JP2002367209A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2002367209A
JP2002367209A JP2001168743A JP2001168743A JP2002367209A JP 2002367209 A JP2002367209 A JP 2002367209A JP 2001168743 A JP2001168743 A JP 2001168743A JP 2001168743 A JP2001168743 A JP 2001168743A JP 2002367209 A JP2002367209 A JP 2002367209A
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laser diode
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Akihiro Sugano
晃宏 菅野
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ドライブ間ばらつきによる電圧電流変換効率
の誤差が生じても、書込み品質の優れた光ディスク装置
を提供する。 【解決手段】 LDON信号をONし、D/Aコンバー
タ2の設定値を決める(S1)。ライトパルス重畳信号
1をDC状態でONし、発光パワーを測定する(S
2)。D/Aコンバータ2の設定値を変え、発光パワー
を測定する(S3)。ライトパルス重畳信号1をOFF
にし、D/Aコンバータ3の設定値を決める(S4)。
ライトパルス重畳信号2をDC状態でONにし、発光パ
ワーを測定する(S5)。D/Aコンバータ3の設定値
を変え、発光パワーを測定する(S6)。ライトパルス
重畳信号2をOFFする(S7)。この2点を通る直線
を引き、この直線の傾きと切片を測定し保存する。(S
8)。実際のライト直前に保存した値と式(3)からI
P3を設定する(S9)。

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装置に関
し、特に、CD−R(Compact Disc-Recordable)、C
D−RW(Compact Disc-ReWwritable)、DVD(Digital
Versatile Disc)等の光ディスクに対して、光パワーに
より情報の記録及び再生を行なう光ディスク装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、特開平9−11622
0号公報に、半導体レーザの複数の出力パワーのうち、
1つのパワー設定を行うだけで複数出力のすべてのパワ
ー設定を行うことができる技術について開示されてい
る。それによると、CPU(Central Processing Unit)
がD/A(Digital to Analog)変換器を介して定電流
回路(リード側とライト側で1つずつ)に設定し、ライ
トパワー発光の設定を行う。さらにライトパワー側のD
/A変換器の出力は、電圧コントロールアンプに入力さ
れ、電圧コントロールアンプによりLD(Laser Diod
e)を第2、第3のライトパワー電流の設定を行う。ま
たこの電圧コントロールアンプのゲイン設定は、第1の
ライトパワー電流に対する第2、第3のライトパワー電
流の比率に応じたゲインをCPUで設定すると述べられ
ている。また、光ディスク装置におけるデータの記録
は、例えばCD−RではCD−R上の記録膜にレーザダ
イオード(以下、LDと記す)から発光される強いレー
ザ光量を光ビームとして照射して、その熱反応により、
光ディスク媒体に穴(ピット)を開けることにより行わ
れる。またCD−RWでは記録膜の結晶状態を変化させ
ることによって行われる。一方、光ディスクに書き込ま
れたデータは、LDから発光される弱いレーザ光量を、
光ビームとして記録膜上に照射して得られる反射光量か
ら読み取ることができる。前述したように、光ディスク
の記録はLDからの光ビームによって光ディスクにピッ
トを開けることで行われる。図4は、一般的なレーザ光
の発光波形を示す図である。図4においてLDからは、
第1のパワーP1と第1のパワーよりも高い第2のパワ
ーP2が繰り返し出射される。このP2が記録パワー
で、P2レベルのところがピットとなる。また、P1は
再生パワーであり、P1レベルのところがそのままスペ
ースとなる。また、CD−Rでは、P3>P2なるP3
レベルをもうけて、P1、P2、P3の3値で記録パワ
ー波形を生成することがある。P3レベルをピット先頭
に位置付けるようにして、ピットエッジを先鋭化してい
る。また、CD−RWのような相変化型の書き換え可能
な媒体では、やはり3値をもうけるが、P3とP1を高
速で繰り返すことでアモルファス(非結晶)化、P2を
持続させることで結晶化させる。これを情報データに対
応させる。図4で時間twより前が光ディスクからデー
タを再生するときの発光波形、時間twより後が、光デ
ィスクにデータを記録する場合の発光波形である。前述
したように光ディスクのデータを再生するとき、LDか
ら発光されるパワーは低く、DC発光であり、一般的に
P1は1mWほどである。一方、記録時LDから発光さ
れるレーザ光のパワーは高く、P2は一般に数mW〜数
10mWである。記録時はこのP1とP2の発光が繰り
返されることで、光ディスクにピットをつくることがで
きる。また、近年IT(Information Technology)の発達
に伴い、PC(Personal Computer)の記憶装置としての
光ディスクの再生速度、記録速度が共に上昇する傾向に
ある。再生速度では32倍速のものもあり、記録速度で
は12倍や16倍になるものもある。例えば、CD−R
の12倍速で記録させる場合、記録パワーは再生パワー
に対して30倍くらいになることもあり、これは再生パ
ワーが1mWの時に記録パワーが30mWであることを
示す。また、LDは自らの発振による温度上昇等によっ
て、その発光パワーが変化する(特に発光パワーが高パ
ワーであるとき温度上昇する時間は短くなる)ので、光
ディスク装置等では、受光素子でLD出力をモニタしな
がら、LDを駆動する電流を制御することで、LDの発
光パワーを安定化している。
【0003】図5は、公知の技術であるデジタルAPC
(Automatic Power Control)回路の構成を示すブロック
図である。このデジタルAPCの構成は、大きく分けて
APC部100とLDドライバ部200から構成され
る。APC部100は、レーザダイオード21の光量を
検出して電流値に変換するフォトダイオード(PD)1
と、フォトダイオード(PD)1の電流を電圧に変換す
るI/V変換器2と、この電圧値をサンプル信号1、と
サンプル信号2によりサンプルして保持するサンプル・
ホールド回路(以下、S/H回路と記す)3、4と、そ
れぞれの出力電圧を基準電圧1(Vref1)及び基準
電圧2(Vref2)と比較して、その基準電圧を超え
るとレベルを反転させるコンパレータ5、6と、その出
力電圧を監視してD/Aコンバータを制御するCPU7
と、入力信号に比例した電圧を発生するD/Aコンバー
タ8、9、10から構成され、LDドライバ部200
は、前記D/Aコンバータのそれぞれに接続され、電圧
を電流に変換するV/I変換器11、12、13と、そ
れぞれに接続され、変換された電流を増幅する電流増幅
器14、15、16と、電流増幅器14からの電流をL
DON信号でON/OFFするスイッチ17と、電流増
幅器15からの電流をライトパルス重畳信号2でON/
OFFするスイッチ18と、電流増幅器16からの電流
をライトパルス重畳信号1でON/OFFするスイッチ
19と、それらのスイッチからの電流を加算する電流加
算器20と、その出力電流により駆動されるレーザダイ
オード(LD)21により構成される。
【0004】次に、この構成によるデジタルAPCの動
作について説明する。図においてPD1に入射された光
は光電変換により、光量に比例した電流として出力され
る。ただし、前記PD1によるモニタはLD21からの
レーザ光の一部をモニタするのであり、レーザ光の大部
分は、図示しない光ディスクの記録膜へ照射される。次
に、PD1から出力された電流はI/V変換器2によ
り、電流を電圧に変換され電圧値として出力される。前
記図4で説明した出力電圧において、P1に対応したも
のをVs(P1)、P2に対応したものをVs(P2)
とする。記録時における出力は再生時と異なり、Vs
(P1)とVs(P2)が交互に変化する信号のため、
S/H回路3、4によってVs(P1)とVs(P2)
に分離される。また、S/H回路3におけるサンプル信
号1は、再生時は常にS/H回路3内のSW1をONす
る信号であり、記録時は記録時のP1で出射されている
期間、あるいはそれより短い期間のみS/H回路3内の
SW1をONとし、また、P2が出射されている期間は
S/H回路3内のSW1をOFFし、S/H回路3内の
コンデンサC1でP1に対応した電圧Vs(P1)のみ
取り出すようにコントロールしている。
【0005】一方、サンプル信号2は、再生時は常にS
/H回路4内のSW2をOFFする信号であり、記録時
はP2で出射されている期間、あるいはそれより短い期
間のみS/H回路4内のSW2をONし、記録時にP1
で出射されている期間はS/H回路4内のSW2をOF
Fし、S/H回路4内のコンデンサC2でP2に対応し
た電圧Vs(P2)のみ取り出すようにコントロールす
る信号である。S/H回路3とS/H回路4によってI
/V変換器2の出力電圧から分離された各Vs(P1)
およびVs(P2)はコンパレータ5およびコンパレー
タ6に入力される。コンパレータ5ではVs(P1)と
基準電圧1(以下、Vref1と記す)を比較し、同様
にコンパレータ6ではVs(P2)と基準電圧2(以
下、Vref2と記す)を比較している。コンパレータ
からは入力信号が、基準電圧に対して大きいか小さいか
のみを示す信号、つまり、2値の値(デジタル値)が出
力され、CPU7で読み込む形となっている。また、デ
ジタル値をアナログ値に変換するD/Aコンバータ8に
CPU7よりデータが送られ、D/Aコンバータ8から
は、入力されたデータに比例した電圧を出力している。
さらに、この出力に比例した値がV/I変換器11によ
って電流が出力される。同様に、D/Aコンバータ10
にもCPU7よりデータが送られて、V/I変換器13
からも電流が出力される。さらに、それぞれのV/I変
換器の出力電流が電流増幅器14または16によって増
幅されるが、再生時は、LDON信号がONになること
でスイッチ17がONして、電流増幅器14の出力がL
D21に供給され、P1レベルでLD21から発光す
る。また、記録時は、ライトパルス重畳信号1がONに
なることでスイッチ19がONして、電流増幅器16の
出力が電流加算器20によって電流増幅器14からの出
力電流と足されてLD21に流れ、この電流によってL
D21からはP2レベルで発光する。このとき電流増幅
器14からの出力電流を以下IP1とし、電流増幅器1
6からの出力電流を以下IP2とする。
【0006】ところで、再生開始時、CPU7は、まず
D/Aコンバータ8にゼロを出力する。これにより、L
D21の記録パワーの電流はゼロからスタートする。そ
して、CPU7はD/Aコンバータ8に出力するデータ
を徐々に増加させながら、コンパレータ5の出力が反転
(つまりVs(P1)がVref1より大になるまで)
するまで増加させる。その後、コンパレータ5の出力が
常に反転を繰り返すように(つまりVs(P1)=Vr
ef1となるように)、D/Aコンバータ8に出力する
データを常に可変する。これにより、LD21から出射
される再生パワーは一定レベルに保たれる。この様子を
示したのが図6である。また、同様に記録開始時から記
録パワーレベルが一定に保たれるまでの様子を図7に示
す。図7で再生発光時には、CPU7はD/Aコンバー
タ10の出力をゼロにしておく。次に、記録発光が開始
されるとCPU7はD/Aコンバータ10に出力するデ
ータを1ずつ、若しくは所定のレベルずつ上げていく。
これに伴い、D/Aコンバータ10の出力電圧に比例し
た電流が、LD21に記録パワーの電流としてD/Aコ
ンバータ8の出力電圧に比例した電流に重畳されるた
め、これをモニタして、サンプルホールドしたS/H回
路4の出力電圧も所定量ずつ増加していく。やがてS/
H回路4の出力電圧がVref2を超えると、コンパレ
ータ6の出力が反転する。反転するとCPU7は、その
前とは逆方向に動かしたデータを、D/Aコンバータ1
0に送出する。これにより、LD21の電流が減少し、
また、コンパレータ6が反転する。反転するとCPU7
は、その前とは逆方向に動かしたデータを、D/Aコン
バータ10に送出する。このようにCPU7は、D/A
コンバータ10を操作し、常にS/H回路4の出力電圧
とVref2がまたぎあうように操作される。これによ
りLD21から一定のP2が出射されることになる。
【0007】以上により構成されたフィードバックルー
プにより、基準電圧により決定される一定パワーがLD
21から発光されることとなるが、この構成はCPUと
D/Aコンバータ等を用いたディジタル制御である。し
かし、定パワー制御はこのようなディジタル制御だけで
はなく、S/H回路からの信号が誤差増幅器等に入力さ
れ、誤差増幅器等で基準電圧と比較され、基準電圧に対
してずれを生じているときに誤差増幅器はずれを補正す
るような電圧をV/I変換器に出力することでもパワー
制御できる。このように、アナログ制御でもディジタル
制御でもLD発光パワーをモニタしてP1、P2といっ
たレベルを基準電圧と比較して、基準電圧になるように
LDへの駆動電流を制御するといった点では同じ動作で
ある。即ち、定パワー制御はこのようなデジタル制御だ
けではなく、S/H回路3または4からの信号を、誤差
増幅器等に入力させ、誤差増幅器等で基準電圧と比較し
基準電圧に対してずれを生じているときに、誤差増幅器
は、ずれを補正するような電圧をV/I変換器11また
は13に出力するようなアナログ制御であってもパワー
制御できる。ここで、前記コンパレータの基準電圧とP
1、またはP2の関係は製造工程などにおいて、例えば
関係式の形で予め求めておくと便利である。実際の発光
時はこの関係からP1、P2の設定を行う。図8は、レ
ーザの駆動電流対発光パワー特性の例である。この図か
らも分かるとおり、LDからの発光パワー(縦軸)とL
D駆動電流(横軸)は、ある閾値(以下、Ithと記
す)より上では1次関数的になっている。もちろん、こ
の傾きはLDによって多少ばらつきはあるが、LD駆動
電流と発光パワーの関係は一定の勾配を持っているのが
わかる。従って、LD駆動電流を設定するD/Aコンバ
ータの設定電圧値と、発光パワーとの間にも同じ関係を
もつことがわかる。さらに、D/Aコンバータの設定電
圧値は、もともとコンパレータの基準電圧によって決ま
るものなので、コンパレータの基準電圧と発光パワーも
同様に、ある一定の勾配で1次関数的な関係があること
がわかる。従って、この勾配を予め求めておけば、基準
電圧に対して発光パワーを求めることができる。その手
段として実際には、その勾配や切片をメモリ等に記憶さ
せておくことで実現できる。また、前記の勾配は、LD
の特性により温度などで変化したり、Ithがシフトし
たりするが、コンパレータの基準電圧をまたぐようにC
PUがLD駆動電流を変えるので、一定パワーで制御で
きる。このLDからの発光パワーが一定になるように制
御することをAPC(Automatic Power Control)とい
う。
【0008】次に、図5を再び参照してパワーレベルP
3を使う場合の説明する。前記したように、CD−Rや
CD−RWにおいてパワーレベルは、P1とP2だけで
なくP3レベルがあり、P3レベルで発光時は、ライト
パルス重畳信号2がONになることでスイッチ18がO
Nになり、電流増幅器15の出力が電流加算器20によ
って電流増幅器14と電流増幅器16からの出力電流と
足されて、LD21に流れ、この電流によってLD21
からはP3レベルで発光する。このとき、電流増幅器1
5からの出力電流を以下IP3とする。つまり、図8に
もあるように、P1レベルで発光するためにLDへ供給
するのに必要な電流をIP1、P2レベルで発光するた
めにLDへ供給するのに必要な電流をIP2、P3レベ
ルで発光するためにLDへ供給するのに必要な電流をI
P3とする。IP1とIP2の設定は前記したように、
APCにより制御されD/Aコンバータ8、10に値が
設定されLD21へ供給されるが、P3のライトパルス
幅は、CD−Rで記録する場合でも、特にCD−RWで
記録する場合でもP2に比べてパルス幅が短いため、S
/H回路を用いるような制御をおこなうのが難しい。し
かし、図8にあるように、レーザの発光は前記で説明し
たように1次関数的なので、IP2からレーザ効率(電
流対パワー比:図8における供給電流がIthを越えた
ところの傾き)を計算することで、IP3としてD/A
コンバータ9にCPU7が設定し、IP1とIP2とI
P3を加算してLDへ供給することでP3レベルで発光
させることができる。
【0009】このときIP3の設定は、例えば、以下の
ようにして求めることができる。レーザがP2レベルで
光っているときの必要IP2、およびP1レベルで光っ
ているときの必要IP1から、効率=(P2−P1)/
(IP2)である。この式は図8から明らかなように、
Ith以上は、レーザの駆動電流と発光パワーは比例し
ていることから求めることができる。従って、レーザを
P3レベルで光らせるためのIP3は、 IP3=(P3−P2)/効率:(1) と計算される。ここで、具体的にLDへ供給する電流量
は、IP1、IP2とIP3のD/Aコンバータの設定
電圧値と、V/I変換器の変換効率と、電流増幅器の増
幅率から、 電流量[mA]=D/Aコンバータの電圧値[mV]/V/I変換器の変 換効率[mA/mV]*増幅率:(2) として求められる。特に、電流増幅器の増幅率は、それ
ぞれの電流増幅器で決まっており、さらに電流増幅器1
6と電流増幅器15の増幅率が異なる場合は、D/Aコ
ンバータ9、10に設定する電圧を等しくしても、LD
21へ供給される電流量は異なってしまう。つまり増幅
率が異なる場合、式(1)は IP3=((P3−P2)/効率)*(電流増幅器15の増幅率/電流増 幅器16の増幅率):(3) とする必要がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電流増
幅器の増幅率にばらつきがある場合、P1とP2はAP
Cによって制御されているのでレベルは保たれるが、P
3は、IP3がD/Aコンバータ9で設定されたものが
そのまま出力されるので、ドライブ間によって設定する
IP3は式(3)のように同じでも、実際発光されるレ
ベルが異なってしまい、P3として必要としているレベ
ルに達しなかったり、または、大きくレベルを越えるよ
うなことも起きる可能性がでてくる。つまり、書込み品
質に悪い影響を与えるといった問題が起き、特にP3が
ライトパルスの振幅のうち約半分をしめるCD−RWで
は特に顕著に書込み品質が悪くなってしまう。また、特
開平9−116220号公報では、記録時と再生時でI
/V変換器の出力のゲインを変えており、IP3に当た
る第2のライトパワーの電流の設定もできるようになっ
ているが、ドライブ間ばらつきによる電圧/電流変換効
率のばらつきがあるとIP3の設定がうまくいかないと
いう問題が生じる。本発明はかかる課題に鑑み、ドライ
ブ間ばらつきによる電圧電流変換効率の誤差が生じて
も、予め誤差を調べておくことで、実際の書込み時に誤
差分を反映させてIP3の設定を行うことで、書込み品
質の優れた記録を可能とした光ディスク装置を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項1の発明は、レーザ光を光記録媒
体に照射するレーザダイオードと、該レーザダイオード
の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段から
の光量に比例した電圧値を、選択的にサンプルして保持
する複数のサンプル・ホールド回路と、該サンプル・ホ
ールド回路の電圧値を所定の基準電圧と比較する複数の
電圧比較手段と、該電圧比較手段の結果に基づき前記レ
ーザダイオードの光量レベルを調整する複数の光量レベ
ル調整手段と、個別に設定される光量レベル設定手段
と、前記光量レベル調整手段と前記光量レベル設定手段
の結果に基づき、前記レーザダイオードに電流を供給す
るレーザダイオード駆動手段と、を備えた光ディスク装
置において、前記レーザダイオード駆動手段は、前記レ
ーザダイオードを駆動する電流増幅手段を有する複数の
電流供給源と、該電流供給源を選択的に切り替える電流
切り替え手段と、該電流切り替え手段から供給された電
流を加算する電流加算手段を備えると共に、前記電流増
幅手段の各増幅率を保持する増幅率保持手段を有し、前
記光量レベル設定手段に基づく前記電流供給源の電流値
は、前記増幅率保持手段から得られる増幅率に基づいて
設定されることを特徴とする。光学系のパワー調整は、
光学系の性能を発揮する上で最も重要な項目である。特
に、近年、再生速度、記録速度が共に上昇してきている
ため、製造工程からの調整が重要なポイントとなる。従
って、製造工程において予め、変動要因を持つ構成要素
の出力に対するLDのパワーレベルの関係から増幅率
(傾き)を求めておき、その値をそれぞれ保持してお
く。実際の発光では理想の増幅率に対してどれだけ増幅
率にずれがあるか求めて、個別に設定される光量レベル
を設定するようにすることで、適切な光量で発光が可能
となる。かかる発明によれば、変動要因を持つ構成要素
の出力に対するLDのパワーレベルの関係から増幅率
(傾き)を求めて保持しておくので、書込み品質の低下
を防止することができる。
【0012】また、請求項2の発明は、前記光量レベル
調整手段と前記光量レベル設定手段から発生する各オフ
セット値を保持するオフセット保持手段を更に備え、該
オフセット保持手段と前記増幅率保持手段から得られる
前記オフセット値と前記増幅率に基づいて、前記光量レ
ベル設定手段に基づく前記電流供給源の電流値を設定す
ることも本発明の有効な手段である。光ディスク装置に
おいて、一般に変動要因を持つ構成要素は、必ずと言っ
ていいほど出力にオフセットがある。この場合、そのオ
フセットの影響によって個別に設定されるパワーに誤差
が生じてしまうので、製造工程において、予め変動要因
を持つ構成要素の出力に対するLDのパワーレベルとの
関係から、増幅率(傾き)とオフセット分を求めてお
き、それぞれを保持しておく。実際の発光では理想の増
幅率に対してどれだけ増幅率にずれがあるか求めて、さ
らに保持しておいたオフセット分も含めて、個別に設定
される光量レベルを設定するようにすることで適切な光
量で発光が可能となる。かかる技術手段によれば、変動
要因を持つ構成要素の出力に対するLDのパワーレベル
の関係から増幅率(傾き)と、オフセット分を求めて保
持しておくので、ライト品質の低下を防止することがで
き、さらに、より精度が向上する。
【0013】また、請求項3の発明は、レーザ光を光記
録媒体に照射するレーザダイオードと、該レーザダイオ
ードの光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段
からの光量に比例した電圧値を選択的にサンプルして保
持する複数のサンプル・ホールド回路と、該サンプル・
ホールド回路の電圧値を所定の基準電圧と比較する複数
の電圧比較手段と、該電圧比較手段の結果に基づき前記
レーザダイオードの光量レベルを調整する複数の光量レ
ベル調整手段と、個別に設定される光量レベル設定手段
と、前記光量レベル調整手段と前記光量レベル設定手段
の結果に基づき、前記レーザダイオードに電流を供給す
るレーザダイオード駆動手段と、を備えた光ディスク装
置において、前記レーザダイオード駆動手段は、前記レ
ーザダイオードを駆動する電流増幅手段を備えた複数の
電流供給源と、該電流供給源を選択的に切り替える電流
切り替え手段と、該電流切り替え手段から供給された電
流を加算する電流加算手段を備えると共に、前記電流増
幅手段の各増幅率を保持する増幅率保持手段を有し、前
記電流増幅手段の増幅率を変更可能としたことを特徴と
する。電流増幅手段は、通常CPUからのデータをアナ
ログ値に変換された電圧を、更に、V/I変換器にて電
流に変換し、その電流を増幅する機能である。しかし、
これらの構成要素には必ずばらつきがある。従って、調
整段階でこれらのばらつきをキャンセルする必要が生じ
てくる。その場合、できるだけ簡単な方法が好ましい。
そこで、V/I変換器の変換効率を変えられるようにし
ておくことが考えられる。単純にはV/I変換器に抵抗
を用いたとき、この抵抗を可変抵抗とすることで、電流
増幅器へ流れる電流量を変えることができる。製造工程
において、予め変動要因を持つ構成要素の出力に対する
LDのパワーレベルとの関係から、増幅率(傾き)を調
べておき、このとき、指定したパワーレベルとなってい
ない場合、可変抵抗の値を変えて、指定したパワーレベ
ルになるように設定する。かかる発明によれば、可変抵
抗の値を変えて指定したパワーレベルになるように設定
することで、実際の発光ではドライブによって増幅率の
ばらつきがなくなるので、書込み品質の低下を防止する
ことができる。
【0014】また、請求項4の発明は、前記光量レベル
調整手段と前記光量レベル設定手段から発生する各オフ
セット値を保持するオフセット保持手段を更に備え、該
オフセット保持手段と前記増幅率保持手段から得られる
前記オフセット値と前記増幅率に基づいて、前記光量レ
ベル設定手段に基づく前記電流供給源の電流値を設定す
ることも本発明の有効な手段である。前記で構成要素に
はオフセットが存在することを説明したが、このオフセ
ットにより、入力をゼロにしてもレーザが光っている場
合、そのオフセット量を調べ、保持しておく。実際の発
光では、保持されたオフセット量をキャンセルするよう
に設定しておけば、ドライブ間の増幅率のばらつきによ
るパワーレベルの誤差や、オフセットによるパワーレベ
ルの誤差がなくなる。かかる技術手段によれば、オフセ
ット量を予め保持しておくので、オフセットが存在して
も、発光時に保持されたオフセット量によりキャンセル
されて、書き込み品質の低下を防止することができる。
また、請求項5の発明は、複数の前記光量レベル調整手
段の少なくとも一方の前記光量レベル調整手段に基づく
前記電流供給源からの電流値と、前記光量レベル設定手
段に基づく前記電流供給源からの電流値の組合わせ、及
び、複数の前記光量レベル調整手段同士に基づく前記電
流供給源からの電流値の組合わせとを、前記電流加算手
段によりそれぞれ加算し、該加算時のオフセットと増幅
率に基づいて、前記光量レベル設定手段に基づく前記電
流供給源の電流値を設定することも本発明の有効な手段
である。前述した通り、製造ラインでの調整工程はでき
るだけ少なく、簡単であることが、製造の歩留まりと製
造コスト、ひいては、製品コストを下げることにつなが
る。製造時の発光パワーのレベルを測定する際に、必要
なレーザパワー電流すべてを発光させ、かつ、実際のラ
イトパルスにして測定となると、オシロスコープ等で直
接波形を確認しなくてはならない。そのため、製造コス
トが上がってしまうとともに、測定中絶えず上下にレベ
ルが変動するので測定が困難となる。そこで、DC的に
(つまり、波形が静止した状態)測定する方法が必要と
なる。その一つの方法として、光量レベル調整手段と光
量レベル設定手段からの電流を組合わせて測定する方法
が考えられる。かかる発明によれば、DC発光なので、
パワーメータのような小さな計測器でも誤差が少なくな
る。従って、この状態で増幅率とオフセット分を測定
し、値を保持しておけば、実際発光する時に、個別に設
定される光量レベルに誤差がなくなり、書込み品質の低
下を防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施形
態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載
される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配
置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそ
れのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。図1は、本発明の実施形態のCD−Rドライブ装置
のブロック図である。この構成は、CD−ROMやCD
−Rディスク等の光ディスク30と、この光ディスク3
0を一定速度で回転させるスピンドルモータ31と、図
示していないレーザダイオード(LD)、光学系(レン
ズ等)、フォーカスアクチュエータ(レーザ光の焦点が
ディスクに合うように、レンズの位置をディスクと垂直
方向に動かす機構)、トラックアクチュエータ(レーザ
光の焦点がトラックをトレースできるように、ディスク
の半径方向(スレッジ方向)にレンズを動かす機構)、
及び受光素子、ポジションセンサ等を内蔵した光ピック
アップ部32と、前記スピンドルモータ31と光ピック
アップ部32内のアクチュエータ等を駆動するモータド
ライバ33と、レーザの発光制御を司るレーザーコント
ロール回路34と、光ピックアップ部32で得られた再
生信号を増幅し、イコライザ処理や2値化(デジタル
化)するリードアンプ35と、エラー訂正コードの不可
や、インターリーブ(並べ替え)が行われた後EFM変
調するCDエンコーダ36と、ウォブル信号に含まれる
ATIPと呼ばれる絶対時間情報を取り出したり、同期
信号を生成するATIPデコーダ37と、リードアンプ
35から入力された信号をEFM復調するCDデコーダ
38と、前記光ピックアップ32内の、フォーカスアク
チュエータ、トラックアクチュエータ、シークモータ
を、受光素子、ポジションセンサから得られた信号をも
とに、レーザースポットが目的の場所に位置するよう制
御するサーボ手段39と、エラー訂正コードの不可や、
インターリーブ(並べ替え)が行われた後EFM変調す
るCD−ROMエンコーダ40と、データを一時的に記
憶するバッファRAM41と、EFM復調されたデータ
をデインタリーブ(並べ替え直し)とエラー訂正の処理
をするCD−ROMデコーダ42と、音楽データの場
合、CDデコーダ38から出てきたデータをアナログの
オーディオ信号に変換するD/Aコンバータ43と、バ
ッファRAM41を制御するバッファマネージャ44
と、ATAPIやSCSI等のインターフェース45
と、本装置の制御プログラムを格納するROM(Read O
nly Memory)46と、装置全体の制御を司るCPU47
と、データを一時的に記憶するRAM48から構成され
る。
【0016】次に、本構成によるCD−Rドライブ装置
の動作について説明する。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
ザ光をあてて、その反射光変化でデータを読み取る。こ
のデータ列は、レコードの様にディスク基板上に螺旋状
にならべられている。この螺旋状に配列された線をトラ
ックと呼ばれ、隣りあうトラック間の距離は1.6ミク
ロンである。光ディスク30(CD−ROMやCD−R
ディスク等)は、スピンドルモータ31(Spindle Moto
r)により回転駆動される。スピンドルモータ31はモー
タドライバ33(Motor Driver)とサーボ手段39(Se
rvo)により一定速度になるように制御される。光ピッ
クアップ部32(Pick Up)は、図示していないレーザ
ダイオード(LD)、光学系(レンズ等)、フォーカス
アクチュエータ、トラックアクチュエータ、及び受光素
子、ポジションセンサ等を内蔵したもので、レーザ光を
光ディスク30に照射する。また、光ピックアップ部3
2全体は、シークモータ(図示していない)によりスレ
ッジ方向に移動可能である。これらフォーカスアクチュ
エータ、トラックアクチュエータ、シークモータは受光
素子、ポジションセンサから得られた信号をもとに、モ
ータドライバ33とサーボ手段39によりレーザースポ
ットが目的の場所に位置するよう制御される。データ読
み出しの場合、光ピックアップ部32で得られた再生信
号は、リードアンプ35(Read Amp)で増幅され、イコ
ライザ処理や2値化(デジタル化)された後、CDデコ
ーダ38(CD Decoder)に入力されEFM復調される。
EFMはEight to Fourteen Modulationの略で、ディス
クには、光学的に再生または記録しやすいように、8b
itデータを14bitのデータに変調したデータが書
かれている。EFM復調されたデータは、デインタリー
ブ(並べ替え直し)とエラー訂正の処理を受ける。その
後、このデータはバッファマネージャ44(Buffer Man
ager)により、一旦バッファRAM41(Buffer RAM)
に蓄えられ、セクタデータとしてそろった段階で、AT
APIやSCSIと行ったインターフェース45(I/
F)を介して、図示しない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、CDデコーダ38から出
てきたデータは、D/Aコンバータ43に入力され、ア
ナログのオーディオ信号が取り出される。データ書き込
み時は、ATAPIやSCSIインターフェース45を
通しホストから送られてきたデータは、バッファマネー
ジャ44により、一旦バッファRAM41に蓄えられ、
ある程度データが貯まったところで書き込みを開始する
が、その前にレーザースポットを、書き込み開始地点に
位置させなければならない。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ATIPと呼
ばれる絶対時間情報が含まれており、ATIPデコーダ
37によりこの情報が取り出せる。またATIPデコー
ダ37が生成する同期信号は、CDエンコーダ36に入
力され、正確な位置でのデータの書き出しを可能にして
いる。バッファRAM41のデータは、CD−ROMエ
ンコーダ40やCDエンコーダ36でエラー訂正コード
の不可や、インターリーブ(並べ替え)が行われた後E
FM変調され、レーザーコントロール回路34(Laser
Controller)、光ピックアップ部32を介して、光ディ
スク30に記録される。
【0017】図2は、本発明の第1の実施形態を説明す
るためのフローチャートである。なお、本実施形態は図
5で構成される回路により実現できるので、図5と併せ
て参照しながら説明する。まず、製造工程において、L
DON信号によって、リードパワーで発光させる。ただ
し、以後このリードパワーはAPC制御しておき、パワ
ーが変化しないようにしておく必要がある。次に、この
状態で発光パワーを測定して(このときの発光パワーを
P(PR)とする)、D/Aコンバータ2の設定値を決
める(以下この設定値をDA2(1)とする)(ここま
でステップS1)。次に、ライトパルス重畳信号1をD
C状態でONし、この状態で発光パワーを測定する(こ
のときの発光パワーをP(PW2)1とする)(ステッ
プS2)。次に、D/Aコンバータ2の設定値をDA2
(1)とは異なるDA2(2)とし、この状態で発光パ
ワーを測定する(このときの発光パワーをP(PW2)
2とする)(ステップS3)。次に、この2点を通る直
線を引き、この直線の傾き(以下PDA2(A)とす
る)と切片(以下PDA2(B)とする)を次のように
して求める。 PDA2(A)={P(Pw2)2−P(PR)}−{P(PW2)1−P(P R)}/{DA2(2)−DA2(1)} PDA2(B)=P(PW2)1−DA2(1)*PDA2(A) なお、PDA2(B)を求める際、P(PW2)1をP
(PW2)2とし、DA2(1)をDA2(2)として
もよい。
【0018】ここで、先ほどまでONにし続けていたラ
イトパルス重畳信号1をOFFにして、D/Aコンバー
タ3の設定値を決める(以下この設定値をDA3(1)
とする)(ステップS4)。次に、ライトパルス重畳信
号2をDC状態でONにする。この状態で発光パワーを
測定する(このときの発光パワーをP(PW3)1とす
る)(ステップS5)。次に、D/Aコンバータ3の設
定値をDA3(1)とは異なるDA3(2)とし、この
状態で発光パワーを測定する(このときの発光パワーを
P(PW3)2とする)(ステップS6)。ライトパル
ス重畳信号2をOFFする(ステップS7)。次に、こ
の2点を通る直線を引き、この直線の傾き(以下PDA
3(A)とする)と切片(以下PDA3(B)とする)
を次のようにして求める。 PDA3(A)={(P(Pw3)2−P(PR))−{(P(PW3)1 −P(PR))/{(DA3(2)−DA3(1)) PDA3(B)=P(PW3)1−DA3(1)*PDA3(A) なお、PDA3(B)を求める際、P(PW3)1をP
(PW3)2とし、DA3(1)をDA3(2)として
もよい。そして、これらの値はドライブの不揮発性メモ
リ等に記憶させておく(ステップS8)。実際のライト
では、前記した式(3)にPDA3(A)、PDA2
(A)を代入してIP3を求める。さらにPDA3
(B)がプラス側であった場合、オフセットによってD
/Aコンバータ2または3がゼロにもかかわらず、電流
がLDへ供給されることであり、マイナスである場合
は、D/Aコンバータの値を大きくしても発光しないと
いうことなので、IP3の設定はさらに、PDA3
(B)の値を減算すれば、適切なIP3を設定できるの
で、ドライブによってばらつきが出ても、ライト品質の
劣化を防ぐことができる(ステップS9)。
【0019】図3は、本発明の第2の実施形態を説明す
るためのフローチャートである。なお、本実施形態は図
5で構成される回路により実現できるので、図5と併せ
て参照しながら説明する。ただし、V/I変換器が可変
抵抗で抵抗値を可変できるものとする。製造工程におい
てLDON信号によってリードパワーで発光させる。た
だし、以後このリードパワーはAPC制御しておき、パ
ワーが変化しないようにしておく必要がある.次に、こ
の状態で発光パワーを測定する(このときの発光パワー
をP(PR)とする)。ここでパワーの測定はパワーメ
ータのように発光波形の平均値を測定できるものとし
た。次に、D/Aコンバータ2の設定値を決める(以下
この設定値をDA2(1)とする)(ここまでステップ
S20)。次に、ライトパルス重畳信号1をONにす
る。なおこのライトパルス重畳信号1は実際のライト時
のようにON/OFFが繰り返されないようにしてお
く。次にこの状態で発光パワーを測定する(このときの
発光パワーをP(PW2)1とする)(ステップS2
1)。次に、D/Aコンバータ2の設定値をDA2
(1)とは異なるDA2(2)とし、この状態で発光パ
ワーを測定する(このときの発光パワーをP(PW2)
2とする)(ステップS22)。次に、この2点を通る
直線を引き、この直線の傾き(以下PDA2(A)とす
る)と切片(以下PDA2(B)とする)を次のように
して求める。 PDA2(A)={(P(Pw2)2−P(PR))−{(P(PW2)1 −P(PR))/{(DA2(2)−DA2(1)) PDA2(B)=P(PW2)1−DA2(1)*PDA2(A) このとき傾きPDA2(A)が所定の値になっていない
場合、可変抵抗を回して抵抗値を変化させ、D/Aコン
バータ2の値を、先ほどの2値にしてそれぞれの場合の
発行パワーを確認し、PDA2(A)を求める(ステッ
プS23)。この操作はPDA2(A)が所定の値にな
るまで続ける。所定の位置になったとき、PDA2
(B)の値を測定し、不揮発性メモリ等に保存しておく
(ステップS24)。
【0020】次に、D/Aコンバータ3の値を設定し、
先ほどまでONにし続けていたライトパルス重畳信号1
をOFFにする(ステップS25)。次に、ライトパル
ス重畳信号2をDC状態でONにし、その時の発光パワ
ーを測定する(ステップS26)。次に、D/Aコンバ
ータ3の設定値をDA3(1)とは異なるDA3(2)
とし、この状態で発光パワーを測定する(このときの発
光パワーをP(PW3)2とする)(ステップS2
7)。次に、この2点を通る直線を引き、この直線の傾
き(以下PDA3(A)とする)と切片(以下PDA3
(B)とする)を次のようにして求める。 PDA3(A)={(P(Pw3)2−P(PR))−{(P(PW3)1 −P(PR))/{(DA3(2)−DA3(1)) PDA3(B)=P(PW3)1−DA3(1)*PDA3(A) 次に、このとき傾きPDA3(A)が所定の値になって
いない場合、可変抵抗を回して抵抗値を変化させ、D/
Aコンバータ3の値を、先ほどの2値にしてそれぞれの
場合の発行パワーを確認し、PDA3(A)を求める
(ステップS28)。この操作はPDA3(A)が所定
の値になるまで続ける。所定の位置になったとき、PD
A3(B)の値を測定し、不揮発性メモリ置等に保存し
ておく(ステップS29)。次に、D/Aコンバータ3
の値を設定し、先ほどまでONにし続けていたライトパ
ルス重畳信号2をOFFにする(ステップS30)。I
P3の場合と同様にしてボリュームを回して所定の傾き
にし、その時の直線の切片を測定して、これらの値はド
ライブの不揮発性メモリ等に記憶させておく(ステップ
S31)。実際のライトでは前記した式(3)と、前記
したIP3の場合の直線の切片を用いてIP3を設定す
る(ステップS32)。このときIP3の設定は、PD
A3(B)の値を減算すれば、適切なIP3を設定でき
るので、ドライブによってばらつきがでてもライト品質
の劣化を防ぐことができる。
【0021】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、請求
項1は、変動要因を持つ構成要素の出力に対するLDの
パワーレベルの関係から増幅率(傾き)を求めて保持し
ておくので、書込み品質の低下を防止することができ
る。請求項2は、変動要因を持つ構成要素の出力に対す
るLDのパワーレベルの関係から増幅率(傾き)と、オ
フセット分を求めて保持しておくので、オフセットをキ
ャンセルして、書込み品質の低下を防止することがで
き、さらに、より精度が向上する。請求項3は、可変抵
抗の値を変えて指定したパワーレベルになるように設定
することで、実際の発光ではドライブによって増幅率の
ばらつきがなくなるので、歩留まりが向上する。請求項
4は、オフセット量を予め保持しておくので、発光時に
保持されたオフセット量がキャンセルされて、書き込み
品質の低下を防止することができる。請求項5は、DC
発光なので、パワーメータのような小さな計測器でも誤
差が少なくなる。従って、この状態で増幅率とオフセッ
ト分を測定し、値を保持しておけば、実際に発光する時
に個別に設定される光量レベルに誤差がなくなり、書込
み品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のCD−Rドライブ装置のブ
ロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図3】本発明の第2の実施形態を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図4】一般的なレーザ光の発光波形を示す図である。
【図5】デジタルAPC(Automatic Power Control)回
路の構成を示すブロック図である。
【図6】デジタルAPC回路の再生時の動作を説明する
ための波形図である。
【図7】デジタルAPC回路の記録時の動作を説明する
ための波形図である。
【図8】レーザの電流体パワーの関係を表す図である。
【符号の説明】 1 フォトダイオード(PD)、2 I/V変換器、
3、4 S/H回路、5、6 コンパレータ、7 CP
U、8、9、10 D/Aコンバータ、11、12、1
3 V/I変換器、14、15、16 電流増幅器、1
7、18、19スイッチ(SW)、20 電流加算器、
21 レーザダイオード(LD)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を光記録媒体に照射するレーザ
    ダイオードと、該レーザダイオードの光量を検出する光
    量検出手段と、該光量検出手段からの光量に比例した電
    圧値を、選択的にサンプルして保持する複数のサンプル
    ・ホールド回路と、該サンプル・ホールド回路の電圧値
    を所定の基準電圧と比較する複数の電圧比較手段と、該
    電圧比較手段の結果に基づき前記レーザダイオードの光
    量レベルを調整する複数の光量レベル調整手段と、光量
    を個別に設定する光量レベル設定手段と、前記光量レベ
    ル調整手段と前記光量レベル設定手段の結果に基づき、
    前記レーザダイオードに電流を供給するレーザダイオー
    ド駆動手段と、を備えた光ディスク装置において、 前記レーザダイオード駆動手段は、前記レーザダイオー
    ドを駆動する電流増幅手段を有する複数の電流供給源
    と、該電流供給源を選択的に切り替える電流切り替え手
    段と、該電流切り替え手段から供給された電流を加算す
    る電流加算手段を備えると共に、 前記電流増幅手段の各増幅率を保持する増幅率保持手段
    を有し、前記光量レベル設定手段に基づく前記電流供給
    源の電流値は、前記増幅率保持手段から得られる増幅率
    に基づいて設定されることを特徴とする光ディスク装
    置。
  2. 【請求項2】 前記光量レベル調整手段と前記光量レベ
    ル設定手段から発生する各オフセット値を保持するオフ
    セット保持手段を更に備え、該オフセット保持手段と前
    記増幅率保持手段から得られる前記オフセット値と前記
    増幅率に基づいて、前記光量レベル設定手段に基づく前
    記電流供給源の電流値を設定することを特徴とする請求
    項1記載の光ディスク装置。
  3. 【請求項3】 レーザ光を光記録媒体に照射するレーザ
    ダイオードと、該レーザダイオードの光量を検出する光
    量検出手段と、該光量検出手段からの光量に比例した電
    圧値を選択的にサンプルして保持する複数のサンプル・
    ホールド回路と、該サンプル・ホールド回路の電圧値を
    所定の基準電圧と比較する複数の電圧比較手段と、該電
    圧比較手段の結果に基づき前記レーザダイオードの光量
    レベルを調整する複数の光量レベル調整手段と、光量を
    個別に設定する光量レベル設定手段と、前記光量レベル
    調整手段と前記光量レベル設定手段の結果に基づき、前
    記レーザダイオードに電流を供給するレーザダイオード
    駆動手段と、を備えた光ディスク装置において、 前記レーザダイオード駆動手段は、前記レーザダイオー
    ドを駆動する電流増幅手段を備えた複数の電流供給源
    と、該電流供給源を選択的に切り替える電流切り替え手
    段と、該電流切り替え手段から供給された電流を加算す
    る電流加算手段を備えると共に、 前記電流増幅手段の各増幅率を保持する増幅率保持手段
    を有し、前記電流増幅手段の増幅率を変更可能としたこ
    とを特徴とする光ディスク装置。
  4. 【請求項4】 前記光量レベル調整手段と前記光量レベ
    ル設定手段から発生する各オフセット値を保持するオフ
    セット保持手段を更に備え、該オフセット保持手段と前
    記増幅率保持手段から得られる前記オフセット値と前記
    増幅率に基づいて、前記光量レベル設定手段に基づく前
    記電流供給源の電流値を設定することを特徴とする請求
    項3記載の光ディスク装置。
  5. 【請求項5】 複数の前記光量レベル調整手段の少なく
    とも一方の前記光量レベル調整手段に基づく前記電流供
    給源からの電流値と、前記光量レベル設定手段に基づく
    前記電流供給源からの電流値の組合わせ、及び、複数の
    前記光量レベル調整手段同士に基づく前記電流供給源か
    らの電流値の組合わせとを、前記電流加算手段によりそ
    れぞれ加算し、該加算時のオフセットと増幅率に基づい
    て、前記光量レベル設定手段に基づく前記電流供給源の
    電流値を設定することを特徴とする請求項1、3記載の
    光ディスク装置。
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