JP2002100043A - 光ディスク記録装置 - Google Patents

光ディスク記録装置

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JP2002100043A
JP2002100043A JP2000288680A JP2000288680A JP2002100043A JP 2002100043 A JP2002100043 A JP 2002100043A JP 2000288680 A JP2000288680 A JP 2000288680A JP 2000288680 A JP2000288680 A JP 2000288680A JP 2002100043 A JP2002100043 A JP 2002100043A
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wobble signal
laser beam
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JP2000288680A
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Shinichi Kurobe
信一 黒部
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 書き込み可能な光ディスクにおいて高速記録
をする場合であっても、ライトパルスを原因とするノイ
ズがウォブル信号へ重畳することを防止する。 【解決手段】 LDドライバ105の駆動電流波形は、
ライトパルスWP2の立ち上がりから立下り直前までの
時間T1では振幅(Pr+Pw)、立下り直前から立下
りまでの時間T2においてはさらにPeを加えた振幅
(Pr+Pw+Pe)に比例した波形になる。この駆動
電流を光ピックアップ104内の半導体レーザに印加す
ることにより、レーザ光の照射時間のうち、照射開始か
ら終了直前までの時間T1では前記(Pr+Pw)に比
例した第1の照射強度で照射し、前記照射期間終了直前
から照射終了までの時間T2では前記(Pr+Pw+P
e)に比例した、即ちウォブル信号の読み取りエラー率
に応じて第1の照射強度よりも大きく設定される第2の
照射強度で照射されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの記録
面にレーザ光を照射してピットを形成することにより情
報の記録を行う光ディスク記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CD−Rは、データの書き込みが可能な
光ディスクであり、大容量かつ安価な情報記録媒体とし
て広く利用されている。このCD−Rは、レーザ光を照
射してディスクの記録層の有機色素の化学変化を起こす
ことにより記録ピットを形成し、データを記録する。C
D−Rは1回のみ書き込みが可能であるがゆえに、書き
込みに失敗してしまうと書き直しができず、ディスク構
造が不完全になってしまう。そのためディスクがマウン
トできない場合も発生し、以前に書き込んだデータも読
めなくなってしまうおそれがある。したがって、ドライ
ブの再生性能は多少犠牲にしてでも、書き込み中断が起
こらないようにする必要がある。CD−Rにデータを書
き込む場合、所定のパルス幅のライトパルスによる駆動
電流を光ピックアップの半導体レーザに印加して、その
レーザ光を所定の記録速度で回転するCD−Rのディス
クの記録面に照射することにより行う。ここで、記録ピ
ットの周方向の長さ(ピット長)は、規格より3〜11
T(1T=1/4.821MHz=231ns)と定め
られているが、この形成すべきピット長分のライトパル
ス幅のレーザ光を照射しても、ディスクの蓄熱効果によ
りそのピット長を形成することはできない。例えば、等
倍速記録の場合には、余熱により1T程度長くピットが
形成されてしまう。したがって実際には、等倍速記録で
は形成すべきピット長より1Tほど短いライトパルス幅
のレーザ光を照射するような制御が行われている。記録
速度倍率が2倍速、4倍速、6倍速のように大きくなっ
ていけばいくほど、この蓄熱効果の影響は小さくなり、
ライトパルス幅は形成すべきピット長に近づいていく。
そして8倍速になると、ライトパルス幅と形成されたピ
ット長はほぼ等しくなる。さらに記録速度倍率が高くな
り、8倍速以上になると、ライトパルス幅は形成すべき
ピット長よりも長くする必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ライト
パルス幅を長くしていけばいくほど、ウォブル信号を読
み取ることが困難となるという問題がある。このウォブ
ル信号は、トラッキングエラー信号の残留成分より求め
られる。ウォブル信号をリードパルスによる駆動電流で
のみ検出する場合には照射されるレーザ光の照射強度
(パワー)は一定であるので、トラッキングエラー信号
より得られるウォブル信号もノイズのないほぼ正弦波の
信号が得られる。しかし、断続的にライトパルスを印加
してレーザ光のパワーを強める場合には、トラッキング
エラー信号により得られるウォブル信号もパワーに比例
して振幅が大きくなり、ライトパルス幅のノイズ成分が
そのままウォブル信号に乗ってしまう。ライトパルスの
パルス幅が小さければ、ウォブル信号の読み取りに対す
る影響は小さいが、ライトパルス幅が長い場合にはウォ
ブル信号の再生波形が大幅に歪んでしまう。特に上述し
た従来例のように記録速度倍率に比例してライトパルス
幅をより長くしなければならない場合には、ウォブル信
号の読み取りがいっそう困難になる。このような場合は
書き込み中断が生じ、そのディスク構造は不完全とな
り、ディスクがマウントできないおそれがある。本発明
は、上記課題を解決するためになされたものであり、書
き込み可能な光ディスクにおいて高速記録をする場合で
あっても、ライトパルスを原因とするノイズがウォブル
信号へ重畳することを防止することが可能な光ディスク
記録装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の光ディスク記録装置の発明は、光デ
ィスクの記録面にレーザ光を照射してピットを形成する
レーザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段より照射さ
れるレーザ光の照射時間及び照射強度を制御するレーザ
光照射制御手段と、記録中におけるウォブル信号の読み
取りエラー率を測定するウォブル信号読取エラー測定手
段を備え、前記レーザ光照射制御手段は、形成すべきピ
ットの長さに応じて設定されたレーザ光の照射時間を前
記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて短縮し、前
記短縮された照射時間のうち、照射開始から終了直前ま
では第1の照射強度で照射し、終了直前から照射終了ま
では前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて前記
第1の照射強度より大きく設定される第2の照射強度で
照射するように制御することを特徴とする。また、請求
項2記載の光ディクス記録装置の発明では、光ディスク
の記録面にレーザ光を照射してピットを形成するレーザ
光照射手段と、前記レーザ光照射手段より照射されるレ
ーザ光の照射時間及び照射強度を制御するレーザ光照射
制御手段と、記録中におけるウォブル信号の読み取りエ
ラー率を測定するウォブル信号読取エラー測定手段を備
え、前記レーザ光照射制御手段は、前記ウォブル信号の
読み取りエラー率が所定値以上となった場合に、形成す
べきピットの長さに応じて設定されたレーザ光の照射時
間を前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて短縮
し、前記短縮された照射時間のうち、照射開始から終了
直前までは第1の照射強度で照射し、終了直前から照射
終了までは前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じ
て前記第1の照射強度より大きく設定される第2の照射
強度で照射するように制御することを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態に係る光ディスク記録装置のシステム構成を示
すブロック図である。図1において、CD−R101は
書き込み可能な光ディスクである。スピンドルモータ1
02は、CD−R101を回転させるためのモータであ
る。ディスクコントローラ103は、CLV方式、即ち
トラック半径に反比例したディスク回転速度となるよう
にスピンドルモータ102の駆動を制御して、記録再生
するトラックの線速度がディスク上のどの半径位置にお
いても一定となるようにしている。これにより、CD−
R101は、スピンドルモータ102の駆動により一定
速度で回転するが、このときスピンドルモータ102は
ディスクコントローラ103によって等倍、2倍速、4
倍速、8倍速、12倍速等の所定の回転速度となるよう
に、詳細には、等倍速ではディスクのプリグルーブより
得られるウォブル信号が22.05KHz(n倍速では
n×22.05KHz)となるようにディスクの回転が
PLL制御される。光ピックアップ104は、図示を省
略するが、半導体レーザ、光学系、光検出器等により構
成され、CD−R101にレーザ光を集光・照射して記
録、再生を行う。記録時には、半導体レーザにより発光
されたレーザ光が光学系により集光され、CD−R10
1の記録面に光スポットを照射することによりピットが
形成される。また再生時には、記録時よりも弱いパワー
のレーザ光を照射する。ディスクの記録面からの反射光
は光学系により集光され、光検出器で光電変換され、再
生信号として出力される。なお、この光ピックアップ1
04が主としてレーザ光照射手段を構成する。
【0006】EFMエンコーダ105は、記録すべきデ
ータにインターリブ、エラーチェックコード等の所定の
データ処理を行い、これをEFM変調して記録用のEF
M信号を生成し、さらに後述するライトストラテジパラ
メータを考慮して所定のパルス長のライトパルスを生成
する。LDドライバ106は、EFMエンコーダ105
からのライトパルスに基づいて光ピックアップ104内
の半導体レーザを駆動するための駆動電流を生成する。
これにより、光ピックアップ104は、このライトパル
スに応じた所定のパワーでレーザ光を照射する。なお、
EFMエンコーダ105およびLDドライバ106が主
としてレーザ光照射手段を構成する。サーボコントロー
ラ107は、光ピックアップ104内の半導体レーザか
ら照射されるレーザ光のフォーカス及びトラッキングを
制御する。トラッキング制御はCD−R101に形成さ
れたプリグルーブを検出することにより行う。RF回路
108は、光ピックアップ104からの再生信号を波形
演算して、ディスクの記録面からの光スポットのずれを
示すフォーカスエラー信号(FE信号)およびディスク
の所定のトラックからの光スポットのずれを示すトラッ
キングエラー信号(TE信号)を生成する。FE信号お
よびTE信号はサーボコントローラ107においてフォ
ーカスおよびトラッキング制御に用いられる。EFMデ
コーダ109は、RF回路108によって波形演算され
2値化されたRF信号をEFM復調して復調データを生
成し、誤り訂正、ディインターリブ等のデータ処理を行
う。ATIPデコーダ110は、図示を省略するがバン
ドパスフィルタ、2値化回路、FSK復調回路等より構
成され、RF回路108からのTE信号を復調してウォ
ブル信号を生成する。等倍速の場合、このウォブル信号
は中心周波数22.05KHz±1KHzの周波数変調
された信号である。ATIPデコーダ110において、
TE信号はバンドパスフィルタによってノイズ成分が除
去された後、2値化回路によってデジタル化され、FS
K復調回路によって復調されてウォブル信号が生成され
る。このウォブル信号が22.05KHzとなるよう
に、CLVコントローラ103はディスクの回転制御を
行う。
【0007】また、復調されたウォブル信号にはエラー
チェック用のCRCデータが含まれており、CRCチェ
ックを行うことによって正しくデータが読み取れたかど
うかを知ることができる。ここでウォブル信号の読み取
りエラー率(以下、ATERという)は、再生動作中は
このエラー率を内部レジスタに格納し、一定時間ごとに
更新している。システムコントローラ111は、このレ
ジスタ内のエラー率を読み取って、書き込み中における
ATERが監視される。なお、この記録中におけるAT
ERを測定するウォブル信号読取エラー測定手段は、主
としてATIPデコーダ110とシステムコントローラ
111とで構成される。システムコントローラ111
は、パーソナルコンピュータ等の装置外部から供給され
るコマンドに従って、CD−R101の所定のセクタに
対してデータの記録・再生が行われるように、ディスク
コントローラ103、LDドライバ105、EFMエン
コーダ106、サーボコントローラ107、EFMデコ
ーダ109等の各ブロックを制御する。ライトストラテ
ジパラメータリスト112は、ディスクの種類、線速
度、記録速度倍率等に応じて最適なライトストラテジを
示したものであって、EEPROMに記憶されている。
ホストI/F113は、パーソナルコンピュータ等のホ
ストマシンを接続するためのインターフェースであり、
コマンドやデータの受け渡しを行うためのものである。
CD−Rにデータを書き込む場合、記録すべきデータ
は、装置外部からホストI/F113を介してEFMエ
ンコーダ105に入力される。この入力されたデータに
インターリブ、エラーチェックコード等の所定のデータ
処理を施した後、これをEFM変調して、さらにライト
ストラテジパラメータが考慮されて所定のパルス長のラ
イトパルスが生成される。書き込み中は、定期的にAT
ERが監視され、ATERが所定のエラー率以上となっ
たことを検出した場合、ライトパルス幅を通常より若干
短くする。そして、本来のピット長を確保するため、ラ
イトパルス幅を短くした分だけそのライトパルスの立下
り直前のパワーを強くする。このライトパルスは、LD
ドライバに入力され、形成すべきピット長に応じた駆動
電流が生成される。駆動電流は光ピックアップ104に
入力されて半導体レーザを駆動し、半導体レーザにより
出射されたレーザ光が光学系により集光され、一定速度
で回転するCD−R101の記録面に光スポットを形成
することにより所定の長さのピットが形成される。
【0008】図2は、LDドライバ105の回路構成を
示すブロック図である。電流源205、206および2
07は、外部からの制御電圧Pr、Pw、Peによって
それぞれ電流値が設定できるようになっている。制御電
圧Prにより読み出し用のレーザ光のパワー(ボトムパ
ワー)が設定され、Pw及びPeにより書き込み用のレ
ーザ光のパワー(ライトパワー)が設定される。各制御
電圧Pr、Pw、Peは、システムコントローラ111
により設定され、制御される。制御電圧Peは、ATI
Rに応じて変更可能に制御される。各電流源205、2
06および207は、スイッチ202、203および2
04を介して半導体レーザ201に接続しており、各ス
イッチはリードパルスRP1、ライトパルスWP2およ
びWP3によって切り替え制御される。このライトパル
スWP2およびWP3は、EFMエンコーダ106より
生成されたライトパルスである。なお、電流源205に
対応するスイッチ202は常に閉じたままの設定とす
る。図3は、LDドライバ105に入力されるライトパ
ルス及び生成される駆動電流の波形図である。図3
(a)に示すように、スイッチ202は常にONである
ため、制御電圧Prに比例した電流値は常に供給されて
いる。ライトパルスWP2は、EFM変調されかつライ
トストラテジパラメータに基づき定められた所定のライ
トパルス幅のものが供給され、ライトパルスWP2が供
給されている間は制御電圧Pwに比例した電流値が供給
される。またライトパルスWP3は、ライトパルスWP
2の立下り直前から立下りまでの一定期間のみ供給さ
れ、ライトパルスWP3が供給されている間は制御電圧
Peに比例した電流値が供給される。したがって、駆動
電流波形はこれらの電流値の和となり、図3(b)のよ
うになる。即ち、駆動電流波形は図3(b)に示すよう
に、ライトパルスWP2の立ち上がりから立下り直前ま
での時間T1では振幅(Pr+Pw)、立下り直前から
立下りまでの時間T2においてはさらにPeを加えた振
幅(Pr+Pw+Pe)に比例した波形になる。この駆
動電流を光ピックアップ104内の半導体レーザに印加
することにより、レーザ光の照射時間のうち、照射開始
から終了直前までの時間T1では前記(Pr+Pw)に
比例した第1の照射強度で照射し、前記照射期間終了直
前から照射終了までの時間T2では前記(Pr+Pw+
Pe)に比例した、即ちウォブル信号の読み取りエラー
率に応じて第1の照射強度よりも大きく設定される第2
の照射強度で照射されることになる。
【0009】図4は、EFM信号、ライトパルス及びこ
れにより形成されたピットの対応関係を説明するための
図である。図4(a)に示すように、EFM信号401
が断続的に3T、4T、5Tの長さのパルス幅を形成す
べきものとすると、このライトパルス402は図4
(b)に示すようにライトストラテジに基づいて実際よ
り若干短いパルス幅に設定されるとともに、その立下り
直前から立下りまでの一定時間T2においてパワーを強
くしているので、(c)に示すように形成されたピット
403乃至405はディスクの蓄熱効果によりレーザ光
を照射した距離より若干長く形成され、最終的には本来
形成すべき所望のピット長(3T、4T、5T)のもの
が形成されることになる。(c)に蓄熱の影響で伸張し
たピット部分を示す。上記ライトパルスWP3のパルス
幅は、次のように設定される。ATERが所定値(例え
ば20%)未満の場合はライトパルスWP3を生成しな
い。このときライトパルスWP2はほぼnT(n=3〜
11、T=231ns/8)となる。そしてATERが
20%以上となった場合、ライトパルスWP2を(n−
0.1)T、ライトパルスWP3を1T、Pe=0.1
Pwとする。このようにATERに応じてライトパルス
WP2のパルス幅を若干短くし、ライトパルスWP3に
よって制御される電流源407の電流値を設定する制御
電圧Peを大きくすることにより、ATERによらず一
定な長さのピットを形成することができる。上記実施の
形態では、線速度一定であるCLV方式の場合について
説明したが、角速度一定であるCAV方式の場合には、
次のように書き込み制御を行えばよい。図1においてデ
ィスクコントローラ103はCAV方式、即ちスピンド
ルモータ102の回転および記録・再生の周波数が一定
になるように駆動を制御する。ATIPデコーダ110
にFSK復調回路を備えることはすでに説明したが、こ
のFSK復調回路は基本的にはPLL回路であり、入力
信号のキャリア周波数にロックするように発振する。こ
の発振出力はEFMデコーダ109に入力され、CAV
方式で記録する場合は発振周波数を逞倍しこれを基準ク
ロックとして使用する。EFMデコーダ109内には図
示を省略するがタイムインターバルカウンタが設けら
れ、このカウンタによってこの発振周波数を知ることが
可能となっており、何倍速相当でディスクが回転してい
るかを知ることができる。つまり、タイムインターバル
カウント値がEFMデコーダ109内に設けられたレジ
スタに格納され、システムコントローラ111から読み
出しができるようになっており、この周波数がウォブル
周波数として読み出される。なお、ATIPデコーダ1
10およびシステムコントローラ111が主としてウォ
ブル周波数検出手段および記録速度検出手段を構成す
る。システムコントローラ111は、回転速度を監視
し、この回転速度に見合ったライトストラテジを設定す
る。
【0010】CAV方式の場合、ディスクの半径位置に
比例した線速度となる。書込み開始がリードインエリア
であるディスク半径r=25mmの位置で、線速度が6
倍速であるとする。書込み終了がディスクの最外周であ
る半径r=50mmの位置であるとした場合、この位置
での線速度は12倍となる。6倍速のときのライトスト
ラテジが(n−0.3)T、12倍速のときのライトス
トラテジが(n+0.2)Tとした場合、線速度当たり
のパルス増加量は、線速度が2倍で0.5Tである。シ
ステムコントローラ111は、線速度を監視し、書き込
み開始時に対して1.2倍、1.4倍、1.6倍、1.
8倍、2.0倍になったときにライトパルスWP2のパ
ルス幅を0.1T増加させる。またシステムコントロー
ラ111は常にATERを監視しており、ATERが2
0%いじょうであることが検出された場合、ライトパル
スWP2のパルス幅を0.1T短くし、このライトパル
ス幅が短くなった分だけライトパルスWP3を使用する
ようにして、制御電圧PeをPe=0.1Pwに設定す
ればよい。
【0011】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、請求項1
記載または2記載の光ディスク記録装置では、形成すべ
きピットの長さに応じて設定されたレーザ光の照射時間
を前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて短縮
し、前記短縮された照射時間のうち、照射開始から終了
直前までは第1の照射強度で照射し、終了直前から照射
終了までは前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じ
て前記第1の照射強度より大きく設定される第2の照射
強度で照射するように制御するので、ディスクの蓄熱効
果により、ライトパルス幅よりも大きなピットを形成す
ることが可能となった。従って、ATERが大きい場合
にはライトパルス幅を従来より短くすることができ、か
つウォブル再生性能を向上させることができるようにな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光ディスク記
録装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】LDドライバ105の回路構成を示すブロック
図である。
【図3】LDドライバ105に入力されるライトパルス
及び生成される駆動電流の波形図である。
【図4】EFM信号、ライトパルス及びこれにより形成
されたピットの対応関係を説明するための図である。
【符号の説明】
101 光ディスク、102 スピンドルモータ、10
3 ディスクコントローラ、104 光ピックアップ、
105 LDドライバ、106 EFMエンコーダ、1
07 サーボコントローラ、108 RF回路、109
EFMデコーダ、110 ATIPデコーダ、111
システムコントローラ、112 ライトストラテジパ
ラメータリスト、113 ホストI/F

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスクの記録面にレーザ光を照射し
    てピットを形成するレーザ光照射手段と、前記レーザ光
    照射手段より照射されるレーザ光の照射時間及び照射強
    度を制御するレーザ光照射制御手段と、記録中における
    ウォブル信号の読み取りエラー率を測定するウォブル信
    号読取エラー測定手段を備え、 前記レーザ光照射制御手段は、形成すべきピットの長さ
    に応じて設定されたレーザ光の照射時間を前記ウォブル
    信号の読み取りエラー率に応じて短縮し、 前記短縮された照射時間のうち、照射開始から終了直前
    までは第1の照射強度で照射し、終了直前から照射終了
    までは前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて前
    記第1の照射強度より大きく設定される第2の照射強度
    で照射するように制御することを特徴とする光ディスク
    記録装置。
  2. 【請求項2】 光ディスクの記録面にレーザ光を照射し
    てピットを形成するレーザ光照射手段と、前記レーザ光
    照射手段より照射されるレーザ光の照射時間及び照射強
    度を制御するレーザ光照射制御手段と、記録中における
    ウォブル信号の読み取りエラー率を測定するウォブル信
    号読取エラー測定手段を備え、 前記レーザ光照射制御手段は、前記ウォブル信号の読み
    取りエラー率が所定値以上となった場合に、形成すべき
    ピットの長さに応じて設定されたレーザ光の照射時間を
    前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて短縮し、 前記短縮された照射時間のうち、照射開始から終了直前
    までは第1の照射強度で照射し、終了直前から照射終了
    までは前記ウォブル信号の読み取りエラー率に応じて前
    記第1の照射強度より大きく設定される第2の照射強度
    で照射するように制御することを特徴とする光ディスク
    記録装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120098B2 (en) 2002-02-22 2006-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for controlling optical recording power in an optical drive

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120098B2 (en) 2002-02-22 2006-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for controlling optical recording power in an optical drive

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