、本発明の第4の実施形態について説
明する。この第4の実施形態は請求項4に係る発明の一
実施形態である。図9は前述したCD−Rドライブ装置
において、書き込み速度が変化した場合における受光素
子21の帯域不足による擬似オフセットを示す。図9か
ら分かるように、書き込み速度の変化は受光素子21の
帯域不足による擬似オフセット電圧を変えてしまうこと
になる。つまり、書き込み速度の変化により半導体レー
ザ17の発光パワー制御誤差が出てしまうことになる。
【0051】第4の実施形態は、書き込み速度の変化に
よる半導体レーザ17の発光パワー制御誤差を無くすよ
うにしたものである。図10は第4の実施形態において
補正電圧1を生成する回路を示す。第4の実施形態で
は、上記第1の実施形態において、演算手段としてのメ
モリ33には書き込み速度毎に異なる第3の実施形態に
おける補正係数A、B(A一倍速,B一倍速、A二倍
速,B二倍速・・・An倍速、Bn倍速)を複数格納し
ておく。CPU34は、現在の書き込み速度から、メモ
リ33より現在の書き込み速度に合致した補正係数(例
えばAn倍速,Bn倍速)を読み込み、この補正係数と
現在のライトパワーからD/Aコンバータ35から出力
すべき補正電圧を計算する。この計算した補正電圧はD
/Aコンバータ35によりアナログ電圧に変換されて補
正電圧1=−{An倍速×(ライトパワー)+Bn倍
速}となり、サンプルホールド回路26の出力に足し込
まれる。なお、第1の補正手段は、補正電圧1をサンプ
ルホールド回路26の出力に足し込む代りに、基準電圧
1をD/Aコンバータ32からの補正電圧1={An倍
速×(ライトパワー)+Bn倍速}だけ増やすようにし
てもよい。
【0052】同様に、第2の補正手段では、書き込み速
度毎に異なる第3の実施形態における補正係数(リード
パワーと受光素子の帯域不足によるサンプリングホール
ド回路27の出力電圧における擬似オフセット電圧との
関係を表す一次式の補正係数)を複数格納しておく。演
算手段としてのCPUは、現在のリードパワーと、その
メモリに格納されている現在の書き込み速度に対応する
補正係数よりD/Aコンバータから出力すべき補正電圧
を計算する。この計算した補正電圧はD/Aコンバータ
によりアナログ電圧に変換されて補正電圧2となり、基
準電圧2に足し込まれる。なお、第2の補正手段は、補
正電圧2を基準電圧2に足し込む代りに、補正電圧2を
サンプリングホールド回路27の出力電圧に足し込むよ
うにしてもよい。
【0053】この第4の実施形態では、書き込み速度が
変わっても半導体レーザの発光パワーが変化しないの
で、安定したサーボ制御が可能となり、ひいては装置の
信頼性を上げることができる。なお、請求項4に係る発
明は、第4の実施形態に限定されるものではなく、例え
ばCD−RWドライブ装置などの光ディスク装置にも適
用することができる。
【0054】図11は本発明の第5の実施形態のレーザ
コントロール回路を示す。この第5の実施形態は、請求
項5に係る発明の一実施形態である。上記第3の実施形
態及び第4の実施形態では、補正電圧1、補正電圧2を
求めるためには、一度半導体レーザ17の出射光量を計
れるパワーメータなどで半導体レーザ17の出射光量を
モニタしながら補正電圧1、補正電圧2を求める作業を
行わなければならない。これはCD−Rドライブ装置の
組立て設備にとって大きな負担となる。
【0055】そこで、第5の実施形態は、上記第4の実
施形態において、パワーメータを使わずに補正係数A、
Bを求めるようにしたものであり、リードパワー側には
サンプルホールド回路26の出力電圧をモニタするモニ
タ手段としてのA/Dコンバータ36を配している。A
/Dコンバータ36は図12に示す書き込み開始時点で
サンプルホールド回路26の出力電圧をモニタしてデジ
タル値に変換し、そのデジタル値をCPU34aに渡
す。
【0056】CPU34aは、まず、受光素子21の出
力値が十分にリードパワーに対応するレベルまで復帰す
る時間間隔でリード用のサンプリング信号1をサンプル
ホールド回路26に発行する。これにより、サンプルホ
ールド回路26の出力電圧は受光素子21の帯域不足に
よる擬似オフセットがなくなるので、CPU34aはそ
のサンプルホールド回路26の出力電圧に対するA/D
コンバータ36のモニタ結果からサンプルホールド回路
26の出力電圧のホールステップ、つまり、アナログス
イッチのオン/オフによる誤差を補正する補正電圧βを
求める。
【0057】次に、CPU34aは所定の書き込み速度
で書き込みを開始し、A/Dコンバータ36は図12に
示す書き込み開始時点でサンプルホールド回路26の出
力電圧をモニタしてデジタル値に変換する。この時、A
/Dコンバータ36によりモニタするサンプルホールド
回路26の出力電圧は基準電圧1に対してサンプルホー
ルド回路26の出力電圧のホールステップによる擬似オ
フセット分と受光素子21の帯域不足によるサンプルホ
ールド回路26の出力電圧の擬似オフセット分とを足し
たものとなる。
【0058】そこで、CPU34aは、A/Dコンバー
タ36のモニタ結果から先に求めたサンプルホールド回
路26の出力電圧のホールステップによる擬似オフセッ
ト分を除いて受光素子21の帯域不足によるサンプルホ
ールド回路26の出力電圧の擬似オフセット分を求め
る。
【0059】そして、CPU34aは、レーザドライバ
25にライトパワーを複数回変化させながら各ライトパ
ワーにて上述のように書き込み開始、A/Dコンバータ
36によるモニタを行わせてA/Dコンバータ36のモ
ニタ結果からサンプルホールド回路26の出力電圧のホ
ールステップによる擬似オフセット分を除いた受光素子
21の帯域不足によるサンプルホールド回路26の出力
電圧の擬似オフセット分を求め、これらの擬似オフセッ
ト分と上記各ライトパワーとの関係から補正係数A、B
を求める。
【0060】次に、CPU34aは、書き込み速度を変
えて上述の動作を繰り返すことにより、各書き込み速度
での補正係数A、Bを求め、これらの補正係数を不揮発
性のメモリ33に記憶させる。これにより、パワーメー
タを使わずに補正係数を求めることができ、一度補正係
数を求めれば装置の立ち上げの度に補正係数を求める動
作を行わないで済む。なお、CPU34aは、第4の実
施形態と同様に現在のリードパワーと、メモリ33に格
納されている現在の書き込み速度での補正係数よりD/
Aコンバータ35から出力すべき補正電圧を計算し、こ
の計算した補正電圧はD/Aコンバータ35によりアナ
ログ電圧に変換されて補正電圧1となる。
【0061】また、ライトパワー側は同様にサンプルホ
ールド回路27の出力電圧をモニタするモニタ手段とし
てのA/Dコンバータ37を配している。このA/Dコ
ンバータ37は読み出し開始時点でサンプルホールド回
路27の出力電圧をモニタしてデジタル値に変換し、そ
のデジタル値をCPU38に渡す。このCPU38は、
まず、受光素子21の出力値が十分にライトパワーに対
応するレベルまで復帰する時間間隔でライト用のサンプ
リング信号2をサンプルホールド回路27に発行する。
これにより、サンプルホールド回路27の出力電圧は受
光素子21の帯域不足による擬似オフセットがなくなる
ので、CPU38はそのサンプルホールド回路27の出
力電圧に対するA/Dコンバータ37のモニタ結果から
サンプルホールド回路27の出力電圧のホールステッ
プ、つまり、アナログスイッチのオン/オフによる誤差
を補正する補正電圧βを求める。
【0062】次に、CPU38は所定の読み出し速度で
読み出しを開始し、A/Dコンバータ37は読み出し開
始時点でサンプルホールド回路27の出力電圧をモニタ
してデジタル値に変換する。この時、A/Dコンバータ
37によりモニタするサンプルホールド回路27の出力
電圧は基準電圧2に対してサンプルホールド回路27の
出力電圧のホールステップによる擬似オフセット分と受
光素子21の帯域不足によるサンプルホールド回路27
の出力電圧の擬似オフセット分とを足したものとなる。
【0063】そこで、CPU38は、A/Dコンバータ
37のモニタ結果から先に求めたサンプルホールド回路
27の出力電圧のホールステップによる擬似オフセット
分を除いて受光素子21の帯域不足によるサンプルホー
ルド回路27の出力電圧の擬似オフセット分を求める。
【0064】そして、CPU38は、レーザドライバ2
5にリードパワーを複数回変化させながら各リードパワ
ーにて上述のように読み出し開始、A/Dコンバータ3
7によるモニタを行わせてA/Dコンバータ37のモニ
タ結果からサンプルホールド回路27の出力電圧のホー
ルステップによる擬似オフセット分を除いた受光素子2
1の帯域不足によるサンプルホールド回路27の出力電
圧の擬似オフセット分を求め、これらの擬似オフセット
分と上記各リードパワーとの関係から補正係数を求め
る。
【0065】次に、CPU38は、読み出し速度を変え
て上述の動作を繰り返すことにより、各読み出し速度で
の補正係数を求め、これらの補正係数を不揮発性のメモ
リ39に記憶させる。なお、CPU38は、第4の実施
形態と同様に現在のライトパワーと、メモリ39に格納
されている現在の読み出し速度に対応した補正係数より
D/Aコンバータ40から出力すべき補正電圧を計算
し、この計算した補正電圧はD/Aコンバータ40によ
りアナログ電圧に変換されて補正電圧2となる。
【0066】この第5の実施形態によれば、パワーメー
タなどを用いずに補正係数を求めることができ、CD−
Rドライブ装置の組立て設備の簡略化が可能となる。ま
た、自動的にライトパワー調整、リードパワー調整を行
うことができ、装置の組立て工数の低減が可能である。
なお、請求項5に係る発明は、第5の実施形態に限定さ
れるものではなく、例えばCD−RWドライブ装置など
の光ディスク装置にも適用することができる。
【0067】
【発明の効果】以上のように請求項1に係る発明によれ
ば、上記構成により、受光素子として必要な帯域を持つ
受光素子がなくても、所望の書き込み速度のCD−Rド
ライブ装置などの光ディスク装置を実現することができ
る。また、受光素子として必要な帯域よりも低速な受光
素子を用いることができ、安価な受光素子を選択して用
いて装置全体として安価な装置を実現することができ
る。
【0068】請求項2に係る発明によれば、上記構成に
より、サンプルホールド回路の出力電圧のホールステッ
プによるレーザ光源の発光パワー制御誤差を無くすこと
ができ、安定したサーボ制御が可能となり、ひいては装
置の信頼性を上げることができる。
【0069】請求項3に係る発明によれば、上記構成に
より、ライトパワーが変わってもレーザ光源の発光パワ
ーが変化しないので、安定したサーボ制御が可能とな
り、ひいては装置の信頼性を上げることができる。
【0070】請求項4に係る発明によれば、上記構成に
より、書き込み速度が変わってもレーザ光源の発光パワ
ーが変化しないので、安定したサーボ制御が可能とな
り、ひいては装置の信頼性を上げることができる。
【0071】請求項5に係る発明によれば、上記構成に
より、パワーメータなどを用いずに補正係数を求めるこ
とができ、CD−Rドライブ装置などの光ディスク装置
の組立て設備の簡略化が可能となる。また、自動的にラ
イトパワー調整、リードパワー調整を行うことができ、
装置の組立て工数の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のレーザコントロール
回路を示すブロック図である。
【図2】同第1の実施形態を説明するための波形図であ
る。
【図3】サンプルホールド回路に一定電圧を入力した場
合におけるサンプルホールド回路の出力電圧波形の様子
を示す波形図である。
【図4】従来のCD−Rドライブ装置においてリードパ
ワー制御誤差が発生する様子を示す波形図である。
【図5】本発明の第2の実施形態を説明するための波形
図である。
【図6】CD−Rドライブ装置においてライトパワーの
変化で受光素子の帯域不足によるサンプリングホールド
回路の出力電圧における擬似オフセット電圧が変わる様
子を示す波形図である。
【図7】CD−Rドライブ装置の擬似オフセットとライ
トパワーとの関係を示す特性図である。
【図8】本発明の第3の実施形態における第1の補正手
段を示すブロック図である。
【図9】CD−Rドライブ装置において、書き込み速度
が変化した場合における受光素子の帯域不足による擬似
オフセットを示す波形図である。
【図10】本発明の第4の実施形態において補正電圧1
を生成する回路を示すブロック図である。
【図11】本発明の第5の実施形態のレーザコントロー
ル回路を示すブロック図である。
【図12】同第5の実施形態を説明するための波形図で
ある。
【図13】一般的なCD−Rドライブ装置の構成を示す
ブロック図である。
【図14】光ピックアップの構成を示す図である。
【図15】リードパワーの制御のみを行う光ディスク装
置のレーザコントロール回路の構成を示すブロック図で
ある。
【図16】CD−Rドライブ装置のレーザコントロール
回路の構成を示す図である。
【図17】サンプルホールド回路を示す回路図である。
【図18】CD−Rドライブ装置においてCD−Rにデ
ータを書き込む時の半導体レーザの発光パワーを示す波
形図である。
【図19】CD−Rドライブ装置におけるLDの出力、
サンプリング信号1、サンプリング信号2の波形例を示
す波形図である。
【図20】CD−Rドライブ装置において受光素子の帯
域不足による擬似オフセットが発生する様子を示す波形
図である。
【図21】CD−Rドライブ装置を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
17 半導体レーザ 21 受光素子 23 アンプ 25 レーザドライバ 26、27 サンプルホールド回路 28、29 比較器 30、33、39 メモリ 31、34、34a、38 CPU 32、35、40 D/Aコンバータ 36、37 A/Dコンバータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ディスクに光を照射するレーザ光源と、
    このレーザ光源の発光パワーをモニタする受光素子と、
    この受光素子の出力信号を用いて前記レーザ光源の発光
    パワーを制御する発光パワー制御手段とを有し、光ディ
    スクに情報の書き込みが可能である光ディスク装置にお
    いて、前記受光素子として応答速度が当該装置の書き込
    み速度で決まる必要応答速度より遅い受光素子を有し、
    この受光素子の帯域不足により生ずる前記レーザ光源の
    発光パワーの誤差を補正する補正手段を前記発光パワー
    制御手段に設けたことを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光ディスク装置において、
    前記発光パワー制御手段は前記受光素子の出力信号をサ
    ンプルホールドするサンプルホールド回路を有し、前記
    補正手段は前記受光素子の帯域不足による擬似オフセッ
    トと前記サンプルホールド回路で生ずるホールドステッ
    プによる前記レーザ光源の発光パワー制御誤差を補正す
    ることを特徴とする光ディスク装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の光ディスク装置において、
    前記補正手段の補正値を前記レーザ光源の書き込みパワ
    ーに応じて可変する手段を備えたことを特徴とする光デ
    ィスク装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載の光ディスク装置において、
    前記補正手段の補正値を書き込み速度に応じて可変する
    手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
  5. 【請求項5】請求項3または4記載の光ディスク装置に
    おいて、前記発光パワー制御手段は前記受光素子の出力
    信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
    前記サンプルホールド回路の出力信号をモニタするモニ
    タ手段を有し、このモニタ手段の出力信号により前記補
    正値を算出するための演算の係数を求めることを特徴と
    する光ディスク装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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