JP2002203320A - 半導体レーザの制御方法及び半導体レーザ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等光ディスクの追
記時に書き継ぎしたデータ記録領域の記録始端部の再生
振幅が劣化し、信号トラックの振幅の連続性が損なわれ
るという課題があった。 【解決手段】 フィードフォワード制御により、書き継
ぎ記録開始直後から半導体レーザの記録パワーを高速に
目標パワー値に整定制御することができ、かつ、データ
記録期間中では、フィードバック制御を連続的に動作さ
せることにより、記録動作時間が長くなって半導体レー
ザの温度特性により目標パワー値に設定する電流値が変
化しても、長時間安定に目標記録パワー値に制御維持可
能な半導体レーザの制御方法並びに半導体レーザ制御装
置を提供することができる。

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上にデー
タ信号に応じたマーク領域を記録するために発光する半
導体レーザの記録光パワーの制御方法及び制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の半導体レーザ制御装置の
構成を示す図である。

【０００３】半導体レーザ１で発光された光を、発光レ
ベルをモニタする光検出器２で受光し光電流に変換し、
更に電流−電圧変換器３で電圧に変換する。

【０００４】再生時は、ライトゲート８の指令によりサ
ンプルホールド回路５はサンプル状態になる。このサン
プル状態での検出出力と再生パワー設定値７とを、再生
パワー電流制御手段６で比較出力することにより、半導
体レーザ１の光出力を再生パワー設定値になるようにフ
ィードバック制御する。

【０００５】記録時は、ライトゲート８の指令によりサ
ンプルホールド回路５はホールド状態になる。一方記録
データ信号９に応じて、ピーク値スイッチング手段１０
は、ピーク値と前記ホールドされた再生パワー値との間
をスイッチングして半導体レーザ１を電流駆動する。

【０００６】半導体レーザ１で発光されたパルス光は、
光検出器２で受光され、更に電流−電圧変換後に出力波
形のピーク値のエンベロープをピーク検波４で検出す
る。このピーク検波４出力とピークパワー設定値１２と
を、ピーク値電流制御手段１１で比較出力することによ
り、半導体レーザ１の光パルスのピーク値が、ピークパ
ワー設定値になるようにフィードバック制御する。

【０００７】このように構成された従来の半導体レーザ
制御回路の要部の信号波形について、図９を用いて説明
する。

【０００８】図９（ａ）はライトゲート８であり、１３
のタイミングで再生状態から記録状態に切換える。 図
９（ｂ）はピーク検波４出力で、記録状態で受光された
パルス波形のピーク値のエンベロープを検波している状
態を図示している。図９（ｃ）は前記ピーク値電流制御
手段１１でフィードバック制御された光パルスの発光波
形を示している。図９（ｄ）はこのようにフィードバッ
ク制御された光パルスで、光ディスクのトラックに記録
後、再生した再生波形のエンベロープを図示している。

【０００９】ここでの光ディスクとはＤＶＤ−ＲやＤＶ
Ｄ−ＲＷ等の光ディスクであり、複数回に分けて追記記
録しても、記録済トラックはＤＶＤ−ＲＯＭ等と同じ
く、信号配列が連続していることが望ましい。つまり書
き継ぎしたデータ記録領域の記録始端部が、書き継ぎ前
のデータ記録済領域の記録終端部と、再生波形のエンベ
ロープが乱されることなく連続的に継がれていることが
望ましい。本発明は、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の光
ディスクに適用され、ＤＶＤ−ＲＡＭには適用されな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成ではフィードバック制御の応答性のために、図
９（ｃ）の１４に図示したように、発光波形のピーク値
がピークパワー設定値に収束するまでの応答時間が発生
する。図９（ｃ）の１４のような発光波形で光ディスク
に記録を行うと図９（ｄ）１５のように、再生した再生
波形の振幅が発光波形の応答に応じで劣化する。

【００１１】このように従来の半導体レーザの制御装置
の構成では、書き継ぎしたデータ記録領域の記録始端部
の再生振幅が劣化し、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等光デ
ィスクの追記時に、信号振幅の連続性が損なわれるとい
う問題点があった。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑み、ＤＶＤ−Ｒや
ＤＶＤ−ＲＷ等光ディスクの追記書き継ぎ時に、高速に
記録光パルスのパワー値を整定制御することにより、再
生振幅の劣化防止が可能な半導体レーザ制御方法及び装
置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、光ディスク上にデータ信号に応じたマーク領域を記
録するために発光する半導体レーザを少なくとも２値以
上の光パワー値でデータ信号に応じて変調して得られる
光パルスの各光パワー値を制御する方法であって、デー
タ信号で光パルスを変調し、データ信号を光ディスクに
記録するデータ記録信号発光区間の直前に設けられたテ
スト発光区間では、テスト信号で光パルスを変調し、こ
の光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号
と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
求め、差が所定値に収束するようにフィードフォワード
制御し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に
相当する値になるようにし、前記データ記録信号発光区
間では、データ信号で変調した光パルスを受光し、電気
信号に変換した光検出信号を所定のサンプリング間隔で
順次サンプリングしたものと、光パルスの目標パワー値
に相当する基準値との差を求め、差が所定値に収束する
ようにフィードバック制御し、半導体レーザに流れる電
流値を目標パワー値に相当する値になるようにすること
を特徴とする半導体レーザの制御方法である。

【００１４】本願の請求項２の発明は、光ディスクの記
録動作を開始するタイミングから光ヘッドがディスクの
１回転目迄トレースする区間内に前記テスト発光区間と
前記データ記録信号発光区間とを設けたことを特徴とす
る半導体レーザの制御方法である。

【００１５】本願の請求項３の発明は、前記テスト発光
区間で発光させるテスト発光は連続一定値発光とパルス
発光で構成されたことを特徴とする半導体レーザの制御
方法である。

【００１６】本願の請求項４の発明は、前記テスト発光
区間で発光させるテスト発光は前記データ記録信号発光
区間の記録マーク領域部分で発光させる記録光パルスの
ピーク値とボトム値との間のレベルで変調されたパルス
発光及びボトム値の連続一定値発光及び記録スペース領
域部分で発光させるスペース値の連続一定値発光の内で
少なくとも２つ以上の発光で構成されたことを特徴とす
る半導体レーザの制御方法である。

【００１７】本願の請求項５の発明は、前記データ記録
信号発光区間内の記録マーク領域部分の記録光パルスは
先頭パルスと複数のマルチパルス列で構成されており、
この記録マーク領域部分の記録光パルスを受光して電気
信号に変換した光検出信号の前記複数のマルチパルス列
の平均値のみ、又は前記マルチパルス列の平均値と前記
光検出信号のボトム検波値を、記録スペース領域部分で
は記録光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信
号のスペース値を順次サンプリングし光パルスの目標パ
ワー値に相当する基準値と逐一比較演算することにより
半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値になるよう
にフィードバック制御することを特徴とする半導体レー
ザの制御方法である。

【００１８】本願の請求項６の発明は、光ディスクの記
録動作を開始するタイミングから前記データ記録信号発
光区間が開始するまでの前記テスト発光区間では、光デ
ィスクに記録するデータ信号をバッファメモリに一時的
に記憶することを特徴とする半導体レーザの制御方法で
ある。

【００１９】本願の請求項７の発明は、光ディスク上に
データ信号に応じたマーク領域を記録するために発光す
る半導体レーザを少なくとも２値以上の光パワー値でデ
ータ信号に応じて変調して得られる光パルスの各光パワ
ー値を制御する方法であって、データ信号で光パルスを
変調し、データ信号を光ディスクに記録するデータ記録
信号発光区間の前に設けられた第１のテスト発光区間で
は、第１のテスト信号で光パルスを変調し、この光パル
スを受光して電気信号に変換した光検出信号と、光パル
スの目標パワー値に相当する基準値との差を求め、差が
所定値に収束するようにフィードフォワード制御し、半
導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当する値
になるようにし、第１のテスト発光区間の後に設けられ
た第２のテスト発光区間では第２のテスト信号で光パル
スを変調し、この光パルスを受光して電気信号に変換し
た光検出信号を所定のサンプリング間隔で順次サンプリ
ングしたものと、光パルスの目標パワー値に相当する基
準値との差を求め、差が所定値に収束するようにフィー
ドバック制御し、半導体レーザに流れる電流値を目標パ
ワー値に相当する値になるようにし、前記データ記録信
号発光区間ではデータ信号で変調した光パルスを受光
し、電気信号に変換した光検出信号を所定のサンプリン
グ間隔で順次サンプリングしたものと、光パルスの目標
パワー値に相当する基準値との差を求め、差が所定値に
収束するようにフィードバック制御し、半導体レーザに
流れる電流値を目標パワー値に相当する値になるように
フィードバック制御することを特徴とする半導体レーザ
の制御方法である。

【００２０】本願の請求項８の発明は、光ディスクの記
録動作を開始するタイミングから光ヘッドがディスクの
１回転目迄トレースする区間内に前記第１及び第２のテ
スト発光区間を設け、２回転目迄トレースする区間内に
前記データ記録信号発光区間を設けたことを特徴とする
半導体レーザの制御方法である。

【００２１】本願の請求項９の発明は、前記第１及び第
２のテスト発光区間で発光させるテスト発光は連続一定
値発光又は及びパルス発光で構成されたことを特徴とす
る半導体レーザの制御方法である。

【００２２】本願の請求項１０の発明は、前記第１のテ
スト発光区間で発光させる第１のテスト発光は前記デー
タ記録信号発光区間の記録マーク領域部分で発光させる
記録光パルスのピーク値とボトム値との間のレベルで変
調されたパルス発光及びボトム値の連続一定値発光及び
記録スペース領域部分で発光させるスペース値の連続一
定値発光で構成されたことを特徴とする半導体レーザの
制御方法である。

【００２３】本願の請求項１１の発明は、第２のテスト
信号はランダムの２値データを特定の変調符号に変換
し、さらに記録マーク領域形成に必要な複数レベルの記
録パルス発光で構成されたことを特徴とする半導体レー
ザの制御方法である。

【００２４】本願の請求項１２の発明は、前記データ記
録信号発光区間内の記録マーク領域部分の記録光パルス
は先頭パルスと複数のマルチパルス列で構成されてお
り、この記録マーク領域部分の記録光パルスを受光して
電気信号に変換した光検出信号の前記複数のマルチパル
ス列の平均値とボトム検波値、及び記録スペース領域部
分の記録光パルスを受光して電気信号に変換した光検出
信号のスペース値を所定のサンプリング間隔で順次サン
プリングし光パルスの目標パワー値に相当する基準値と
逐一比較演算することにより半導体レーザに流れる電流
値を目標パワー値になるようにフィードバック制御する
ことを特徴とする半導体レーザの制御方法である。

【００２５】本願の請求項１３の発明は、光ディスクの
記録動作を開始するタイミングから前記データ記録信号
発光区間が開始するまでの前記第１及び第２のテスト発
光区間では、光ディスクに記録するデータ信号をバッフ
ァメモリに一時的に記憶することを特徴とする半導体レ
ーザの制御方法である。

【００２６】本願の請求項１４の発明は、光ディスク上
にデータ信号に応じたマーク領域を記録するために発光
する半導体レーザを少なくとも２値以上の光パワー値で
データ信号に応じて変調して得られる光パルスの各光パ
ワー値を制御する方法であって、データ信号で光パルス
を変調し、データ信号を光ディスクに記録するデータ記
録信号発光区間の前に設けられた第３のテスト発光区間
では、第３のテスト信号で半導体レーザを発光させ、こ
のテスト発光を受光して電気信号に変換した光検出信号
を所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
求め、差が所定値に収束するようにフィードバック制御
し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当
する値になるようにし、第３のテスト発光区間の後に設
けられた第４のテスト発光区間では、第４のテスト信号
で光パルスを変調し、この光パルスを受光して電気信号
に変換した光検出信号と、光パルスの目標パワー値に相
当する基準値との差を求め、差が所定値に収束するよう
にフィードフォワード制御し、半導体レーザに流れる電
流値を目標パワー値に相当する値になるようにし、前記
データ記録信号発光区間では、データ信号で変調した光
パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を所定
のサンプリング間隔で順次サンプリングしたものと、光
パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を求め、
差が所定値に収束するようにフィードバック制御し、半
導体レーザに流れる電流値を目標パワー値の相当する値
になるようにすることを特徴とする半導体レーザの制御
方法である。

【００２７】本願の請求項１５の発明は、光ディスクの
記録動作を開始するタイミングから光ヘッドがディスク
の１回転目迄トレースする区間内に前記第３のテスト発
光区間を設け、２回転目迄トレースする区間内に前記第
４のテスト発光区間および前記データ記録信号発光区間
を設けたことを特徴とする半導体レーザの制御方法であ
る。

【００２８】本願の請求項１６の発明は、前記第３のテ
スト発光区間で発光させるテスト発光は連続一定値発光
であることを特徴とする半導体レーザの制御方法であ
る。

【００２９】本願の請求項１７の発明は、前記第３のテ
スト発光区間で発光させるテスト発光は前記データ記録
信号発光区間の記録マーク領域部分で発光させる記録光
パルスのボトム値の連続一定値発光または記録スペース
領域部分で発光させるスペース値の連続一定値発光であ
ることを特徴とする半導体レーザの制御方法である。

【００３０】本願の請求項１８の発明は、前記第４のテ
スト発光区間で発光させるテスト発光は前記データ記録
信号発光区間の記録マーク領域部分で発光させる記録光
パルスのピーク値とボトム値との間のレベルで変調され
たパルス発光で構成されたことを特徴とする半導体レー
ザの制御方法である。

【００３１】本願の請求項１９の発明は、前記データ記
録信号発光区間内の記録マーク領域部分の記録光パルス
は先頭パルスと複数のマルチパルス列で構成されてお
り、この記録マーク領域部分の記録光パルスを受光して
電気信号に変換した光検出信号の前記複数のマルチパル
ス列の平均値及び記録スペース領域部分の記録光パルス
を受光して電気信号に変換した光検出信号のスペース値
を所定のサンプリング間隔で順次サンプリングし光パル
スの目標パワー値に相当する基準値と逐一比較演算する
ことにより半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値
になるようにフィードバック制御することを特徴とする
半導体レーザの制御方法である。

【００３２】本願の請求項２０の発明は、光ディスクの
記録動作を開始するタイミングから前記データ記録信号
発光区間が開始するまでの前記第３及び第４のテスト発
光区間では、光ディスクに記録するデータ信号をバッフ
ァメモリに一時的に記憶することを特徴とする半導体レ
ーザの制御方法である。

【００３３】本願の請求項２１の発明は、光ディスク上
にデータ信号に応じたマーク領域を記録するために発光
する半導体レーザを少なくとも２値以上の光パワー値で
データ信号に応じて変調して得られる光パルスの各光パ
ワー値を制御する制御装置であって、データ信号で光パ
ルスを変調しデータ信号を光ディスクに記録するデータ
記録信号発光区間の直前に設けられたテスト発光区間で
は、テスト信号で光パルスを変調し、この光パルスを受
光して電気信号に変換した光検出信号と、光パルスの目
標パワー値に相当する基準値との差を求める手段と、前
記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワー
値に相当する値になるように制御するフィードフォワー
ド制御手段と、前記データ記録信号発光区間では、デー
タ信号で変調した光パルスを受光し、電気信号に変換し
た光検出信号を所定のサンプリング間隔で順次サンプリ
ングしたものと、光パルスの目標パワー値に相当する基
準値との差を求める手段と、前記差に基づき半導体レー
ザに流れる電流値を目標パワー値に相当する値になるよ
うに制御するフィードバック制御手段とを備えたことを
特徴とする半導体レーザの制御置である。

【００３４】本願の請求項２２の発明は、光ディスク上
にデータ信号に応じたマーク領域を記録するために発光
する半導体レーザを少なくとも２値以上の光パワー値で
データ信号に応じて変調して得られる光パルスの各光パ
ワー値を制御する装置であって、データ信号で光パルス
を変調し、データ信号を光ディスクに記録するデータ記
録信号発光区間の前に設けられた第１のテスト発光区間
では、第１のテスト信号で光パルスを変調し、この光パ
ルスを受光して電気信号に変換した光検出信号と、光パ
ルスの目標パワー値に相当する基準値との差を求める手
段と、前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目
標パワー値に相当する値になるように制御するフィード
フォワード制御手段と、第１のテスト発光区間の後に設
けられた第２のテスト発光区間では、第２のテスト信号
で光パルスを変調し、この光パルスを受光して電気信号
に変換した光検出信号を所定のサンプリング間隔で順次
サンプリングしたものと、光パルスの目標パワー値に相
当する基準値との差を求める手段と、前記差に基づき半
導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当する値
になるように制御するフィードバック制御手段と、前記
データ記録信号発光区間では、データ信号で変調した光
パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を所定
のサンプリング間隔で順次サンプリングしたものと、光
パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を求める
手段と、前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を
目標パワー値に相当する値になるように制御するフィー
ドバック制御手段とを備えたを特徴とする半導体レーザ
の制御装置である。

【００３５】本願の請求項２３の発明は、光ディスク上
にデータ信号に応じたマーク領域を記録するために発光
する半導体レーザを少なくとも２値以上の光パワー値で
データ信号に応じて変調して得られる光パルスの各光パ
ワー値を制御する装置であって、データ信号で光パルス
を変調し、データ信号を光ディスクに記録するデータ記
録信号発光区間の前に設けられた第３のテスト発光区間
では、第３のテスト信号で半導体レーザを発光させ、こ
のテスト発光を受光して電気信号に変換した光検出信号
を所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
求める手段と、前記差に基づき半導体レーザに流れる電
流値を目標パワー値に相当する値になるように制御する
フィードバック制御手段と、第３のテスト発光区間の後
に設けられた第４のテスト発光区間では、第４のテスト
信号で光パルスを変調し、この光パルスを受光して電気
信号に変換した光検出信号と、光パルスの目標パワー値
に相当する基準値との差を求める手段と、前記差に基づ
き半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当す
る値になるように制御するフィードフォワード制御手段
と、前記データ記録信号発光区間では、データ信号で変
調した光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信
号を所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたも
のと、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差
を求める手段と、前記差に基づき半導体レーザに流れる
電流値を目標パワー値に相当する値になるように制御す
るフィードバック制御手段とを備えたを特徴とする半導
体レーザの制御装置である。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３７】（実施の形態１）図１は本発明の半導体レ
ーザの制御方法の実施の形態１の動作シーケンスを説明
する図である。ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の光ディス
クの書き継ぎ記録時の半導体レーザの制御動作を時系列
に説明している。

【００３８】図１（ａ）は、光ディスクの回転区分を現
しており、記録動作開始タイミング１５から、１回転目
に以下図（ｂ）〜（ｊ）に説明する制御動作が完了す
る。

【００３９】図１（ｂ）は、光ディスクに記録されるユ
ーザの記録データ信号を現しており、記録動作開始タイ
ミング１５と同時に、図示はしていないがホストコンピ
ュター等から送出されてくる。

【００４０】図１（ｃ）は、光ディスク上での記録領域
区分を現しいる。記録動作開始タイミング１５より前
は、書き継ぎ記録前データ記録済領域１６で構成されて
おり、記録動作開始タイミング１５より後の領域は、書
き継ぎマージン領域１７と書き継ぎ記録後データ記録領
域１８で構成されている。

【００４１】書き継ぎマージン領域１７は、追記記録書
き継ぎ時に半導体レーザのパワーの整定のために、フォ
ーマット上設けられた２バイト程度の領域である。この
書き継ぎマージン領域１７内で、半導体レーザの記録パ
ワーを再生信号に十分な振幅に達するように整定する必
要がある。

【００４２】図１（ｄ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の発光区分を現しいる。記録動作開始タイミング
１５前はデータ記録済領域１９で構成されている。記録
動作開始タイミング１５後は、前記書き継ぎマージン領
域１７内で、半導体レーザのフィードフォワード制御を
おこなうためのテスト発光区間２０と、ユーザの記録デ
ータ信号を記録するために半導体レーザの発光を行うデ
ータ記録信号発光区間２１で構成されている。

【００４３】図１（ｂ）のように、記録データ信号９
は、記録動作開始タイミング１５と同時にホストコンピ
ュター等から送出されてくるが、光ディスク上に実際に
記録データ信号９が記録開始されるタイミングは、デー
タ記録開始タイミング２２である。

【００４４】このように記録動作開始タイミング１５と
実際のデータ記録開始タイミング２２に時間遅延が生じ
るために、テスト発光区間２０中は記録データ信号９を
一時的に記憶しておくＦＩＦＯメモリ等を用いたバッフ
ァメモリを備えておく必要がある。

【００４５】図１（ｅ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の実際の発光信号区分を現している。まず、テス
ト発光区間２０内ではＤＶＤ−ＲＷでは３種類、ＤＶＤ
−Ｒでは２種類の波形でテスト発光をおこなう。

【００４６】すなわち、ＤＶＤ−ＲＷでは記録ストラテ
ジーで定義されている記録パルスのボトム値２３（Ｐ
ｂ）の一定値発光と、記録符号のスペース部分であるバ
イアス値の一定値発光（Ｐｅ）２４と、記録符号のマー
ク部分で記録パルスのピーク値とボトム値間のパルス発
光２５の３種類で構成されている。

【００４７】一方、ＤＶＤ−Ｒでは記録ストラテジーで
定義されている記録パルスのボトム値２３（Ｐｂ）の一
定値発光と、記録符号のマーク部分で記録パルスのピー
ク値とボトム値間のパルス発光２５の２種類で構成され
ている。ＤＶＤ−Ｒでは記録符号のスペース部分である
バイアス値は、記録パルスのボトム値２３と同じレベル
である。

【００４８】次に、データ記録信号発光区間２１での発
光信号について説明する。この区間で記録される記録デ
ータ信号９は記録前にスクランブルされているために、
ほぼランダム信号とみなせる。したがって８／１６変調
符号で変換後、光ディスクに記録発光される信号の内、
比較的長いマーク長の部分の発光２７（例えば１０Ｔ以
上）と、比較的長いスペース長の部分の発光２６（例え
ば１０Ｔ以上）とを、後述するフィードバック制御を行
うための検出信号として選択使用する。

【００４９】比較的長いマーク長又はスペース長の部分
の発光を検出信号として選択使用する理由は、後述する
マルチパルス平均値検出やボトム検波の信号処理回路に
必要な周波数特性が比較的容易に実現可能なためであ
る。

【００５０】しかしながら、比較的長いマーク長又はス
ペース長の部分の発光位置は、データ記録信号発光区間
２１ではほぼランダム信号近いので、発光位置は確率的
にしか決定できず、かつその発光確率も低い。例えば１
０Ｔ以上のマーク長又はスペース長の発生確率は約２％
である。

【００５１】図１（ｆ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の制御区分を現しいる。テスト発光区間２０で発
光信号を検出して、光パルスの目標パワー値に相当する
基準値と予め比較演算して半導体レーザに流れる電流値
を目標パワー値になるように、フィードフォワード制御
区間２８でフィードフォワード制御する。

【００５２】長スペース発光２６と長マーク発光２７の
１組が検出される毎に、光パルスの目標パワー値に相当
する基準値と逐一比較演算することにより、半導体レー
ザに流れる電流値を目標パワー値になるように、フィー
ドバック制御区間２９で連続的にフィードバック制御す
る。

【００５３】フィードバック制御開始タイミング３０
は、長スペース発光２６と長マーク発光２７とを少なく
とも１組検出し、図５のステップ７６（後で説明する）
のデータホールドがなされた後、決定する。1組ではな
く、複数組検出して、平均値を取り、その後でフィード
バック制御開始タイミング３０を決定するようにしても
良い。前述したように、比較的長いマーク長又はスペー
ス長の発光位置は確率的にしか決定できず、かつその発
光確率も低いため、フィードバック制御開始タイミング
３０は、記録データ信号９の内容によって確率的にしか
決まらない。

【００５４】図１（ｇ）は、光ディスク上でのフィード
フォワード制御時の検出区分を現している。前述した図
１（ｅ）の発光信号区分に応じて検出信号を説明する。

【００５５】まず、ＤＶＤ−ＲＷではボトム値の一定値
発光（Ｐｂ）２３部分では、ボトムＤＣ値（Ｂｄｃ）３
１を検出する。バイアス値の一定値発光（Ｐｅ）２４部
分では、バイアスＤＣ値（Ｅ）３２を検出する。ピーク
値とボトム値間のパルス発光２５部分では、複数のマル
チパルス列部分の平均値（Ｍ１）３３を検出する。

【００５６】一方、ＤＶＤ−Ｒではバイアス値の一定値
発光（Ｐｅ）２４部分がないので、ボトムＤＣ値（Ｂｄ
ｃ）３１と、マルチパルス平均値（Ｍ１）３３の２種類
を検出する。

【００５７】図１（ｈ）は、光ディスク上でのフィード
フォワード制御時の制御動作区分を現している。

【００５８】まず、テスト発光区間２０内では、検出し
たテスト信号と、光パルスの目標パワー値に相当する基
準値と比較して、半導体レーザに流れる電流値を目標パ
ワー値になるように予め比較演算するフィードフォワー
ド（ＦＦ）区間電流値演算３４の区間を設けている。次
に演算した電流値を半導体レーザに設定する電流設定３
５の区間、更にフィードバック制御開始タイミング３０
まで、ＦＦ制御で設定した電流値を保持しておくＦＦ区
間電流値ホールド３６の区間を設けている。

【００５９】このように、データ記録開始の前に、テス
ト発光で検出した信号で予めＦＦ制御することにより、
データ記録開始直後から半導体レーザの記録パワーを高
速に目標パワー値に整定制御することができ、書き継ぎ
時の再生振幅の劣化を防止することができる。

【００６０】図１（ｉ）は、光ディスク上でのフィード
バック制御時の検出区分を現している。ここでは、図１
（ｅ）の発光信号区分に応じて検出信号を説明する。

【００６１】まず、ＤＶＤ−ＲＷでは、長スペース発光
２６部分では、記録符号のスペース部分であるバイアス
・スペース値（Ｅ）３７を検出する。長マーク発光２７
部分では、記録符号のマーク部分のマルチパルス平均値
（Ｍ２）３８と、記録符号のマーク部分のボトム値のエ
ンベローブを検出するボトム検波（Ｂｋ）３９とで半導
体レーザの発光パワー値を検出する。

【００６２】一方、ＤＶＤ−Ｒでは、マーク部分のボト
ム値とスペース部分のパワー値は等しいため、ボトム値
部分の検出は不要である。すなわち、長スペース発光２
６部分では、スペース値（Ｅ）３７を検出し、長マーク
発光２７部分では、記録符号のマーク部分のマルチパル
ス平均値（Ｍ２）３８の２種類を検出する。

【００６３】図１（ｊ）は、光ディスク上でのフィード
バック制御時の制御動作区分を現している。

【００６４】まず、長スペース発光２６と長マーク発光
２７の１組の発光信号を３７〜３９の検出信号で検出す
る毎に、検出したテスト信号と、光パルスの目標パワー
値に相当する基準値と比較して、半導体レーザに流れる
電流値を目標パワー値になるように逐一演算するフィー
ドバック（ＦＢ）区間電流値演算４０の区間を設けてい
る。 次に今回ＦＢ演算した電流値を半導体レーザに設
定する電流設定４１の区間を設けている。更に次のフィ
ードバック制御による電流設定まで、今回ＦＢ制御で設
定した電流値を保持しておくＦＢ区間電流値ホールド４
２の区間を設けている。

【００６５】このように記録動作が続く限り、長スペー
ス発光２６と長マーク発光２７の１組の発光信号を検出
する毎に、４０〜４２の演算／電流設定／電流値ホール
ドの一連のＦＢ制御を連続的に動作させる。

【００６６】このように、ＦＦ制御の後に連続ＦＢ制御
に切換えることにより、記録動作時間が長くなって、半
導体レーザの温度特性により目標パワー値に設定する電
流値が変化しても、長時間安定に目標記録パワー値に制
御維持可能である。

【００６７】以上説明したように、実施の形態１の半導
体レーザ制御方法によれば、テスト発光でフィードフォ
ワード制御を行い、次にフィードバック制御に切り換え
ることにより、データ記録開始直後から半導体レーザの
記録パワーを高速に目標パワー値に整定制御して、書き
継ぎ時の再生振幅の劣化を防止し、更に、記録動作時間
が長くなって、半導体レーザの温度特性により目標パワ
ー値に設定する電流値が変化しても、長時間安定に目標
記録パワー値に制御することができる。

【００６８】図２は本発明の実施の形態１の半導体レー
ザ制御装置の構成を説明する図である。半導体レーザ１
で発光された光パルスを、発光レベルをモニタする光検
出器２で受光し光電流に変換し、電流−電圧変換器３で
電圧波形に変換する。

【００６９】次に、変換された受光波形をサンプルホー
ルド回路ＳＨ１に入力する。サンプルホールド回路ＳＨ
１では、発光波形に応じて決定されたサンプリングパル
スＴ１、Ｔ２、Ｔ３の各々のタイミングで、テスト発光
区間２０内のボトムＤＣ値（Ｂｄｃ）３１、バイアスＤ
Ｃ値（Ｅ）３２と、データ記録信号発光区間２１内の長
スペース部のバイアス・スペース値（Ｅ）３７とをサン
プルホールドする。

【００７０】また、変換された受光波形をローパスフイ
ルター（ＬＰＦ）４３に入力する。ローパスフイルター
４３は、ピークボトム間パルス発光２５や長マーク発光
２７のマルチパルス部分の平均値を検出するために平滑
化可能な遮断周波数特性に設定する。

【００７１】次に、ローパスフイルター（ＬＰＦ）４３
の出力をサンプルホールド回路ＳＨ２に入力する。サン
プルホールド回路ＳＨ２では、発光波形に応じて決定さ
れたサンプリングパルスＴ４、Ｔ５の各々のタイミング
で、テスト発光区間２０内のマルチパルス平均値（Ｍ
１）３３と、データ記録信号発光区間２１内の長マーク
部のマルチパルス平均値（Ｍ２）３８とをサンプルホー
ルドする。

【００７２】更に変換された受光波形をボトム検波回路
４４に入力する。ボトム検波回路４４では、記録符号の
マーク部分のボトム値のエンベローブ検出が可能な時定
数に設定する。そして、ボトム検波回路４４出力をサン
プルホールド回路ＳＨ３に入力する。サンプルホールド
回路ＳＨ３では、発光波形に応じて決定されたサンプリ
ングパルスＴ６のタイミングで、データ記録信号発光区
間２１内の長マーク部のボトム検波値（Ｂｋ）３９をサ
ンプルホールドする。

【００７３】次に、サンプルホールド回路ＳＨ１、ＳＨ
２、ＳＨ３の各々の出力をＡＤコンバータＡＤ１、ＡＤ
２、ＡＤ３に入力し、デジタルデータに変換する。そし
て変換されたデジタルデータを、演算プロセッサ（ＤＳ
Ｐ）４５に、各々スペース値データ（Ｅ）またはボトム
ＤＣ値データ（Ｂｄｃ）、マルチパルス平均値データ
（Ｍ）、ボトム検波値データ（Ｂｋ）として入力する。

【００７４】次に、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５の動
作について説明する。まず、テスト発光区間２０内で
は、検出した３種または２種のテスト信号と、光パルス
の目標パワー値に相当する基準値と比較して、半導体レ
ーザ１に流すピーク電流値Ｉｐ、バイアス電流値Ｉｅ、
ボトム電流値Ｉｂが目標パワー値になるように予め比較
演算して決定するフィードフォワード制御を行う。そし
て、決定された電流値はフィードバック制御開始タイミ
ング３０まで、保持しておく。

【００７５】次に、データ記録信号発光区間２１では、
長スペース発光２６と長マーク発光２７の１組の発光信
号を検出する毎に、検出したテスト信号と、光パルスの
目標パワー値に相当する基準値と比較して、半導体レー
ザ１に流すピーク電流値Ｉｐ、バイアス電流値Ｉｅ、ボ
トム電流値Ｉｂが目標パワー値になるように逐一演算す
るフィードバック制御を行う。

【００７６】そして、次のフィードバック制御による電
流設定まで、今回フィードバック制御で設定した電流値
を保持しておく。このように記録動作が続く限り、長ス
ペース発光２６と長マーク発光２７の１組の発光信号を
検出する毎に、フィードバック制御を連続的に行う。

【００７７】尚、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５の詳し
い演算方法については、図４、図５を用いて後で詳しく
説明する。

【００７８】演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５より出力さ
れたピーク電流値の演算データは、ＤＡコンバータＤＡ
Ｃ１に入力され、アナログの電流値に変換される。そし
て、ピーク値スイッチング手段４６に入力され、ピーク
値変調信号４９に応じて、パルス電流にスイッチングし
て半導体レーザ１を電流駆動する。

【００７９】また、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５より
出力されたバイアス電流値の演算データは、ＤＡコンバ
ータＤＡＣ２に入力され、アナログの電流値に変換され
る。そして、バイアス値スイッチング手段４７に入力さ
れ、バイアス値変調信号５０に応じて、パルス電流にス
イッチングして半導体レーザ１を同様に電流駆動する。

【００８０】更に、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５より
出力されたボトム電流値の演算データは、ＤＡコンバー
タＤＡＣ３に入力され、アナログの電流値に変換され
る。そして、ボトム値スイッチング手段４８に入力さ
れ、ボトム値変調信号５１に応じて、パルス電流にスイ
ッチングして半導体レーザ１を同様に電流駆動する。

【００８１】パルス分配器５２は、８／１６変調された
記録信号を、前記ピーク値変調信号４９、バイアス値変
調信号５０、ボトム値変調信号５１に分配し、各ピーク
値スイッチング手段４６、バイアス値スイッチング手段
４７、ボトム値スイッチング手段４８に入力し、半導体
レーザ１をスイッチングする。

【００８２】バッファメモリ５３は、図１で説明したよ
うに、記録動作開始タイミング１５と実際のデータ記録
開始タイミング２２に時間遅延が生じるために、テスト
発光区間２０中は、記録データ信号９を一時的に記憶し
ておくＦＩＦＯメモリ等で構成されている。

【００８３】テスト発光区間２０では、テスト信号発生
器５４で生成されたテスト信号がパルス分配器５２に入
力される。テスト信号は、図３に示すボトム値の一定値
発光（Ｐｂ）２３と、バイアス値の一定値発光（Ｐｅ）
２４、ピーク・ボトム値間のパルス発光２５が含まれる
信号である。パルス分配器５２は、テスト発光区間２０
では、これら３種の信号、すなわちボトム値信号２３，
バイアス値信号２４，ピーク・ボトム値間信号２５に基
づき、ボトム値変調信号５１（図３（ｈ））、バイアス
変調信号５０（図３（ｉ））、ピーク値変調信号４９
（図３（ｇ））を生成し、それぞれスイッチ４８、４
７、４６へ送り、スイッチ４８、４７、４６のオン・オ
フのタイミングの制御を行う。

【００８４】以上説明した図２の構成において、要部の
信号波形を図３で図示しながら、その動作についてさら
に詳しく説明する。

【００８５】図３（ａ）は、テスト発光区間２０とデー
タ記録信号発光区間２１での検出信号の区分を現してい
る。一方、図３（ｂ）は、テスト発光区間２０とデータ
記録信号発光区間２１での検出される発光波形を現して
いる。

【００８６】まず、テスト発光区間２０において、発光
波形（ｂ）と検出信号の区分（ａ）について説明をす
る。

【００８７】ＤＶＤ−ＲＷディスクでは、ボトム値の一
定値発光（Ｐｂ）２３の部分で、ボトムＤＣ値（Ｂｄ
ｃ）３１を検出する。バイアス値の一定値発光（Ｐｅ）
２４の部分では、バイアスＤＣ値（Ｅ）３２を検出す
る。ピーク・ボトム値間のパルス発光２５の部分では、
複数のマルチパルス列部分の平均値（Ｍ１）３３を検出
する。このように検出されたボトムＤＣ値（Ｂｄｃ）３
１、バイアスＤＣ値（Ｅ）３２、マルチパルス列部分の
平均値（Ｍ１）３３は、ＡＤ変換され、演算プロセッサ
（ＤＳＰ）４５に入力される。

【００８８】一方、ＤＶＤ−Ｒではバイアス値の一定値
発光（Ｐｅ）２４部分がないので、ボトムＤＣ値（Ｂｄ
ｃ）３１と、マルチパルス平均値（Ｍ１）３３の２種類
検出する。このように検出されたボトムＤＣ値（Ｂｄ
ｃ）３１、マルチパルス列部分の平均値（Ｍ１）３３
は、ＡＤ変換され、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５に入
力される。

【００８９】次に、データ記録信号発光区間２１での発
光波形（ｂ）と検出信号の区分（ａ）について説明をす
る。

【００９０】ＤＶＤ−ＲＷでは、長スペース発光２６部
分で、記録符号のスペース部分であるバイアス・スペー
ス値（Ｅ）３７を検出する。長マーク発光２７部分で
は、記録符号のマーク部分のマルチパルス平均値（Ｍ
２）３８と、記録符号のマーク部分のボトム値のエンベ
ローブを検出するボトム検波（Ｂｋ）３９とで半導体レ
ーザの発光パワー値を検出する。

【００９１】一方、ＤＶＤ−Ｒでは、マーク部分のボト
ム値とスペース部分のパワー値は等しいため、ボトム値
部分の検出は不要である。すなわち、長スペース発光２
６部分では、スペース値（Ｅ）３７を検出し、長マーク
発光２７部分では、記録符号のマーク部分のマルチパル
ス平均値（Ｍ２）３８の２種類を検出する。

【００９２】ここで、データ記録信号発光区間２１で長
スペース発光２６、長マーク発光２７の発光波形でパワ
ー検出を行う理由について説明する。

【００９３】データ記録信号発光区間２１で記録される
記録データ信号９は記録前にスクランブルされているた
めに、ほぼランダム信号とみなせる。したがって８／１
６変調符号で変換後、光ディスクに記録発光される信号
の内、比較的長いマーク長の部分の発光２７（例えば１
０Ｔ以上）と、比較的長いスペース長の部分の発光２６
（例えば１０Ｔ以上）とを、フィードバック制御を行う
ための検出信号として選択使用する。

【００９４】比較的長いマーク長又はスペース長の部分
の発光を検出信号として選択使用する理由は、後述する
マルチパルス平均値検出やボトム検波の信号処理回路に
必要な周波数特性が比較的容易に実現可能なためであ
る。

【００９５】しかしながら、比較的長いマーク長又はス
ペース長の部分の発光位置は、データ記録信号発光区間
２１ではほぼランダム信号なので、発光位置は確率的に
しか決定できず、かつその発光確率も低い。例えば１０
Ｔ以上のマーク長又はスペース長の発生確率は約２％で
ある。

【００９６】このような理由により、データ記録開始タ
イミング２２でフィードバック制御のみで、高速に目標
記録パワーに制御設定するのは困難である。従って、デ
ータ記録開始タイミング２２直後は、フィードフォワー
ド制御を行い、長マーク及び長スペースの発光が出現し
たのちに、フィードバック制御に切り換えるのが良い方
法である。

【００９７】図３（ｃ）は光検出器２で受光し、電流−
電圧変換器３でパルス電圧に変換されたパルス光のモニ
タ波形である。光検出器２の応答性の影響により、図３
（ｂ）の発光波形より若干周波数特性が劣化した波形に
なっている。

【００９８】図３（ｄ）は、ローパスフイルター４３の
出力波形である。ピークボトム間パルス発光２５や長マ
ーク発光２７のマルチパルス部分の平均値を検出するた
めに、マルチ部分が平滑化できるな遮断周波数特性に設
定する。

【００９９】図３（ｅ）は、ボトム検波回路４４の出力
波形である。記録符号のマーク部分のボトム値の下側エ
ンベローブの検出が可能な時定数に設定する。

【０１００】図３（ｆ）は、ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３各
サンプルホールド回路のサンプリングを行うタイミング
Ｔ１〜Ｔ６を説明する図である。

【０１０１】まず、テスト発光区間２０での検出タイミ
ングについて説明する。ボトムＤＣ値（Ｂｄｃ）３１の
検出は、サンプルホールド回路ＳＨ１で行い、図３
（ｃ）の受光波形をサンプリングタイミングＴ１でサン
プリングして検出する。バイアスＤＣ値（Ｅ）３２の検
出は、サンプルホールド回路ＳＨ１で行い、図３（ｃ）
の受光波形をサンプリングタイミングＴ２でサンプリン
グして検出する。マルチパルス平均値（Ｍ１）３３の検
出は、サンプルホールド回路ＳＨ２で行い、図３（ｄ）
のマルチパルス平均値検出波形をサンプリングタイミン
グＴ４でサンプリングして検出する。

【０１０２】次に、データ記録信号発光区間２１での検
出タイミングについて説明する。長マーク発光２７部分
のマルチパルス平均値（Ｍ２）３８の検出は、サンプル
ホールド回路ＳＨ２で行い、図３（ｄ）のマルチパルス
平均値検出波形をサンプリングタイミングＴ５でサンプ
リングして検出する。長マーク発光２７部分のボトム検
波（Ｂｋ）３９の検出は、サンプルホールド回路ＳＨ３
で行い、図３（ｅ）のボトム検波出力波形をサンプリン
グタイミングＴ６でサンプリングして検出する。

【０１０３】一方、長スペース発光２６部分のスペース
値（Ｅ）３７の検出は、サンプルホールド回路ＳＨ１で
行い、図３（ｃ）の受光波形をサンプリングタイミング
Ｔ３でサンプリングして検出する。

【０１０４】図３（ｇ）はピーク値変調信号４９で、ピ
ーク値のパワーレベルに半導体レーザ１を光パルス駆動
するタイミング時のみハイレベルになり、ピーク値スイ
ッチング手段４６を駆動する。図３（ｈ）はボトム値変
調信号波形５１で、ボトム値のパワーレベル以上に光パ
ルスを駆動するタイミング時にハイレベルになり、ボト
ム値スイッチング手段４８を駆動する。図３（ｉ）はバ
イアス値変調信号波形５０で、バイアス値のパワーレベ
ルに半導体レーザ１を光パルス駆動するタイミング時の
みハイレベルになり、バイアス値スイッチング手段４７
駆動する。図３（ｂ）はこのような３つの変調信号で駆
動された半導体レーザ１の発光光パルス波形であり、図
３（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に応じて３値に光変調された
波形を示している。

【０１０５】以上説明したように、実施の形態２の半導
体レーザ制御装置によれば、テスト発光区間では、ボト
ムＤＣ値、バイアスＤＣ値、マルチパルス平均値を検出
して、フィードフォワード制御することにより、データ
記録開始直後から半導体レーザの記録パワーを高速に目
標パワー値に整定制御することができ、その後のデータ
記録信号発光区間では、長マーク発光毎にマルチパルス
平均値とボトム検波値を検出し、長スペース発光毎にス
ペース値（Ｅ）を検出して、フィードバック制御を連続
的に動作させることにより、記録動作時間が長くなって
半導体レーザの温度特性により目標パワー値に設定する
電流値が変化しても、長時間安定に目標記録パワー値に
制御維持可能である。

【０１０６】次に図４を用いて、テスト発光区間２０に
おけるフィードフォワード制御時の演算プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）４５の演算方法について説明する。

【０１０７】まず、図３（ｆ）のサンプリングパルスＴ
２により、ＡＤコンバータＡＤ１からボトムＤＣ値（Ｂ
ｄｃ）３１を得、サンプリングパルスＴ１により、ＡＤ
コンバータＡＤ１からバイアスＤＣ値（Ｅ）３２を得、
サンプリングパルスＴ４により、ＡＤコンバータＡＤ２
からマルチパルス平均値（Ｍ１）３３を得る（５５）。
このようにして得られたボトムＤＣ値（Ｂｄｃ）３１、
バイアスＤＣ値（Ｅ）３２、マルチパルス平均値（Ｍ
１）３３は、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５に入力され
る。（５６）。

【０１０８】次に、テスト発光区間２０におけるピーク
・ボトム値パルス発光部分のマルチパルス部（図３
（ｂ）２５）のピーク値のデューティ（ｄ）を入力する
（５７）。

【０１０９】図３（ｄ）に示すように、タイミングパル
スＴ４で得られる値は、マルチパルスの平均値（Ｍ）で
あって、ピーク値（Ｐ）でないので、平均値（Ｍ）をピ
ーク値（Ｐ）に変換する必要がある。以上説明した入力
データを用いて、マルチパルス部のピーク値（Ｐ）の受
光出力を演算により求めることができる。つまり、ピー
ク値（Ｐ）を未知数とすると、以下の式を演算すること
により、未知数Ｐが求まる（５８）。

【０１１０】Ｍ＝Ｐ・ｄ＋Ｂｄｃ・（１−ｄ） 従って、 Ｐ＝｛Ｍ−Ｂｄｃ・（１−ｄ）｝／ｄ 次に、制御目標値であるピークパワー設定値（Ｐｒｅ
ｆ）、バイアスパワー設定値（Ｅｒｅｆ）、ボトムパワ
ー設定値（Ｂｒｅｆ）を入力する（５９）。これらの目
標値（Ｐｒｅｆ）、（Ｅｒｅｆ）、（Ｂｒｅｆ）は、予
め決められた値であり、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５
に予め記録されている。そして、ステップ５８で求めた
ピーク値（Ｐ）、ステップ５５で求めたボトムＤＣ値
（Ｂｄｃ）およびバイアスＤＣ値（Ｅ）をそれぞれステ
ップ５９で入力された各パワー設定値（Ｐｒｅｆ）、
（Ｅｒｅｆ）、（Ｂｒｅｆ）と比較し、その差分値Δ
Ｐ、ΔＥ、ΔＢを各々演算する（６０）。

【０１１１】ΔＰ＝Ｐ−Ｐｒｅｆ ΔＥ＝Ｅ−Ｅｒｅｆ ΔＢ＝Ｂ−Ｂｒｅｆ ６０の演算によって求まった差分値ΔＰ、ΔＥ、ΔＢ
と、現在のモニタ受光波形のピーク値Ｐと、ボトム値Ｂ
ｄｃ、バイアス値Ｅを各々加算して、半導体レーザ１に
流す電流値データに変換する（６１）。これにより、差
分値ΔＰ、ΔＥ、ΔＢが、所定値、例えばゼロに収束す
るように制御する。

【０１１２】即ち、電流変換係数をＫ、ピーク値電流デ
ータをＩｐ、ボトム値電流データをＩｂ、バイアス値電
流データをＩｅとすると、以下のように求まる。

【０１１３】Ｉｐ＝Ｋ（Ｐ＋ΔＰ） Ｉｅ＝Ｋ（Ｅ＋ΔＥ） Ｉｂ＝Ｋ（Ｂｄｃ＋ΔＢ） このようにして求まったピーク値電流データＩｐをＤＡ
コンバータＤＡＣ１、バイアス電流データＩｂをＤＡコ
ンバータＤＡＣ２、ボトム値電流データＩｂをＤＡコン
バータＤＡＣ３へ各々出力する（６２）。

【０１１４】ＤＡコンバータＤＡＣ１、ＤＡＣ２、ＤＡ
Ｃ３の電流データは、フィードフォーワード制御に用い
られる。すなわち、ピーク値Ｐと、ボトム値Ｂｄｃ、バ
イアス値Ｅは、それぞれ、予め決められた目標値Ｐｒｅ
ｆ、Ｂｒｅｆ、Ｅｒｅｆになるような制御が行われる。
この、フィードフォーワード制御は、少なくとも１組の
長スペース発光２６と長マーク発光２７が検出されるま
で続く。少なくとも１組の長スペース発光２６と長マー
ク発光２７が検出されれば、フィードバック制御が実行
可能となる。従って、ＤＡコンバータＤＡＣ１、ＤＡＣ
２、ＤＡＣ３の電流データは、フィードバック制御の開
始タイミングまで保持しておき、少なくとも１組の長ス
ペース発光２６と長マーク発光２７が検出されれば、フ
ィードバック制御ループの動作（６３）へと続く。次
に、図５で、データ記録信号発生区間２１における、フ
ィードバック制御時の演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５の
演算方法について説明する。

【０１１５】まず、フィードバック制御が始まると、デ
ータ記録信号中の長スペース発光時に、ＡＤコンバータ
ＡＤ１で、バイアス・スペース値（Ｅ）３７の検出出力
を、ＡＤ変換し、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５に入力
する（６４、６５）。

【０１１６】次に、記録データ信号９中の長マーク発光
時に、ＡＤコンバータＡＤ２で、マルチパルス平均値
（Ｍ２）３８の検出出力を、又ＡＤコンバータＡＤ３
で、ボトム検波値（Ｂｋ）３９の検出出力を各々ＡＤ変
換し、演算プロセッサ（ＤＳＰ）４５に入力する（６
６、６７）。

【０１１７】尚、ここでの説明は長スペース発光時を先
にＡＤ変換処理したが、記録データ信号９に長マーク発
光時が先に出現したときは、処理順序を入換えて長マー
ク発光のＡＤ変換処理を先に行ってもよい。

【０１１８】次にボトム検波回路４４の応答特性の補正
を行うために、ボトム検波補正係数（α）を入力する。
ボトム検波回路４４は長マーク発光部分の下エンベロー
ブを検出するが、検波回路の周波数特性により、検波効
率が１００％以下のある値となる。従って、実際の発光
パルスのボトム値（Ｂ）に換算するために、検波効率の
逆数であるボトム検波補正係数（α）を用いて、ボトム
検波値（Ｂｋ）を次式の様に補正する（６８、６９）。

【０１１９】Ｂ＝α・Ｂｋ 次に、長マーク発光部分のマルチパルス部（図３（ｂ）
２７）のピーク値のデューティ（ｄ）を入力する。（７
０） 以上説明した入力データを用いて、マルチパルス部のピ
ーク値（Ｐ）の受光出力を演算により求めることができ
る。つまり、ピーク値（Ｐ）を未知数とすると、以下の
式を演算することにより、未知数Ｐが求まる。（７１） Ｍ＝Ｐ・ｄ＋Ｂ・（１−ｄ） 従って、 Ｐ＝｛Ｍ−Ｂ・（１−ｄ）｝／ｄ 次に、上述と同様な制御目標値であるピークパワー設定
値（Ｐｒｅｆ）、バイアスパワー設定値（Ｅｒｅｆ）、
ボトムパワー設定値（Ｂｒｅｆ）を入力する（７２）。
そして、７１で求めたピーク値（Ｐ）、６９で求めたボ
トム値（Ｂ）、６５で入力されたバイアス・スペース値
（Ｅ）と、７２で入力された各パワー設定値と比較し、
その差分値ΔＰ、ΔＥ、ΔＢを各々演算する（７３）。

【０１２０】ΔＰ＝Ｐ−Ｐｒｅｆ ΔＥ＝Ｅ−Ｅｒｅｆ ΔＢ＝Ｂ−Ｂｒｅｆ 次の、ループフィルタの演算（７４）は、図５で説明し
ているのフィードバック制御系の応答周波数を決定す
る。記録動作中の半導体レーザの電流−光パワーの変動
成分は温度特性成分が主原因であるので、フィードバッ
ク制御系の応答性は、高々数１００ＨＺ以下で充分であ
る。したがって、遮断周波数を数１００ＨＺ以下に設定
したループフィルタ演算（７４）を行う。

【０１２１】７３の演算によって求まった差分値ΔＰ、
ΔＥ、ΔＢの各ループフィルタ演算（７４）出力と、現
在の検出パワー値である、ピーク値Ｐ、ボトム値Ｂ、バ
イアス値Ｅを各々加算して、半導体レーザ１に流す電流
値データに変換する（７５）。

【０１２２】即ち、電流変換係数をＫ、ピーク値電流デ
ータをＩｐ、ボトム値電流データをＩｂ、バイアス値電
流データをＩｅとすると、以下のように求まる。

【０１２３】Ｉｐ＝Ｋ（Ｐ＋ΔＰ） Ｉｅ＝Ｋ（Ｅ＋ΔＥ） Ｉｂ＝Ｋ（Ｂ＋ΔＢ） このようにして求まったピーク値電流データＩｐをＤＡ
コンバータＤＡＣ１、バイアス電流データＩｂをＤＡコ
ンバータＤＡＣ２、ボトム値電流データＩｂをＤＡコン
バータＤＡＣ３へ各々出力する。（７６）。

【０１２４】ＤＡコンバータＤＡＣ１、ＤＡＣ２、ＤＡ
Ｃ３への電流データ値は、次回の電流値データ変換処理
（７５）に至るまで、ホールド状態にしておく。

【０１２５】電流データを各々のＤＡコンバータに出力
が終わると、フィードバック制御系の処理は、最初の長
スペース発光の検出（６５）に戻る（７７）。

【０１２６】以上、図４、図５で説明したように、実施
の形態２の半導体レーザ方法によれば、テスト発光区間
では、ボトムＤＣ値、バイアスＤＣ値、マルチパルス平
均値を検出して、フィードフォワード制御することによ
り、データ記録開始直後から半導体レーザの記録パワー
を高速に目標パワー値に整定制御することができる。そ
の後のデータ記録信号発光区間では、長マーク発光毎に
マルチパルス平均値とボトム検波値を検出し、長スペー
ス発光毎にスペース値を検出して、フィードバック制御
を連続的に動作させることができる。これにより、記録
動作時間が長くなって半導体レーザの温度特性により電
流値が変化しても、目標のパワー設定値であるＰｒｅ
ｆ、Ｅｒｅｆ，Ｂｒｅｆが常に得られるように半導体レ
ーザが制御されるので、長時間安定に目標記録パワー値
に制御維持可能である。

【０１２７】（実施の形態２）図６は本発明の半導体レ
ーザの制御方法の実施の形態３の構成を説明する図であ
る。ＤＶＤ−ＲＷ等の書換え可能な光ディスクの書き継
ぎ記録時の半導体レーザの制御動作を時系列に説明して
いる。

【０１２８】図６（ａ）は、光ディスクの回転区分を現
している。ここでは、記録動作開始タイミング１５か
ら、データ記録開始タイミング２２までを、記録動作開
始１回転目に配置する。この記録動作開始１回転目の区
間は、半導体レーザの記録パワーを、目標設定値に制御
するためのテスト発光区間として使用する。

【０１２９】データ記録開始タイミング２２以降を、記
録動作開始２回転目の区間に配置し、記録動作開始１回
転目で記録したテスト発光領域と同じトラックに、ジャ
ンピング操作をして戻り、正規の記録データ９をオーバ
ライト記録する。

【０１３０】図６（ｂ）は、光ディスクに記録されるユ
ーザの記録データ信号を現しており、記録動作開始タイ
ミング１５と同時に、図示はしていないがホストコンピ
ュター等から送出されてくる。

【０１３１】図６（ｃ）は、光ディスク上での記録領域
区分を現しいる。記録動作開始タイミング１５より前
は、書き継ぎ記録前データ記録済領域１６で構成されて
おり、記録動作開始タイミング１５からデータ記録開始
タイミング２２までは、オーバライト領域７８で構成さ
れている。オーバライト領域７８では、記録動作開始１
回転目で記録したテスト発光部分に、正規の記録データ
９をオーバライト記録する。

【０１３２】図６（ｄ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の発光区分を現しいる。記録動作開始タイミング
１５前はデータ記録済領域１９で構成されている。

【０１３３】記録動作開始タイミング１５からデータ記
録開始タイミング２２までの記録動作開始１回転目の区
間は、半導体レーザのフィードフォワード制御をおこな
うためのテスト発光区間２０（第１のテスト発光区間）
と、半導体レーザのフィードバック制御をおこなうため
のランダムテスト信号発光区間７９（第２のテスト発光
区間）で構成されている。

【０１３４】前記ランダムテスト信号発光区間７９は、
データ記録開始タイミング２２まで連続して配置しても
よいし、フィードバック制御を行うために必要なある発
光時間長までに限定してもよい。

【０１３５】データ記録開始タイミング２２以降の、記
録動作開始２回転目の区間は、ユーザの記録データ信号
を記録するために半導体レーザの発光を行うデータ記録
信号発光区間２１で構成されている。

【０１３６】図６（ｂ）のように、記録データ信号９
は、記録動作開始タイミング１５と同時に記録開始１回
転目からホストコンピュター等から送出されてくるが、
光ディスク上に実際に記録データ信号９が記録開始され
るタイミングは、データ記録開始タイミング２２の記録
動作開始２回転目からである。

【０１３７】このように記録動作開始タイミング１５と
実際のデータ記録開始タイミング２２の間に約１回転分
の時間遅延が生じるために、テスト発光区間２０とラン
ダムテスト信号発光区間７９の両区間は、記録データ信
号９を一時的に記憶しておくＦＩＦＯメモリ等を用いた
バッファメモリを備えておく必要がある。

【０１３８】図６（ｅ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の実際の発光信号区分を現しいる。まず、テスト
発光区間２０における発光区分について説明する。

【０１３９】ＤＶＤ−ＲＷ等の書換型光ディスクでは、
発光区分は、記録ストラテジーで定義されている記録パ
ルスのボトム値の一定値発光２３（Ｐｂ）と、記録符号
のスペース部分であるバイアス値の一定値発光（Ｐｅ）
２４と、記録符号のマーク部分で記録パルスのピーク値
とボトム値間のパルス発光２５の３種類で構成されてい
る。

【０１４０】次に、ランダムテスト信号発光区間７９で
は、光ディスクに記録発光される信号の内、比較的長い
マーク長の部分の発光２７Ａ（例えば１０Ｔ以上）と、
比較的長いスペース長の部分の発光２６Ａ（例えば１０
Ｔ以上）とが含まれる。ランダムテスト信号は、テスト
信号発生器５４から出力される。これらの長いマーク長
の部分と、長いスペース超の部分を、ランダムテスト信
号発光区間７９での、フィードバック制御を行うための
検出信号として選択使用する。

【０１４１】比較的長いマーク長又はスペース長の部分
の発光を検出信号として選択使用する理由は、後述する
マルチパルス平均値検出やボトム検波の信号処理回路に
必要な周波数特性が比較的容易に実現可能なためであ
る。

【０１４２】一方に、記録動作開始２回転目での、デー
タ記録信号発光区間２１での発光信号について説明す
る。この区間で記録される記録データ信号９は記録前に
スクランブルされているために、ほぼランダム信号とみ
なせる。光ディスクに記録発光される信号の内、比較的
長いマーク長の部分の発光２７（例えば１０Ｔ以上）
と、比較的長いスペース長の部分の発光２６（例えば１
０Ｔ以上）とを、データ記録信号発光区間２１での、フ
ィードバック制御を行うための検出信号として選択使用
する。

【０１４３】図６（ｆ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の制御区分を現しいる。テスト発光区間２０で発
光信号を検出して、光パルスの目標パワー値に相当する
基準値と予め比較演算して半導体レーザに流れる電流値
を目標パワー値になるように、フィードフォワード制御
区間２８でフィードフォワード制御する。

【０１４４】次に、ランダムテスト信号発光区間７９で
は、長スペース発光２６と長マーク発光２７の１組が検
出される度に、光パルスの目標パワー値に相当する基準
値と逐一比較演算することにより、半導体レーザに流れ
る電流値を目標パワー値になるように、フィードバック
制御区間２９Ａ内で、連続的にフィードバック制御す
る。

【０１４５】比較的長いマーク長又はスペース長の発光
位置は確率的にしか決定できず、かつその発光確率も低
いため、フィードバック制御開始タイミング３０は、記
録データ信号９の内容によって確率的にしか決まらな
い。

【０１４６】引き続いて、データ記録信号発光区間２１
でも同様に、長スペース発光２６と長マーク発光２７の
１組が検出される度に、光パルスの目標パワー値に相当
する基準値と逐一比較演算することにより、半導体レー
ザに流れる電流値を目標パワー値になるように、フィー
ドバック制御区間２９内で連続的にフィードバック制御
する。

【０１４７】図６（ｇ）は、光ディスク上で検出区分を
現している。前述した図６（ｅ）の発光信号区分に応じ
て検出信号を説明する。

【０１４８】まず、テスト発光区間２０では、ボトム値
の一定値発光（Ｐｂ）２３の部分で、ボトムＤＣ値（Ｂ
ｄｃ）３１を検出する。バイアス値の一定値発光（Ｐ
ｅ）２４の部分では、バイアスＤＣ値（Ｅ）３２を検出
する。ピーク値とボトム値間のパルス発光２５の部分で
は、複数のマルチパルス列部分の平均値（Ｍ１）３３を
検出する。

【０１４９】次にランダムテスト信号発光区間７９の検
出信号を説明する。

【０１５０】まず、長スペース発光２６Ａ部分では、記
録符号のスペース部分であるバイアス・スペース値
（Ｅ）３７Ａを検出する。長マーク発光２７Ａ部分で
は、記録符号のマーク部分のマルチパルス平均値（Ｍ
２）３８Ａと、記録符号のマーク部分のボトム値のエン
ベローブを検出するボトム検波（Ｂｋ）３９Ａとで半導
体レーザの発光パワー値を検出する。

【０１５１】最後に、データ記録信号発光区間２１でも
同様に、長スペース発光２６部分では、記録符号のスペ
ース部分であるバイアス・スペース値（Ｅ）３７を検出
する。長マーク発光２７部分では、記録符号のマーク部
分のマルチパルス平均値（Ｍ２）３８と、記録符号のマ
ーク部分のボトム値のエンベローブを検出するボトム検
波（Ｂｋ）３９とで半導体レーザの発光パワー値を検出
する。

【０１５２】このように、ＤＶＤ−ＲＷ等の書換え可能
な光ディスクであれば、書き継ぎ記録時の半導体レーザ
の制御方法としては、記録動作開始１回転目に、テスト
発光を行いフィードフォワード制御で高速に目標パワー
に設定し、更にランダムテスト発光を行いフィードバッ
ク制御を行い、記録動作開始２回転目に、１回転目で記
録したテスト発光区間をオーバライトしながら、長マー
ク発光と長スペース発光を検出してフィードバック制御
を行うことが可能である。

【０１５３】書換え可能な光ディスクで、図６で説明し
たような制御方法を行うと、テスト発光区間をオーバラ
イトすることによって、図１で説明した書き継ぎマージ
ン領域１７は不要になり、書き継ぎ前データ記録済領域
１６と隙間なく書き継ぎすることができる。

【０１５４】したがって、複数回に分けて追記記録して
も、記録済トラックは余計なテスト発光等が記録される
ことなく、ＤＶＤ−ＲＯＭ等と同じ様に信号配列の連続
性が確保できる。つまり書き継ぎしたデータ記録領域の
記録始端部が、書き継ぎ前のデータ記録済領域の記録終
端部と連続して記録することができる。

【０１５５】また、記録動作開始１回転目に、テスト発
光を行いフィードフォワード制御で高速に目標パワーに
設定し、更にランダムテスト発光を行いフィードバック
制御を行うことにより、データ記録信号発生区間で行う
フィードバック制御と検出及び制御方式が同一でかつ制
御シーケンスが連続しているために、フィードフォワー
ド制御からフィードバック制御に切換える際の過渡応答
が発生せず、安定な記録パワーの制御が可能である。

【０１５６】尚、図６で説明した本発明の半導体レーザ
の制御方法は、図２、図３、図４、図５で説明した半導
体レーザの制御装置の構成をそのまま利用して信号の検
出および制御演算が可能であり、単に検出および制御の
タイミングを図６の様に変更することで、図６の制御方
法を実現した半導体レーザの制御装置を提供することが
できる。

【０１５７】（実施の形態３）図７は本発明の半導体レ
ーザの制御方法の実施の形態４の構成を説明する図であ
る。ＤＶＤ−Ｒ等の書換え不可能な光ディスクの書き継
ぎ記録時の半導体レーザの制御動作を時系列に説明して
いる。

【０１５８】図７（ａ）は、光ディスクの回転区分を現
している。ここでは、記録動作開始タイミング１５か
ら、データ記録開始タイミング２２の直前の書き継ぎマ
ージン領域１７までを、記録動作開始１回転目に配置す
る。この記録動作開始１回転目の区間は、半導体レーザ
のボトム値光パワーを、目標設定値に制御するためのテ
スト発光区間として使用する。

【０１５９】書き継ぎマージン領域１７以降を、記録動
作開始２回転目の区間に配置し、記録動作開始１回転目
でのボトム値光パワーをテスト発光した領域と同じトラ
ックに、ジャンピング操作をして戻り、正規の記録デー
タ９を記録開始する。

【０１６０】尚、記録動作開始１回転目にのボトム値光
パワーをテスト発光しても、ＤＶＤ−Ｒ等の追記型光デ
ィスクの記録層に反射率の変化等の影響は与えない。

【０１６１】図７（ｂ）は、光ディスクに記録されるユ
ーザの記録データ信号９を現しており、記録動作開始タ
イミング１５と同時に、図示はしていないがホストコン
ピュター等から送出されてくる。

【０１６２】図７（ｃ）は、光ディスク上での記録領域
区分を現しいる。記録動作開始タイミング１５より前
は、書き継ぎ記録前データ記録済領域１６で構成されて
おり、記録動作開始タイミング１５から書き継ぎマージ
ン領域１７の直前までは、ボトム値光パワー発光領域８
０で構成されている。

【０１６３】図７（ｄ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の発光区分を現しいる。記録動作開始タイミング
１５前はデータ記録済領域１９で構成されている。

【０１６４】記録動作開始タイミング１５から、記録動
作開始１回転目の区間は、ボトム値パワーのフィードバ
ック制御をおこなうためのボトム値パワーテスト発光区
間８１（第３のテスト発光区間）で構成されている。

【０１６５】書き継ぎマージン領域１７以降の記録動作
開始２回転目の区間は、記録パワーのフィードフォワー
ド制御をおこなうためのテスト発光区間２０（第４のテ
スト発光区間）と、ユーザの記録データ信号を記録する
データ記録信号発光区間２１で構成されている。

【０１６６】図７（ｂ）のように、記録データ信号９
は、記録動作開始タイミング１５と同時に記録開始１回
転目からホストコンピュター等から送出されてくるが、
光ディスク上に実際に記録データ信号９が記録開始され
るタイミングは、データ記録開始タイミング２２の記録
動作開始２回転目からである。

【０１６７】このように記録動作開始タイミング１５と
実際のデータ記録開始タイミング２２の間に約１回転分
の時間遅延が生じるために、ボトム値パワーテスト発光
区間８１とテスト発光区間２０の両区間は、記録データ
信号９を一時的に記憶しておくＦＩＦＯメモリ等を用い
たバッファメモリを備えておく必要がある。

【０１６８】図７（ｅ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の実際の発光信号区分を現しいる。まず、ボトム
値パワーテスト発光区間８１では、記録パルスのボトム
値２３（Ｐｂ）の一定値を発光させる。尚、ＤＶＤ−Ｒ
では記録符号のスペース部分であるバイアス値は、記録
パルスのボトム値２３と同じレベルである。一方テスト
発光区間２０では、記録パルスのピーク・ボトム間パル
ス発光２５を行う。

【０１６９】次にデータ記録信号発光区間２１では、記
録信号の内、比較的長いマーク長の部分の発光２７（例
えば１０Ｔ以上）と、比較的長いスペース長の部分の発
光２６（例えば１０Ｔ以上）とを、データ記録信号発光
区間２１での、フィードバック制御を行うための検出信
号として選択使用する。

【０１７０】図７（ｆ）は、光ディスク上での半導体レ
ーザ１の制御区分を現している。ボトム値パワーテスト
発光区間８１では、ボトム値２３の一定値発光を検出す
る毎に、ボトムパワー設定値と逐一比較演算することに
より、半導体レーザに流れる電流値をボトムパワー設定
値になるように、フィードバック制御区間８２内で、連
続的にフィードバック制御する。

【０１７１】テスト発光区間２０ではピーク・ボトム間
のパルス発光信号を検出して、光パルスのピークパワー
設定値と予め比較演算して半導体レーザに流れるピーク
電流値をピークパワー設定値になるように、フィードフ
ォワード制御区間２８でフィードフォワード制御する。

【０１７２】続いて、データ記録信号発光区間２１で
は、長スペース発光２６と長マーク発光２７の１組が検
出される度に、光パルスの目標パワー値に相当する基準
値と逐一比較演算することにより、半導体レーザに流れ
る電流値を目標パワー値になるように、フィードバック
制御区間２９内で連続的にフィードバック制御する。

【０１７３】図７（ｇ）は、光ディスク上で検出区分を
現している。前述した図７（ｅ）の発光信号区分に応じ
て検出信号を説明する。

【０１７４】まず、ボトム値パワーテスト発光区間８１
での、ボトム値の一定値発光（Ｐｂ）２３の区間では、
ボトムＤＣ値（Ｂｄｃ）３１を検出する。ＤＶＤ−Ｒで
は記録符号のスペース値（Ｅ）は、ボトム値２３（Ｂｄ
ｃ）３１と同じレベルである。

【０１７５】次に、テスト発光区間２０での、ピーク・
ボトム間パルス発光２５の部分では、複数のマルチパル
ス列部分の平均値（Ｍ１）３３を検出する。

【０１７６】最後に、データ記録信号発光区間２１で
は、長スペース発光２６の部分で、記録符号のスペース
部分であるスペース値（Ｅ）３７を検出する。長マーク
発光２７の部分では、記録符号のマーク部分のマルチパ
ルス平均値（Ｍ２）３８で半導体レーザの発光パワー値
を検出する。

【０１７７】以上説明した様に、図７の半導体レーザの
制御方法によると、ＤＶＤ−Ｒの様に書換え不可能な光
ディスクであれば、書き継ぎ動作時の記録動作開始１回
転目に、ボトム値の一定値のテスト発光を検出して、ボ
トム値のみのフィードバック制御を行い、記録動作開始
２回転目に、テスト発光区間では、マルチパルス平均値
を検出して、ピーク値のフィードフォワード制御を行
い、データ記録信号発光区間では、長マーク発光と長ス
ペース発光を検出して、記録動作中は連続してフィード
バック制御を行うことが可能である。

【０１７８】書換え不可能な光ディスクでは、図７で説
明したような制御方法を行うと、データ記録開始タイミ
ング直前のテスト発光区間２０のテスト発光が、ピーク
・ボトム間パルス発光のみでよいことになり、テスト発
光区間２０を図１の制御方法より短くすることができ
る。

【０１７９】つまり、テスト発光区間２０を短くするこ
とにより、書き継ぎ時に発生する余計なテスト発光によ
る不要信号の記録領域を短くすることができ、ＤＶＤ−
Ｒ等の光ディスクの記録済トラックはＤＶＤ−ＲＯＭに
より近い信号配列の連続性が確保できる。

【０１８０】つまり書き継ぎしたデータ記録領域の記録
始端部が、書き継ぎ前のデータ記録済領域の記録終端部
との隙間を小さくしてより連続に近い記録トラックを形
成することができる。

【０１８１】また、記録動作開始１回転目に、ボトム値
のフィードバック制御が終了しているために、記録２回
転めのフィードフォワードの制御演算がピーク値のみで
よい。高速に電流値の設定が必要なフィードフォワード
制御演算量を減らせることで、より低速で廉価の演算プ
ロセッサ（ＤＳＰ）で、図７の制御方法の実現が可能で
ある。

【０１８２】尚、図７で説明した本発明の半導体レーザ
の制御方法は、図２、図３、図４、図５で説明した半導
体レーザの制御装置の構成をそのまま利用して信号の検
出および制御演算が可能であり、単に検出および制御の
タイミングを図７の様に変更することで、図７の制御方
法を実現した半導体レーザ制御装置を提供することがで
きる。

【０１８３】

【発明の効果】本発明によれば、テスト発行区間におい
て得られた信号に基づき、フィードフォーワード制御を
行なうので、図１０（ａ）に示したように、発光波形
は、ゆるやかな立ち上がりではなく、瞬時にピークパワ
ー設定値に達することができる。従って、図１０（ａ）
のような発光波形で光ディスクに記録を行うと図１０
（ｂ）に示すように、再生した再生波形の振幅は、再生
開始時から充分なレベルが確保できる。本発明では、Ｄ
ＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の光ディスクに書き継ぎ記録
を行う際に、フィードフォワード制御により、書き継ぎ
記録開始直後から半導体レーザの記録パワーを速やかに
目標パワー値に設定することができ、かつ、データ記録
期間中も、フィードバック制御を連続的に動作させるこ
とが可能となる。これにより、記録動作時間が長くなっ
て半導体レーザの温度特性により目標パワー値に設定す
る電流値が変化しても、長時間安定に目標記録パワー値
に制御維持可能な半導体レーザの制御方法並びに半導体
レーザ制御装置を提供することができる。

【０１８４】また本発明では、ＤＶＤ−ＲＷ等の書換え
可能な光ディスクに書き継ぎ記録を行う際に、１回転目
に行ったテスト発光区間を２回転目に正規の記録データ
でオーバライトすることによって、書き継ぎ前データ記
録済領域１６と隙間なく書き継ぎできるためＤＶＤ−Ｒ
ＯＭに近い信号配列の連続性が確保できる。更に、記録
動作開始１回転目にフィードフォワード制御とフィード
バック制御を行うことにより、データ記録期間中に行う
フィードバック制御への切換時に過渡応答が発生せず、
安定な記録パワーの制御が可能な半導体レーザの制御方
法並びに半導体レーザ制御装置を提供することができ
る。

【０１８５】また本発明では、ＤＶＤ−Ｒ等の書換え不
可能な光ディスクに書き継ぎ記録を行う際に、記録開始
直前のテスト発光区間を短縮し、書き継ぎ時に発生する
余計なテスト発光による不要信号の領域を短くすること
ができ、記録済トラックはＤＶＤ−ＲＯＭにより近い信
号配列の連続性が確保できる。

【０１８６】更に、記録動作開始１回転目に、ボトム値
のフィードバック制御が終了しているために、記録２回
転めの高速性が必要なフィードフォワードの制御演算が
ピーク値のみでよく、より低速で廉価の演算プロセッサ
（ＤＳＰ）で、安定な記録パワーの制御が可能な半導体
レーザの制御方法並びに半導体レーザ制御装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１における半導体レーザ
の制御方法の動作シーケンス図

【図２】 本発明の実施の形態１における半導体レーザ
制御装置の構成図

【図３】 本発明の実施の形態１における半導体レーザ
制御装置の要部の信号波形図

【図４】 半導体レーザ制御装置のフィードフォワード
制御時の演算動作フロー図

【図５】 半導体レーザ制御装置のフィードバック制御
時の演算動作フロー図

【図６】 本発明の実施の形態２における半導体レーザ
制御方法の動作シーケンス図

【図７】 本発明の実施の形態３における半導体レーザ
制御方法の動作シーケンス図

【図８】 従来の半導体レーザ制御装置の構成図

【図９】 従来の半導体レーザ制御装置の要部の信号波
形図

【図１０】 本発明の半導体レーザ制御装置の要部の信
号波形図

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２０ テスト発光区間 ２１ データ記録信号発光区間 ２８ フィードフォワード制御区間 ２９ フィードバック制御区間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮端 佳之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 臼井 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 金野 耕寿 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 植木 泰弘 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 上野 智憲 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 長田 豊 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 藤本 亨 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 Ｆターム(参考） 5D090 AA01 BB03 BB05 CC01 DD03 EE01 FF21 FF34 HH01 JJ01 KK02 5D119 AA24 BA01 BB02 BB04 DA03 HA07 HA12 HA18 HA46 HA47 HA53

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスク上にデータ信号に応じたマーク
   領域を記録するために発光する半導体レーザを少なくと
   も２値以上の光パワー値でデータ信号に応じて変調して
   得られる光パルスの各光パワー値を制御する方法であっ
   て、 データ信号で光パルスを変調し、データ信号を光ディス
   クに記録するデータ記録信号発光区間の直前に設けられ
   たテスト発光区間では、テスト信号で光パルスを変調
   し、この光パルスを受光して電気信号に変換した光検出
   信号と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との
   差を求め、差が所定値に収束するようにフィードフォワ
   ード制御し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー
   値に相当する値になるようにし、 前記データ記録信号発光区間では、データ信号で変調し
   た光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を
   所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
   と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
   求め、差が所定値に収束するようにフィードバック制御
   し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当
   する値になるようにすることを特徴とする半導体レーザ
   の制御方法。
2. 【請求項２】光ディスクの記録動作を開始するタイミン
   グから光ヘッドがディスクの１回転目迄トレースする区
   間内に前記テスト発光区間と前記データ記録信号発光区
   間とを設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体レ
   ーザの制御方法。
3. 【請求項３】前記テスト発光区間で発光させるテスト発
   光は連続一定値発光とパルス発光で構成されたことを特
   徴とする請求項１記載の半導体レーザの制御方法。
4. 【請求項４】前記テスト発光区間で発光させるテスト発
   光は前記データ記録信号発光区間の記録マーク領域部分
   で発光させる記録光パルスのピーク値とボトム値との間
   のレベルで変調されたパルス発光及びボトム値の連続一
   定値発光及び記録スペース領域部分で発光させるスペー
   ス値の連続一定値発光の内で少なくとも２つ以上の発光
   で構成されたことを特徴とする請求項３記載の半導体レ
   ーザの制御方法。
5. 【請求項５】前記データ記録信号発光区間内の記録マー
   ク領域部分の記録光パルスは先頭パルスと複数のマルチ
   パルス列で構成されており、この記録マーク領域部分の
   記録光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号
   の前記複数のマルチパルス列の平均値のみ、又は前記マ
   ルチパルス列の平均値と前記光検出信号のボトム検波値
   を、記録スペース領域部分では記録光パルスを受光して
   電気信号に変換した光検出信号のスペース値を順次サン
   プリングし光パルスの目標パワー値に相当する基準値と
   逐一比較演算することにより半導体レーザに流れる電流
   値を目標パワー値になるようにフィードバック制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザの制御方
   法。
6. 【請求項６】光ディスクの記録動作を開始するタイミン
   グから前記データ記録信号発光区間が開始するまでの前
   記テスト発光区間では、光ディスクに記録するデータ信
   号をバッファメモリに一時的に記憶することを特徴とす
   る請求項１記載の半導体レーザの制御方法。
7. 【請求項７】光ディスク上にデータ信号に応じたマーク
   領域を記録するために発光する半導体レーザを少なくと
   も２値以上の光パワー値でデータ信号に応じて変調して
   得られる光パルスの各光パワー値を制御する方法であっ
   て、 データ信号で光パルスを変調し、データ信号を光ディス
   クに記録するデータ記録信号発光区間の前に設けられた
   第１のテスト発光区間では、第１のテスト信号で光パル
   スを変調し、この光パルスを受光して電気信号に変換し
   た光検出信号と、光パルスの目標パワー値に相当する基
   準値との差を求め、差が所定値に収束するようにフィー
   ドフォワード制御し、半導体レーザに流れる電流値を目
   標パワー値に相当する値になるようにし、 第１のテスト発光区間の後に設けられた第２のテスト発
   光区間では第２のテスト信号で光パルスを変調し、この
   光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号を所
   定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたものと、
   光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を求
   め、差が所定値に収束するようにフィードバック制御
   し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当
   する値になるようにし、 前記データ記録信号発光区間ではデータ信号で変調した
   光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を所
   定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたものと、
   光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を求
   め、差が所定値に収束するようにフィードバック制御
   し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に相当
   する値になるようにフィードバック制御することを特徴
   とする半導体レーザの制御方法。
8. 【請求項８】光ディスクの記録動作を開始するタイミン
   グから光ヘッドがディスクの１回転目迄トレースする区
   間内に前記第１及び第２のテスト発光区間を設け、２回
   転目迄トレースする区間内に前記データ記録信号発光区
   間を設けたことを特徴とする請求項７記載の半導体レー
   ザの制御方法。
9. 【請求項９】前記第１及び第２のテスト発光区間で発光
   させるテスト発光は連続一定値発光又は及びパルス発光
   で構成されたことを特徴とする請求項７記載の半導体レ
   ーザの制御方法。
10. 【請求項１０】前記第１のテスト発光区間で発光させる
    第１のテスト発光は前記データ記録信号発光区間の記録
    マーク領域部分で発光させる記録光パルスのピーク値と
    ボトム値との間のレベルで変調されたパルス発光及びボ
    トム値の連続一定値発光及び記録スペース領域部分で発
    光させるスペース値の連続一定値発光で構成されたこと
    を特徴とする請求項１０記載の半導体レーザの制御方
    法。
11. 【請求項１１】第２のテスト信号はランダムの２値デー
    タを特定の変調符号に変換し、さらに記録マーク領域形
    成に必要な複数レベルの記録パルス発光で構成されたこ
    とを特徴とする請求項７記載の半導体レーザの制御方
    法。
12. 【請求項１２】前記データ記録信号発光区間内の記録マ
    ーク領域部分の記録光パルスは先頭パルスと複数のマル
    チパルス列で構成されており、この記録マーク領域部分
    の記録光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信
    号の前記複数のマルチパルス列の平均値とボトム検波
    値、及び記録スペース領域部分の記録光パルスを受光し
    て電気信号に変換した光検出信号のスペース値を所定の
    サンプリング間隔で順次サンプリングし光パルスの目標
    パワー値に相当する基準値と逐一比較演算することによ
    り半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値になるよ
    うにフィードバック制御することを特徴とする請求項７
    記載の半導体レーザの制御方法。
13. 【請求項１３】光ディスクの記録動作を開始するタイミ
    ングから前記データ記録信号発光区間が開始するまでの
    前記第１及び第２のテスト発光区間では、光ディスクに
    記録するデータ信号をバッファメモリに一時的に記憶す
    ることを特徴とする請求項７記載の半導体レーザの制御
    方法。
14. 【請求項１４】光ディスク上にデータ信号に応じたマー
    ク領域を記録するために発光する半導体レーザを少なく
    とも２値以上の光パワー値でデータ信号に応じて変調し
    て得られる光パルスの各光パワー値を制御する方法であ
    って、 データ信号で光パルスを変調し、データ信号を光ディス
    クに記録するデータ記録信号発光区間の前に設けられた
    第３のテスト発光区間では、第３のテスト信号で半導体
    レーザを発光させ、このテスト発光を受光して電気信号
    に変換した光検出信号を所定のサンプリング間隔で順次
    サンプリングしたものと、光パルスの目標パワー値に相
    当する基準値との差を求め、差が所定値に収束するよう
    にフィードバック制御し、半導体レーザに流れる電流値
    を目標パワー値に相当する値になるようにし、 第３のテスト発光区間の後に設けられた第４のテスト発
    光区間では、第４のテスト信号で光パルスを変調し、こ
    の光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求め、差が所定値に収束するようにフィードフォワード
    制御し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値に
    相当する値になるようにし、 前記データ記録信号発光区間では、データ信号で変調し
    た光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を
    所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求め、差が所定値に収束するようにフィードバック制御
    し、半導体レーザに流れる電流値を目標パワー値の相当
    する値になるようにすることを特徴とする半導体レーザ
    の制御方法。
15. 【請求項１５】光ディスクの記録動作を開始するタイミ
    ングから光ヘッドがディスクの１回転目迄トレースする
    区間内に前記第３のテスト発光区間を設け、２回転目迄
    トレースする区間内に前記第４のテスト発光区間および
    前記データ記録信号発光区間を設けたことを特徴とする
    請求項１４記載の半導体レーザの制御方法。
16. 【請求項１６】前記第３のテスト発光区間で発光させる
    テスト発光は連続一定値発光であることを特徴とする請
    求項１４記載の半導体レーザの制御方法。
17. 【請求項１７】前記第３のテスト発光区間で発光させる
    テスト発光は前記データ記録信号発光区間の記録マーク
    領域部分で発光させる記録光パルスのボトム値の連続一
    定値発光または記録スペース領域部分で発光させるスペ
    ース値の連続一定値発光であることを特徴とする請求項
    １６記載の半導体レーザの制御方法。
18. 【請求項１８】前記第４のテスト発光区間で発光させる
    テスト発光は前記データ記録信号発光区間の記録マーク
    領域部分で発光させる記録光パルスのピーク値とボトム
    値との間のレベルで変調されたパルス発光で構成された
    ことを特徴とする請求項１４記載の半導体レーザの制御
    方法。
19. 【請求項１９】前記データ記録信号発光区間内の記録マ
    ーク領域部分の記録光パルスは先頭パルスと複数のマル
    チパルス列で構成されており、この記録マーク領域部分
    の記録光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信
    号の前記複数のマルチパルス列の平均値及び記録スペー
    ス領域部分の記録光パルスを受光して電気信号に変換し
    た光検出信号のスペース値を所定のサンプリング間隔で
    順次サンプリングし光パルスの目標パワー値に相当する
    基準値と逐一比較演算することにより半導体レーザに流
    れる電流値を目標パワー値になるようにフィードバック
    制御することを特徴とする請求項１４記載の半導体レー
    ザの制御方法。
20. 【請求項２０】光ディスクの記録動作を開始するタイミ
    ングから前記データ記録信号発光区間が開始するまでの
    前記第３及び第４のテスト発光区間では、光ディスクに
    記録するデータ信号をバッファメモリに一時的に記憶す
    ることを特徴とする請求項１４記載の半導体レーザの制
    御方法。
21. 【請求項２１】光ディスク上にデータ信号に応じたマー
    ク領域を記録するために発光する半導体レーザを少なく
    とも２値以上の光パワー値でデータ信号に応じて変調し
    て得られる光パルスの各光パワー値を制御する制御装置
    であって、 データ信号で光パルスを変調しデータ信号を光ディスク
    に記録するデータ記録信号発光区間の直前に設けられた
    テスト発光区間では、テスト信号で光パルスを変調し、
    この光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードフォワ
    ード制御手段と、 前記データ記録信号発光区間では、データ信号で変調し
    た光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を
    所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードバック
    制御手段とを備えたことを特徴とする半導体レーザの制
    御置。
22. 【請求項２２】光ディスク上にデータ信号に応じたマー
    ク領域を記録するために発光する半導体レーザを少なく
    とも２値以上の光パワー値でデータ信号に応じて変調し
    て得られる光パルスの各光パワー値を制御する装置であ
    って、 データ信号で光パルスを変調し、データ信号を光ディス
    クに記録するデータ記録信号発光区間の前に設けられた
    第１のテスト発光区間では、第１のテスト信号で光パル
    スを変調し、この光パルスを受光して電気信号に変換し
    た光検出信号と、光パルスの目標パワー値に相当する基
    準値との差を求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードフォワ
    ード制御手段と、 第１のテスト発光区間の後に設けられた第２のテスト発
    光区間では、第２のテスト信号で光パルスを変調し、こ
    の光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号を
    所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードバック
    制御手段と、 前記データ記録信号発光区間では、データ信号で変調し
    た光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を
    所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードバック
    制御手段とを備えたを特徴とする半導体レーザの制御装
    置。
23. 【請求項２３】光ディスク上にデータ信号に応じたマー
    ク領域を記録するために発光する半導体レーザを少なく
    とも２値以上の光パワー値でデータ信号に応じて変調し
    て得られる光パルスの各光パワー値を制御する装置であ
    って、 データ信号で光パルスを変調し、データ信号を光ディス
    クに記録するデータ記録信号発光区間の前に設けられた
    第３のテスト発光区間では、第３のテスト信号で半導体
    レーザを発光させ、このテスト発光を受光して電気信号
    に変換した光検出信号を所定のサンプリング間隔で順次
    サンプリングしたものと、光パルスの目標パワー値に相
    当する基準値との差を求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードバック
    制御手段と、 第３のテスト発光区間の後に設けられた第４のテスト発
    光区間では、第４のテスト信号で光パルスを変調し、こ
    の光パルスを受光して電気信号に変換した光検出信号
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードフォワ
    ード制御手段と、 前記データ記録信号発光区間では、データ信号で変調し
    た光パルスを受光し、電気信号に変換した光検出信号を
    所定のサンプリング間隔で順次サンプリングしたもの
    と、光パルスの目標パワー値に相当する基準値との差を
    求める手段と、 前記差に基づき半導体レーザに流れる電流値を目標パワ
    ー値に相当する値になるように制御するフィードバック
    制御手段とを備えたを特徴とする半導体レーザの制御装
    置。