JP2003157530A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2003157530A
JP2003157530A JP2001358673A JP2001358673A JP2003157530A JP 2003157530 A JP2003157530 A JP 2003157530A JP 2001358673 A JP2001358673 A JP 2001358673A JP 2001358673 A JP2001358673 A JP 2001358673A JP 2003157530 A JP2003157530 A JP 2003157530A
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Masataka Ota
昌隆 太田
Masanori Matsuzaki
政則 松崎
Hisataka Sugiyama
久貴 杉山
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体レーザーが高温になりＩ−Ｌ特性が曲線
になってしまう場合、直線近似でＩ−Ｌ特性を近似して
半導体レーザーのパワー補正を行なうと精度が悪くなっ
てしまうという問題がある。 【解決手段】半導体レーザーの周囲の温度を測定する手
段を設け、温度があまり高くない場合には再生パワーと
マルチパルスによる記録パワーの１点（たとえばピーク
検出によるパワー）からＩ−Ｌ特性を直線近似すること
により高速にパワー補正を行ない、高温時には再生パワ
ーとマルチパルスによる記録パワーを複数点検出するこ
とにより半導体レーザーのパワー補正を高精度に行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光源から
出射したレーザービームを微小な光スポットに集束して
情報の記録媒体である光ディスクに照射し、光学的に情
報を記録し再生する光ディスク装置に関し、特に、周囲
の温度変化によっても半導体レーザーの発光パワーを精
密に制御でき、高密度な情報記録再生が可能な光ディス
ク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置等の光学的な記録再生装
置において、高密度化、高速記録化、および高信頼性化
が進んでいる。光ディスク装置では、スピンドルモータ
等を用いて光ディスクを回転させ、半導体レーザーから
出射したレーザービームを直径１μｍ程度の微小な光ス
ポットに集束して光ディスクに照射する。情報の記録
は、情報信号に基づいて半導体レーザーの発光パワーを
パルス状に変調して光ディスクに照射する光スポット強
度を変化させ、光ディスク記録膜で生じる温度変化を用
いて記録マークを形成する。情報の再生は、半導体レー
ザーの発光パワーを一定の低いレベルに保ち、光ディス
クからの反射光の強度変化等を検出して電気信号に変換
する。また、記録マークの消去は、半導体レーザーの発
光パワーを再生時のパワーレベルと記録パルスのピーク
レベルの中間の一定レベルに保って光ディスクに照射す
る。高密度な情報記録を安定に達成するには、微小なマ
ークを常に同一形状で形成する必要があり、半導体レー
ザーの発光パワーを高精度でかつ高速に制御する必要性
がある。
【０００３】この制御方法の一つとして、光ディスクの
記録面に微小なマークあるいはピットを形成するため
に、記録パワーのパルスを分割化（マルチパルス化）
し、さらにそのパワーレベルを多値に変化させる方法が
ある。その一例として、特開２０００−２４４０５４号
公報に、マルチパルスの記録波形と記録パワーの設定方
法が開示されている。図６（ａ）は光ディスク面上の記
録マーク形状を示し、１０１は記録マーク、１０２は記
録マーク間のスペースである。図６（ｂ）の実線１０３
はマルチパルスの記録波形で、横軸１０４は時間、縦軸
１０５は半導体レーザの発光パワーレベルである。スペ
ース１０２を記録するときには、Ｂｉａｓ１の消去パワ
ーで半導体レーザーを発光させて下地のマークを消去す
る。マーク１０１を記録するときには、Ｐｅａｋ１・Ｐ
ｅａｋ２・Ｂｉａｓ２・Ｂｉａｓ３といった複数値のレ
ーザーパワーを設定し、かつ複数のレーザーパワー値を
パルス変調して、記録マークにかかる熱を均一化するこ
とによって安定な記録マーク１０１を形成している。Ｒ
ｅａｄは再生時のレーザーパワーを示す。図６に示した
記録波形の場合、記録に関しては合計５値のレーザーパ
ワー設定が必要となる。
【０００４】以下に、特開２０００−２４４０５４号公
報に開示されているレーザーパワー設定方法を示す。ま
ず半導体レーザーを発光させて、Ｐｅａｋ１、Ｂｉａｓ
１およびＢｉａｓ３となる駆動電流を設定する。これら
はそれぞれ、図７左側のＩ−Ｌ特性を示すグラフに置き
換えるとＰ１、Ｂ１およびＢ３のポイントに相当する。
Ｉ−Ｌ特性が十分直線近似可能な線形領域１１３ａにお
いては、Ｐ１とＢ１の２点から破線Ｌ１で示す直線式を
求め、Ｐｅａｋ２になる半導体レーザー駆動電流値を算
出する。次に、Ｂ１とＢ３の２点から一点鎖線Ｌ２を求
め、非線形領域１１３ｂに該当するＢｉａｓ２になる半
導体レーザー駆動電流値を算出する。このように、線形
領域に該当するパワー値と非線形領域に該当するパワー
値を別々の直線式で近似し、各々の領域では２ポイント
の測定結果から他の１ポイントを一次式で補間して求め
ることにより、３ポイントの測定結果から５ポイントの
パワー設定が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例に示した２
ポイントの測定結果から他のポイントを一次式で補間し
て求める直線近似の方法は、測定時間や演算時間が短時
間で済み、リアルタイムの記録パワー補正が可能である
から、連続記録を長時間行なう光ディスク装置に適して
いる。しかしながら、連続で記録再生を行ない装置内部
が高温になる光ディスクレコーダーや、夏の屋外などの
高温下で使用される光ディスクカメラ等においては、半
導体レーザー周辺が高温になり、半導体レーザーの高パ
ワー側においてもＩ−Ｌ特性が直線からずれて曲線にな
ってしまう場合がある。半導体レーザーのＩ−Ｌ特性が
曲線になるような場合に、上記従来例のように直線近似
で算出すると記録パルス波形のパワー設定精度が悪くな
って記録マークの形状が不揃いになり、再生信号の品質
が低下し、高密度の情報再生が困難になる、という問題
がある。また、半導体レーザーのパワー補正を行なう契
機や高速化についても十分に考慮されていない。
【０００６】本発明は、上記問題を解決し、レーザー光
源から出射したレーザービームを微小な光スポットに集
束して情報の記録媒体である光ディスクに照射し、光学
的に情報を記録または再生する光ディスク装置等の光学
的記録再生装置において、半導体レーザー周辺が高温に
なる場合においても、半導体レーザーの発光パワーを精
度良く制御可能な半導体レーザー発光パワー制御装置を
実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、半導体レーザーの周囲の温度を測定す
る手段を設け、半導体レーザーが高温になり高パワー側
のＩ−Ｌ特性が直線近似できなくなる温度になると、パ
ワー検出手段の出力を元に半導体レーザーを駆動する電
流生成手段の駆動電流を算出するための演算方法を切り
替える手段を設ける。
【０００８】具体的に、第１の発明では、半導体レーザ
ーと、該半導体レーザーに直流またはパルス状の駆動電
流を供給するための電流生成手段と、該半導体レーザー
の発光パワーを検出するためのパワー検出手段と、該パ
ワー検出手段の出力信号のピーク値を検出するためのピ
ーク検出手段と、該パワー検出手段の出力信号のボトム
値を検出するためのボトム検出手段と、該半導体レーザ
ーの駆動電流を演算しその結果により該電流生成手段の
駆動電流を制御するプログラムを有する演算制御手段
と、該半導体レーザーの温度を検出するための温度検出
手段と、からなる光ディスク装置において、該演算制御
手段が有するプログラムは、半導体レーザー駆動電流を
異なる方法で演算する複数の電流演算工程を有するとと
もに、該複数の電流演算工程の中から該温度検出手段の
出力する温度信号よって半導体レーザー駆動電流演算工
程を選択する。
【０００９】また、第２の発明では、上記演算制御手段
が有するプログラムは、上記温度検出手段の出力する温
度信号から上記半導体レーザーの温度を取得する温度取
得工程と、上記パワー検出手段の出力信号と上記ピーク
検出手段の出力信号から上記半導体レーザーの駆動電流
を演算する第１の電流演算工程と、上記パワー検出手段
の出力信号と上記ピーク検出手段の出力信号と上記ボト
ム検出手段の出力信号から上記半導体レーザーの駆動電
流を演算する第２の電流演算工程とを有し、該温度取得
工程による温度取得結果が所定値より低ければ該第１の
電流演算工程を選択し、該温度取得工程による温度取得
結果が所定値より高ければ該第２の電流演算工程を選択
する。
【００１０】また、第３の発明では、上記半導体レーザ
ーに直流の駆動電流分を供給して上記半導体レーザーの
発光パワーを一定に保つためのオートパワーコントロー
ル手段を設けるとともに、上記演算制御手段が有するプ
ログラムは、上記温度検出手段の出力する温度信号から
上記半導体レーザーの温度を取得する温度取得工程と、
上記ピーク検出手段の出力信号から上記半導体レーザー
の駆動電流を演算する第３の電流演算工程と、上記ピー
ク検出手段の出力信号と上記ボトム検出手段の出力信号
から上記半導体レーザーの駆動電流を演算する第４の電
流演算工程とを有し、該温度取得工程による温度取得結
果が所定値より低ければ該第３の電流演算工程を選択
し、該温度取得工程による温度取得結果が所定値より高
ければ該第４の電流演算工程を選択する。
【００１１】また、第４の発明では、半導体レーザー
と、該半導体レーザーに直流またはパルス状の駆動電流
を供給するための電流生成手段と、該半導体レーザーの
発光パワーを検出するためのパワー検出手段と、該パワ
ー検出手段の出力信号のピーク値を検出するためのピー
ク検出手段と、該パワー検出手段の出力信号のボトム値
を検出するためのボトム検出手段と、該半導体レーザー
の駆動電流を演算しその結果により該電流生成手段の駆
動電流を制御するプログラムを有する演算制御手段と、
からなる光ディスク装置において、該演算制御手段が有
するプログラムは、該半導体レーザーの温度変化を検出
するための温度変化検出工程と、半導体レーザー駆動電
流を異なる方法で演算する複数の電流演算工程を有する
とともに、該複数の電流演算工程の中から該温度変化検
出工程で得られた結果によって半導体レーザー駆動電流
演算工程を選択する。
【００１２】また、第５の発明では、上記演算制御手段
が有するプログラムは、上記パワー検出手段の出力信号
と上記ボトム検出手段の出力信号から上記半導体レーザ
ーの駆動電流を演算する第１の電流演算工程と、上記パ
ワー検出手段の出力信号と上記ピーク検出手段の出力信
号と上記ボトム検出手段の出力信号から上記半導体レー
ザーの駆動電流を演算する第２の電流演算工程とを有
し、上記温度変化検出工程で得られた結果が所定値より
低ければ該第１の電流演算工程を選択し、上記温度変化
検出工程で得られた結果が所定値より高ければ該第２の
電流演算工程を選択する。
【００１３】また、第６に発明では、上記半導体レーザ
ーに直流の駆動電流分を供給して上記半導体レーザーの
発光パワーを一定に保つためのオートパワーコントロー
ル手段を設けるとともに、上記演算制御手段が有するプ
ログラムは、上記ボトム検出手段の出力信号から上記半
導体レーザーの駆動電流を演算する第３の電流演算工程
と、上記ピーク検出手段の出力信号と上記ボトム検出手
段の出力信号から上記半導体レーザーの駆動電流を演算
する第４の電流演算工程とを有し、上記温度変化検出工
程で得られた結果が所定値より低ければ該第３の電流演
算工程を選択し、上記温度変化検出工程で得られた結果
が所定値より高ければ該第４の電流演算工程を選択す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明による第１の実施例
を、図１から図３および図８と図９により説明する。
【００１５】図１は、本発明の第１の実施例である光デ
ィスク装置をあらわすブロック図である。一点鎖線１は
光ディスク装置、２は光ディスク、２０はディスクモー
ター、２１はＭＰＵ（マイクロプロセッサーユニット）
である。光ディスク２が光ディスク装置１に挿入されて
ディスクモーター２０に装着されると、ＭＰＵ２１の信
号２２によってディスクモーター２０が回転し、光ディ
スク２が回転する。２３は光ピックアップで、半導体レ
ーザー１６、コリメートレンズ２４、ビームスプリッタ
２５、フォーカスレンズ２６、集光レンズ２７、ホトダ
イオード１７、光検出器２８、からなる。ホトダイオー
ド１７は、受光したレーザービームの光量に応じて電流
信号を出力する。１８はＩ−Ｖ変換回路で、ホトダイオ
ード１７から出力された電流信号を電圧信号に変換す
る。７は再生オートパワーコントロール回路で、Ｉ−Ｖ
変換回路１８が出力する電圧信号と内部の基準電圧との
差を演算して出力する。電流生成回路１５にはアンプ１
１と加算回路３０があり、アンプ１１は再生オートパワ
ーコントロール回路７が出力する電圧信号を電流に変換
して増幅し、加算回路３０を通して光ピックアップ２３
の半導体レーザー１６に供給される。
【００１６】光ディスク２が回転すると、ＭＰＵ２１の
信号２２によって再生オートパワーコントロール回路７
の内部の基準電圧が情報再生モードに対応した所定値に
設定される。すると、再生オートパワーコントロール回
路７から出力された差信号は、アンプ１１と加算回路３
０により半導体レーザー駆動電流となり、半導体レーザ
ー１６に供給され、半導体レーザー１６がレーザービー
ムを放射する。半導体レーザー１６から放射されたレー
ザービームは、コリメートレンズ２４によって並行ビー
ムになり、ビームスプリッタ２５によって一部が反射さ
れ、集光レンズ２７によってホトダイオード１７に達す
る。ホトダイオード１７が受光したレーザービームの光
量はＩ−Ｖ変換回路１８を通して再生オートパワーコン
トロール回路７に入力され、再生オートパワーコントロ
ール回路７は内部の基準電圧と比較して差信号を出力す
る。以上により、半導体レーザー１６の温度が変化した
場合でも、半導体レーザー１６の発光パワーを所定の再
生パワーレベルに制御することができる。
【００１７】再生オートパワーコントロール回路７によ
って所定の再生パワーレベルに制御された半導体レーザ
ー１６のレーザービームは、コリメートレンズ２４によ
って並行ビームになり、ビームスプリッタ２５を通過
し、フォーカスレンズ２６によって光ディスク２に集束
する。光ディスク２で反射したレーザービームは、再度
フォーカスレンズ２６によって並行ビームになり、今度
はビームスプリッタ２５によって反射し、光検出器２８
で受光される。光検出器２８からは、焦点ずれ検出信号
やトラックずれ検出信号、光ディスク２に記録されてい
る情報の再生信号が、信号３１となって出力される。焦
点ずれ検出信号とトラックずれ検出信号は、図示しない
公知の２次元レンズアクチュエータに供給され、フォー
カスレンズ２６の位置を２方向に制御することによっ
て、安定した再生信号を得ることができる。再生信号
は、ＭＰＵ２１を通して外部に接続されているコンピュ
ータ等に信号３２となって伝達される。以上により、光
ディスク２に記録されている情報の再生が達成される。
【００１８】光ピックアップ２３のホトダイオード１７
が受光したレーザービームの光量信号は、Ｉ−Ｖ変換回
路１８で電圧信号に変換されて、ピーク検出回路５とボ
トム検出回路６にも入力される。記録時に半導体レーザ
ー１６の発光パワーがパルス状に変化する場合に、ピー
ク検出回路５はホトダイオード１７が出力する光量信号
のピーク値を検出し、ボトム検出回路６はホトダイオー
ド１７が出力する光量信号のボトム値を検出するもので
ある。４は切り替え回路で、ピーク検出回路５の出力信
号とＩ−Ｖ変換回路１８の出力信号とボトム検出回路６
の出力信号の中から一つを、切り替え信号３３によって
選択し、選択信号３４を出力する。演算制御回路３は、
ＭＰＵ２１を介してパーソナルコンピュータやその他の
上位装置などから送られてきた記録するユーザーデータ
３５を受け取り、そのデータを光ディスク２に記録する
ために、電流生成回路１５に対して、データおよび命令
を発行する。
【００１９】電流生成回路１５では、内部インターフェ
イス８を介して記録パワーレジスタ１０および傾き制御
ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）１２に値を設定
する。図１において、記録パワーレジスタ１０はＰａ−
ｒｅｇ、Ｐｂ−ｒｅｇ、Ｐｃ−ｒｅｇ、Ｐｄ−ｒｅｇと
いう４種類のパワー値を設定することが可能である。こ
れら記録パワーレジスタ１０は、Ｗｒｉｔｅ Ｓｔｒａ
ｔｅｇｙ回路９で制御されるスイッチング回路１３によ
っていずれかが選択され、演算制御回路３からのデータ
を記録するためのマルチパルスが生成される。半導体レ
ーザー１６に供給される駆動電流値を決めているパワー
制御ＤＡＣ１４の値Ｄｐは、傾き制御ＤＡＣ１２の値を
Ｄａ、スイッチング回路１３で選択されている記録パワ
ーレジスタ１０の値をＲｗとすると、Ｄｐ＝Ｒｗ／Ｄａ
で与えられる。半導体レーザー１６の駆動電流値は、上
述のパワー制御ＤＡＣ１４による電流値と前述した再生
オートパワーコントロール７による電流値が加算された
ものとなる。傾き制御ＤＡＣ１２を用いる理由は、各Ｄ
ＡＣや半導体レーザー１６のＩ−Ｌ特性のばらつきによ
らず、記録パワーレジスタ１０に設定した値と半導体レ
ーザー１６の発光パワーが対応するようにするためであ
るが、このような傾き制御ＤＡＣ１２を用いない場合で
も本実施例は適用可能である。パワー制御ＤＡＣ１４の
出力電流は、再生オートパワーコントロール７から半導
体レーザー１６への出力電流と、アンプ１１を介して加
算される。
【００２０】１９はサーミスタで、半導体レーザー１６
の温度を検出する。３６は電圧変換回路で、サーミスタ
１９の出力信号を電圧信号３７に変換する。電圧信号３
７は、演算制御回路３に入力され、演算制御回路３で行
われる半導体レーザー駆動電流の演算方法を選択するた
めに用いられる。
【００２１】図８は、サーミスタ１９の取り付け位置を
示す図である。サーミスタ１９は光ピックアップ２３の
半導体レーザー１６の近傍に取り付けられていて、半導
体レーザー１６の温度を検出する。図９は、サーミスタ
１９と電圧変換回路３６の構成を示す回路図である。電
圧変換回路３６の抵抗Ｒ０とサーミスタ１９を直列に接
続し、一定の電圧Ｖｏを印加する。温度変化によってサ
ーミスタ１９の内部抵抗Ｒｓが変化するので、点Ｑの電
位が変化する。点Ｑの電位は、オペレーショナルアンプ
５５と抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を用いたアンプによって増幅
され、電圧信号３７となる。
【００２２】図２および図３を利用して、第１の実施例
におけるレーザーパワーの補正方法について詳細に説明
する。図２の（ａ）で示す上段は、半導体レーザー１６
の発光パワーの時間変化を示す図で、横軸４１は時間、
縦軸４２は発光パワーを示し、実線４３は半導体レーザ
ー１６の発光パワーを示す。本実施例の場合、記録パワ
ーレジスタ１０のうち２つのレジスタを用いて図２
（ａ）の実線４３に示すマルチパルスを形成している。
ここでは、Ｐａ−ｒｅｇがＰ１、Ｐｂ−ｒｅｇがＰ２の
発光パワーを受け持つとする。半導体レーザー１６の発
光パワーは、再生時、Ｐ２、Ｐ１の順に高パワーになっ
ており、Ｐ２，Ｐ１はそれぞれ相変化光ディスクにおけ
る消去パワー、記録パワーに相当する。図２の（ｂ）で
示す下段は、ピーク検出回路５とボトム検出回路６によ
って検出されるパワーの時間変化を示す図である。横軸
４１は図２（ａ）と同じ時間、縦軸４４は検出パワーを
示し、実線４５はピーク検出回路５の出力信号を示し、
実線４６はボトム検出回路６の出力信号を示す。ピーク
検出回路５は、Ｉ−Ｖ変換回路１８の出力する電圧信号
のピーク値を検出する回路で構成され、図２（ａ）に示
すマルチパルス４３のＰ１のパワーを検出可能である。
一方、ボトム検出回路６は、Ｉ−Ｖ変換回路１８の出力
する電圧信号のボトム値を検出する回路で構成され、同
様にＰ２のパワーを検出可能である。
【００２３】図３は、記録パワーレジスタ１０で設定さ
れる値と、半導体レーザー１６の発光パワーの関係を示
すグラフである。横軸５１は記録パワーレジスタ１０で
設定される値、縦軸５２は半導体レーザー１６の発光パ
ワーを示し、直線Ｆ（Ｎ）は室温付近における半導体レ
ーザー１６の発光パワーを示す。点αは再生オートパワ
ーコントロール７のみによる動作点を示し、記録パワー
レジスタ１０の全てがゼロ値において半導体レーザー１
６が再生パワーＰαで発光している状態を示す。点α
は、半導体レーザー１６の温度が変化した場合でも再生
オートパワーコントロール７の働きにより、常に一定の
再生パワーＰαに保たれていることを示している。記録
パワーレジスタ１０のＰａ−ｒｅｇには値Ｗ１、Ｐｂ−
ｒｅｇには値Ｗ２、また傾き制御ＤＡＣ１２には値Ｄａ
が設定されている。パワー制御ＤＡＣ１４の値は、スイ
ッチング回路１３でＰａ−ｒｅｇを選択するとＤｐ１＝
Ｗ１／Ｄａとなり、スイッチング回路１３でＰｂ−ｒｅ
ｇを選択するとＤｐ２＝Ｗ２／Ｄａとなる。パワー制御
ＤＡＣ１４はそれぞれＤｐ１またはＤｐ２に対応した電
流を出力し、加算回路３０は再生パワーＰαに対応した
電流を加算し、半導体レーザー１６はそれぞれＰ１、Ｐ
２の発光パワーで発光する。先に述べたとおり、ピーク
検出回路５とボトム検出回路６で発光パワーＰ１とＰ２
を検出する。
【００２４】第１の実施例では、図１におけるサーミス
タ１９および電圧変換回路３６による温度検出手段の出
力信号３７に応じて、記録パワーの補正方法を変更する
ことを特徴とする。以下、この補正方法について述べ
る。まず、半導体レーザー１６の温度があまり高くない
場合には、Ｉ−Ｌ特性は１次関数で十分近似可能である
ことから、ピーク検出回路５の出力と、再生オートパワ
ーコントロール回路７で保たれている再生パワーＰαの
２点から、演算制御部３で直線Ｆ（Ｎ）を算出し、傾き
制御ＤＡＣ１２の値ＤａをＤａ’に補正していく。この
場合、演算制御部３では、再生パワーＰαは固定である
ことから、演算に用いる変数はピーク検出回路５による
出力のみとなる。このように、再生オートパワーコント
ロール回路を用いることにより、通常時に２点のデータ
が必要だったものが１点で済み、高温時は３点のデータ
が必要だったものが２点で済む、という利点が生まれ
る。なお、再生オートパワーコントロール回路を用いな
い場合は、測定するデータの点数が増えるだけであっ
て、本発明を適用できるのは言うまでもない。
【００２５】一方、温度が上昇しＩ−Ｌ特性が曲線にな
った場合には、記録パワーの補正を２段階で行なうよう
に変更する。図３における曲線Ｆ（Ｎ'）は、半導体レ
ーザー１６の温度が高い場合における記録パワー補正前
の記録パワーレジスタ１０対発光パワーの様子をあらわ
している。まず、第１段階の補正として、ピーク検出回
路５の検出パワーＰ１'と目標パワーＰ１から傾き補正
ＤＡＣ１２の値を補正する。すなわち、ピーク検出回路
５での検出パワーがＰ１になるように傾き補正ＤＡＣ１
２の値をＤａ’に補正する。この第１段階の補正を行な
った結果が曲線Ｆ（Ｔ）である。図から分かる通り、記
録パワーレジスタＰａ−ｒｅｇで設定されたＷ１による
発光パワーはＰ１となり問題ないが、記録パワーレジス
タＰｂ−ｒｅｇで設定されたＷ２による発光パワーはＰ
２Ｔとなってしまい、所望のパワーであるＰ２から大き
くずれてしまう。そこで、第２段階の補正として、ボト
ム検出回路６の検出パワーＰ２Ｔと目標パワーＰ２から
記録パワーレジスタＰｂ−ｒｅｇの値を補正する。すな
わち、ボトム検出回路６での検出パワーがＰ２になるよ
うに、Ｐｂ−ｒｅｇの値をＷ２からＷ２Ｔに補正する。
補正量の計算は、たとえばＷ２Ｔ＝Ｗ２×Ｐ２／Ｐ２Ｔ
とすればよい。このように、サーミスタ１９および電圧
変換回路３６による温度検出手段を設けたことにより、
従来不可能だった半導体レーザーの温度に応じた記録パ
ワーの補正が可能となる。半導体レーザーの温度があま
り高くない場合には、ピーク検出のみ動作させることに
より高速な演算が可能となり、半導体レーザーの温度が
高くＩ−Ｌ特性が曲線になった場合においても、精度良
く記録パワーを制御することが可能となる。
【００２６】本実施例においては、簡単のためマルチパ
ルスが２値のパワーで形成される場合で説明したが、３
値以上のパワーで形成される場合にも応用可能なのは言
うまでも無い。
【００２７】また、温度検出手段としては、サーミスタ
１９および電圧変換回路３６を用いて説明したが、温度
検出素子とその検出信号を出力するための電子回路が一
体となった温度センサーＩＣを用いてもよい。例えば、
ナショナルセミコンダクター社からは、ＬＭ２０という
温度センサーＩＣが市販されている。
【００２８】図１０は、温度センサＩＣを用いた光ピッ
クアップへの実装図である。２３は光ピックアップ、６
３は２次元レンズアクチュエータ、２６はフォーカスレ
ンズである。６４は、光ピックアップ２３を光ディスク
の半径方向に移動するためのシャフトである。温度セン
サーＩＣ６１と半導体レーザー１６は、フレキシブル電
子回路基板である光ヘッド基板６２に半田づけされた
後、光ピックアップ２３の筐体に密着される。半導体レ
ーザー１６で発熱した熱は、光ピックアップ２３の筐体
を通して温度センサＩＣ６１に伝わるので、温度センサ
ーＩＣ６１は半導体レーザー１６の温度を精度よく検出
することができる。
【００２９】なお、温度検出手段として、サーミスタ１
９や温度センサーＩＣ６１を半導体レーザー１６のそば
に配置する以外に、ピーク検出回路５での検出パワーＰ
１の変化から温度を推測することも可能である。
【００３０】次に、本発明による第２の実施例である、
ピーク検出回路の出力信号の変化から温度を推測するこ
とを特徴とする光ディスク装置を説明する。図１２は、
第２の実施例である光ディスク装置をあらわすブロック
図の一部である。第２の実施例である光ディスク装置で
は、温度検出手段として、図１におけるサーミスタ１９
や温度センサーＩＣ６１等の替わりに、サンプリングホ
ールド回路６５とオペレーショナルアンプ６６等を用い
た。その他の構成部品は、図１を用いて説明した第１の
実施例の光ディスク装置１と同じであり、図１と同じ数
字で示してある。サンプリングホールド回路６５は、演
算制御回路３から出力されるタイミング信号６７によ
り、ピーク検出回路５が出力する電圧信号を取り込み、
次のタイミング信号が発せられるまでその値を保持す
る。オペレーショナルアンプ６６と抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６
で構成した差動増幅器は、ピーク検出回路５が出力する
電圧信号とサンプリングホールド回路６５が保持してい
る電圧信号の差を演算し、信号３７を出力する。
【００３１】例えば、光ディスク２へ情報の記録を開始
した直後に、演算制御回路３はタイミング信号６７を発
し、サンプリングホールド回路６５はピーク検出回路５
が出力する電圧信号を取り込みその値を保持する。記録
開始直後は、ピーク検出回路５が出力する電圧信号とサ
ンプリングホールド回路６５が保持している電圧信号は
等しく、信号３７はゼロレベルである。情報の記録を継
続するとともに半導体レーザー１６の温度が上昇し、半
導体レーザー１６から出力されるレーザーパワーが低下
する。すると、ピーク検出回路５が出力する電圧信号が
低下するので、オペレーショナルアンプ６６が出力する
信号３７のレベルが変化する。よって、信号３７の変化
により、半導体レーザー１６の温度変化を検出すること
ができる。
【００３２】本発明による第３の実施例を図４と図５に
より説明する。第３の実施例は、図１を用いて説明した
第１の実施例である光ディスク装置１と同じ構成で、演
算制御回路３がマイクロコンピュータを有し、演算制御
回路３が有するマイクロコンピュータにおいて実行され
るプログラムを工夫したものである。よって、光ディス
ク装置の構成および構成部品の作用の説明は省略し、同
一構成部品は図１と同じ番号を用いて説明する。
【００３３】図４と図５は、温度検出手段を効果的に活
用した光ディスク装置の演算制御回路３が有するマイク
ロコンピュータにおいて実行されるプログラムのフロー
チャートである。図４と図５は１つのプログラムのフロ
ーチャートであり、７００で示す端子Ａによってフロー
が図４から図５へ接続される。まず、光ディスク装置１
の電源が投入され（７０１）、初期学習動作を行なう
（７０２）。初期学習動作では、サーボ手段のゲイン・
オフセット学習や、最適な記録パワーを求める試し書き
などが行なわる。次に、マルチパルス記録波形のボトム
パワーの検出を行なう測定モード２にセットし（７０
３）、初期学習値Ｐ２を取り込む（７０４）。同様に、
マルチパルス記録波形のピークパワーの検出を行なう測
定モード１にセットし（７０５）、初期学習値Ｐ１を取
り込む。すると、光ディスク装置は動作チェック状態と
なる（７０７）。上位装置などから再生要求が来た場合
には、再生動作を行ない再び動作チェック状態に戻る
（７０７）。終了要求が来た場合には、電源ＯＦＦとな
る（７０８）。
【００３４】記録要求が来た場合には、記録動作を行な
いながらピークパワーの検出を行なう測定モード１のま
まデータを取り込んでゆく（７０９）。取り込んだデー
タが測定モード１の前回値（初回ならば、初期学習値Ｐ
１）と比較して（７１０）、５％以内の変化量であれば
動作チェック状態へ戻る（７０７）。一方、変化が５％
より大きい場合には傾き制御ＤＡＣの値を補正する（７
１１）。それから、温度検出手段で温度を測定し（７１
２）、例えば、６０℃以下であれば動作チェック状態へ
戻る。もし、６０℃を超えている場合にはＩ−Ｌ特性が
直線からずれて曲線になっている可能性があると判断
し、ボトムパワーの検出を行なう測定モード２に切り替
え（７１３）、測定モード２のデータを取り込む（７１
４）。取り込んだデータが測定モード２の前回値（初回
ならば初期学習値Ｐ２）と比較して（７１５）、５％以
内の変化量であれば検出器を測定モード１に切り替えて
から（７１１）動作チェック状態（７０７）に戻る。一
方、変化が５％より大きい場合には記録パワーレジスタ
の値を補正し（７１６）、検出器を測定モード１に切り
替えた上（７１１）動作チェック状態（７０７）に戻
る。その後、温度が６０℃以下になった場合には、モー
ド１による補正のみ行なう。
【００３５】このように温度検出手段を設けることによ
り、Ｉ−Ｌ特性を直線近似しても問題ない温度において
は、検出器を測定モード１で固定して直線近似すること
により高速に記録パワーを補正し、Ｉ−Ｌ特性を直線近
似すると誤差が大きくなって記録エラーを引き起こして
しまうような温度においては、本発明の記録パワーの補
正方法を適用して測定モード１と測定モード２を切り替
えながら高精度に記録パワーを補正することが可能とな
る。なお、取得データの変化量およびモード２への移行
を判定する温度（それぞれ５％および６０℃という値）
は、任意に選べることは言うまでもない。また、データ
取り込みのＳ／Ｎを上げるために、複数回データを取っ
て平均値を求め、補正を行なうのも良い。
【００３６】なお、温度検出手段として、サーミスタ１
９や温度センサーＩＣ６１を半導体レーザー１６のそば
に配置する以外に、傾き制御ＤＡＣ１２の値から温度を
推測することにより、本発明を適用することも可能であ
る。
【００３７】図１１は、本発明による第４の実施例で、
傾き制御ＤＡＣ１２の値から温度を推測することを特徴
とする光ディスク装置に関する。第４の実施例は、図１
を用いて説明した第１の実施例である光ディスク装置１
と同じ構成である。しかし、サーミスタ１９および電圧
変換回路３６または温度センサーＩＣ６１は不要であ
る。また、第４の実施例は、第３の実施例で図４を用い
て説明した部分は共通なので、図示および説明は省略す
る。
【００３８】図１１は、図５と同じく、演算制御回路３
が有するマイクロコンピュータにおいて実行されるプロ
グラムのフローチャートで、図４の７００で示す端子Ａ
から継続する部分である。本実施例では、サーミスタ１
９や温度センサーＩＣ６１による温度検出手段の替わり
に、ステップ７０９で測定したピークパワーの測定結果
が測定モード１の前回値（初回ならば、初期学習値Ｐ
１）と比較して（７１０）、変化が５％より大きい場合
にはＩ−Ｌ特性が直線からずれて曲線になっている可能
性があると判断し、ステップ７１３によりボトムパワー
の検出を行なう測定モード２に切り替え、ステップ７１
４により測定モード２のデータを取り込む。
【００３９】半導体レーザーは、レーザーチップをマウ
ントするパッケージの材質や構造の違いによって、レー
ザーチップで発熱する熱の放熱性能が異なるので、半導
体レーザー１６が例えば６０℃に達しなくとも、そのＩ
−Ｌ特性が直線からずれて曲線になる場合がある。よっ
て、本実施例のように、サーミスタ１９や温度センサー
ＩＣ６１による温度検出手段の替わりに、ステップ７０
９で測定したピークパワーの変化によってＩ−Ｌ特性の
変化を推定する方法は、有効である。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、レーザー光源から出射
したレーザービームを微小な光スポットに集束して情報
の記録媒体である光ディスクに照射し、光学的に情報を
記録または再生する光ディスク装置等の光学的記録再生
装置において、半導体レーザー周辺が高温になる場合に
おいても、半導体レーザーの発光パワーを精度良く制御
可能な半導体レーザー発光パワー制御装置を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す光ディスク装置の
ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例における半導体レーザー
の発光パワーを検出したときの波形とピーク検出回路お
よびボトム検出回路によるパワー検出信号をあらわす図
である。
【図３】本発明の第１の実施例における記録パワーレジ
スタで設定される値と、半導体レーザーの発光パワーの
関係を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例で、温度センサーを利用
して記録時の電流生成手段に対する補正を説明するため
のフローチャートである。
【図５】図４と同じく、電流生成手段に対する補正を説
明するためのフローチャートである。
【図６】従来の光ディスク記録再生装置の記録パルス波
形と記録マーク対応を示す図である。
【図７】従来の光ディスク記録再生装置におけるＩ−Ｌ
特性と記録パルス波形の関係と、発光パワーを制御する
ための近似方法の概念を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例におけるサーミスタ１９
の取り付け位置を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例におけるサーミスタ１９
と電圧変換回路３６の構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の他の実施例における温度センサーＩ
Ｃを用いた光ピックアップへの実装図である。
【図１１】本発明の第４の実施例で、ピークパワーの変
化を利用して記録時の電流生成手段に対する補正を説明
するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施例を示す光ディスク装置
のブロック図の一部である。
【符号の説明】
１…光ディスク装置、２…ディスク、３…演算制御回
路、４…切り替え回路、５…ピーク検出回路、６…ボト
ム検出回路、７…再生オートパワーコントロール回路、
８…内部インターフェイス、９…Ｗｒｉｔｅ Ｓｔｒａ
ｔｅｇｙ、１０…記録パワーレジスタ、１１…アンプ、
１２…傾き制御ＤＡＣ、１３…スイッチング回路、１
４：パワー制御ＤＡＣ、１５…電流生成回路、１６…半
導体レーザー、１７…ホトダイオード、１８…Ｉ−Ｖ変
換回路、１９…サーミスタ、６１：温度センサーＩＣ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 久貴 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 Ｆターム(参考） 5D090 AA01 CC01 CC04 DD03 EE02 JJ07 KK04 KK20 5D119 AA23 BA01 DA09 FA05 FA31 HA30 HA47 HA49 5D789 AA23 BA01 DA09 FA05 FA31 HA30 HA47 HA49

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体レーザーと、該半導体レーザーに直
    流またはパルス状の駆動電流を供給するための電流生成
    手段と、該半導体レーザーの発光パワーを検出するため
    のパワー検出手段と、該パワー検出手段の出力信号のピ
    ーク値を検出するためのピーク検出手段と、該パワー検
    出手段の出力信号のボトム値を検出するためのボトム検
    出手段と、該半導体レーザーの駆動電流を演算しその結
    果により該電流生成手段の駆動電流を制御するプログラ
    ムを有する演算制御手段と、該半導体レーザーの温度を
    検出するための温度検出手段と、からなる光ディスク装
    置において、該演算制御手段が有するプログラムは、半
    導体レーザー駆動電流を異なる方法で演算する複数の電
    流演算工程を有するとともに、該複数の電流演算工程の
    中から該温度検出手段の出力する温度信号よって半導体
    レーザー駆動電流演算工程を選択する、ことを特徴とす
    る光ディスク装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の光ディスク装置におい
    て、上記演算制御手段が有するプログラムは、上記温度
    検出手段の出力する温度信号から上記半導体レーザーの
    温度を取得する温度取得工程と、上記パワー検出手段の
    出力信号と上記ピーク検出手段の出力信号から上記半導
    体レーザーの駆動電流を演算する第１の電流演算工程
    と、上記パワー検出手段の出力信号と上記ピーク検出手
    段の出力信号と上記ボトム検出手段の出力信号から上記
    半導体レーザーの駆動電流を演算する第２の電流演算工
    程とを有し、該温度取得工程による温度取得結果が所定
    値より低ければ該第１の電流演算工程を選択し、該温度
    取得工程による温度取得結果が所定値より高ければ該第
    ２の電流演算工程を選択する、ことを特徴とする光ディ
    スク装置。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の光ディスク装置におい
    て、上記半導体レーザーに直流の駆動電流分を供給して
    上記半導体レーザーの発光パワーを一定に保つためのオ
    ートパワーコントロール手段を設けるとともに、上記演
    算制御手段が有するプログラムは、上記温度検出手段の
    出力する温度信号から上記半導体レーザーの温度を取得
    する温度取得工程と、上記ピーク検出手段の出力信号か
    ら上記半導体レーザーの駆動電流を演算する第３の電流
    演算工程と、上記ピーク検出手段の出力信号と上記ボト
    ム検出手段の出力信号から上記半導体レーザーの駆動電
    流を演算する第４の電流演算工程とを有し、該温度取得
    工程による温度取得結果が所定値より低ければ該第３の
    電流演算工程を選択し、該温度取得工程による温度取得
    結果が所定値より高ければ該第４の電流演算工程を選択
    する、ことを特徴とする光ディスク装置。
  4. 【請求項４】半導体レーザーと、該半導体レーザーに直
    流またはパルス状の駆動電流を供給するための電流生成
    手段と、該半導体レーザーの発光パワーを検出するため
    のパワー検出手段と、該パワー検出手段の出力信号のピ
    ーク値を検出するためのピーク検出手段と、該パワー検
    出手段の出力信号のボトム値を検出するためのボトム検
    出手段と、該半導体レーザーの駆動電流を演算しその結
    果により該電流生成手段の駆動電流を制御するプログラ
    ムを有する演算制御手段と、からなる光ディスク装置に
    おいて、該演算制御手段が有するプログラムは、該半導
    体レーザーの温度変化を検出するための温度変化検出工
    程と、半導体レーザー駆動電流を異なる方法で演算する
    複数の電流演算工程を有するとともに、該複数の電流演
    算工程の中から該温度変化検出工程で得られた結果によ
    って半導体レーザー駆動電流演算工程を選択する、こと
    を特徴とする光ディスク装置。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の光ディスク装置におい
    て、上記演算制御手段が有するプログラムは、上記パワ
    ー検出手段の出力信号と上記ボトム検出手段の出力信号
    から上記半導体レーザーの駆動電流を演算する第１の電
    流演算工程と、上記パワー検出手段の出力信号と上記ピ
    ーク検出手段の出力信号と上記ボトム検出手段の出力信
    号から上記半導体レーザーの駆動電流を演算する第２の
    電流演算工程とを有し、上記温度変化検出工程で得られ
    た結果が所定値より低ければ該第１の電流演算工程を選
    択し、上記温度変化検出工程で得られた結果が所定値よ
    り高ければ該第２の電流演算工程を選択する、ことを特
    徴とする光ディスク装置。
  6. 【請求項６】請求項５に記載の光ディスク装置におい
    て、上記半導体レーザーに直流の駆動電流分を供給して
    上記半導体レーザーの発光パワーを一定に保つためのオ
    ートパワーコントロール手段を設けるとともに、上記演
    算制御手段が有するプログラムは、上記ボトム検出手段
    の出力信号から上記半導体レーザーの駆動電流を演算す
    る第３の電流演算工程と、上記ピーク検出手段の出力信
    号と上記ボトム検出手段の出力信号から上記半導体レー
    ザーの駆動電流を演算する第４の電流演算工程とを有
    し、上記温度変化検出工程で得られた結果が所定値より
    低ければ該第３の電流演算工程を選択し、上記温度変化
    検出工程で得られた結果が所定値より高ければ該第４の
    電流演算工程を選択する、ことを特徴とする光ディスク
    装置。
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