(57)【要約】【課題】  光パルスのデューティー誤差が生じた場合にも高い精度でレーザパワーを制御可能なレーザ制御装置、レーザ制御回路及びレーザパワー調整方法を提供する。【解決手段】  受光素子１０１は、光パルスを電気信号に変換して光検出信号を出力し、ＬＰＦ１１４は、光検出信号に基づき光パルスの平均値を算出し、ＤＳＰ１２４は、光パルスの平均値と光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、発光パワー値と目標パワー値との差を求め、ＥＰ−ＲＯＭ１６０は、ＤＳＰ１２４による演算を補正するための補正値を記憶し、ＤＳＰ１２４は、補正値に基づき演算を補正し、補正された演算結果に基づいて、半導体レーザ１５０に供給する電流値を制御し、レーザ駆動回路１４０は、電流値に基づいて半導体レーザ１５０を駆動する。【選択図】      図１
2005166237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録トラック上に記録マークを形成するための光パルスの発光パワー値を、目標パワー値に制御するためのレーザ制御装置であって、
半導体レーザによって生成された光パルスを電気信号に変換して光検出信号を出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力される前記光検出信号に基づき、光パルスの平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された前記光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、求めた発光パワー値と目標パワー値との差を求める演算手段と、
前記演算手段による演算を補正するための補正値を記憶する補正値記憶手段と、
前記補正値記憶手段に記憶されている前記補正値に基づき前記演算手段による演算を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された演算結果に基づいて、半導体レーザに供給する電流値を制御する制御手段と、
前記制御手段によって制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段とを備えたことを特徴とするレーザ制御装置。
【請求項２】
前記補正値記憶手段は、目標パワー値と発光パワー値との関係を１次関数で近似し、前記１次関数の切片と傾きとを前記補正値として記憶し、
前記補正手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて前記目標パワー値を補正し、
前記演算手段は、前記補正手段によって補正された目標パワー値と前記発光パワー値との差を求め、
前記制御手段は、前記演算手段によって求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値を制御することを特徴とする請求項１に記載のレーザ制御装置。
【請求項３】
前記補正値記憶手段は、目標パワー値と発光パワー値とのずれ量を前記補正値として記憶し、
前記補正手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて前記目標パワー値を補正し、
前記演算手段は、前記補正手段によって補正された目標パワー値と前記発光パワー値との差を求め、
前記制御手段は、前記演算手段によって求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値を制御することを特徴とする請求項１に記載のレーザ制御装置。
【請求項４】
前記補正値記憶手段は、光パルスのデューティーと目標パワー値との関係を前記補正値として記憶し、
前記補正手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて前記目標パワー値に対応するデューティーを補正し、
前記演算手段は、前記平均値算出手段によって算出された前記光パルスの平均値と、前記補正手段によって補正されたデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、求めた発光パワー値と目標パワー値との差を求め、
前記制御手段は、前記演算手段によって求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値を制御することを特徴とする請求項１に記載のレーザ制御装置。
【請求項５】
光ディスクの記録トラック上に記録マークを形成するための光パルスの発光パワー値を、目標パワー値に制御するためのレーザ制御装置であって、
第１のデューティーを有する第１の光パルスを生成するとともに、前記第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスを生成する光パルス生成手段と、
前記光パルス生成手段によって生成された第１の光パルスを電気信号に変換して第１の光検出信号を出力するとともに、前記光パルス生成手段によって生成された第２の光パルスを電気信号に変換して第２の光検出信号を出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力される第１の光検出信号に基づいて、第１の光パルスの平均値を算出するとともに、前記出力手段によって出力される第２の光検出信号に基づいて、第２の光パルスの平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって求められた第１の光パルスの平均値と、前記平均値算出手段によって求められた第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値を算出するピーク値算出手段と、
前記ピーク値算出手段によって算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係を求め、半導体レーザに供給する電流値を制御する制御手段と、
前記制御手段によって制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段とを備えたことを特徴とするレーザ制御装置。
【請求項６】
目標パワー値に対するデューティーのずれ量を補正値として予め記憶する補正値記憶手段をさらに備え、
前記ピーク値算出手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値を用いて光パルスのピーク値を補正し、
前記制御手段は、前記ピーク値算出手段によって算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係を求め、半導体レーザに供給する電流値を制御し、
前記レーザ駆動手段は、前記制御手段によって制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動することを特徴とする請求項５記載のレーザ制御装置。
【請求項７】
光ディスクの記録トラック上に記録マークを形成するための光パルスの発光パワー値を、目標パワー値に制御するためのレーザ制御回路であって、
半導体レーザによって生成された光パルスを電気信号に変換して出力される光検出信号に基づき算出された光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、求めた発光パワー値と目標パワー値との差を求める演算手段と、
前記演算手段による演算を補正するための補正値を記憶する補正値記憶手段に記憶されている前記補正値に基づき前記演算手段による演算を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された演算結果に基づいて、前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段に供給する電流値を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ制御回路。
【請求項８】
光パルスの目標パワー値を設定する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスを生成し、生成した前記光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて取得された光検出信号と、光パルスの目標パワー値との差を求め、前記差に基づいて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ように制御する第３のステップと、
前記第３のステップにおいて制御された光パルスの発光パワー値を、フォトディテクターを用いて測定する第４のステップと、
光パルスの目標パワー値をインクリメントする第５のステップと、
前記第１から第５のステップを繰り返し、目標パワー値と発光パワー値との関係を補正値として求める第６のステップとから構成されることを特徴とするレーザパワー調整方法。
【請求項９】
光パルスの目標パワー値を設定する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスを生成し、生成した光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得し、前記光パルスの平均値を求める第２のステップと、
前記第２のステップにおいて生成された光パルスのピーク値でＤＣ発光させ、前記ピーク値のＤＣ発光を電気信号に変換した光検出信号を取得し、前記光パルスのピーク値を求める第３のステップと、
前記第２のステップにおいて求められた光パルスの平均値と、前記第３のステップにおいて求められた光パルスのピーク値とに基づいて前記光パルスのデューティーを求める第４のステップと、
光パルスの目標パワー値をインクリメントする第５のステップと、
前記第１から第５のステップを繰り返し、目標パワー値と光パルスのデューティーとの関係を補正値として求める第６のステップとから構成されることを特徴とするレーザパワー調整方法。
【請求項１０】
光パルスの目標パワー値を設定する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて、第１のデューティーを有する第１の光パルスを生成し、生成した第１の光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得し、第１の光パルスの平均値を求める第２のステップと、
前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて、前記第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスを生成し、生成した第２の光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得し、第２の光パルスの平均値を求める第３のステップと、
前記第２のステップにおいて求められた第１の光パルスの平均値と、前記第３のステップにおいて求められた第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値を算出する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係を求め、半導体レーザに供給する電流値を制御する第５のステップと、
前記第５のステップにおいて制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動する第６のステップとから構成されることを特徴とするレーザパワー調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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装置、レーザ制御回路及びレーザパワー調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスクのレーザ制御装置では、データの追記書き継ぎ時に、高速に記録光パルスのパワー値をフィードフォワード制御することにより、セクタの先頭から正確なパワーで半導体レーザを発光させる方法があった（例えば、特許文献１参照）。図２７は、特許文献１に記載された従来のレーザ制御方法を示すものである。
【０００３】
まず、図２７（ａ）の検出区分と、図２７（ｂ）の発光波形に示すように、ボトムパワーの一定値発光と、バイアスパワーの一定値発光と、マルチパルス発光とで構成される光パルスを生成する。この光パルスを光検出器で受光し電流に変換し、電流−電圧変換回路で電圧に変換し、図２７（ｃ）に示すような受光波形を得る。この受光波形から、ボトムＤＣ値Ｂｄｃと、バイアスＤＣ値Ｅと、さらにマルチパルス部の平均値Ｍとを取得する。
【０００４】
そして、演算プロセッサにより、取得したボトムＤＣ値Ｂｄｃと、マルチパルス部の平均値Ｍと、さらにマルチパルス部のデューティーｄとを用い、未知数であるマルチパルス部のピーク値Ｐを次式（５６）から求める。
Ｐ＝｛Ｍ−Ｂｄｃ×（１−ｄ）｝／ｄ・・・（５６）
【０００５】
得られたピーク値Ｐ、バイアス値Ｅ、ボトム値Ｂｄｃと、各々の設定値Ｐｒｅｆ、Ｅｒｅｆ、Ｂｒｅｆとを比較し、その差分値ΔＰ、ΔＥ、ΔＢを各々演算する。
ΔＰ＝Ｐ−Ｐｒｅｆ・・・（５７）
ΔＥ＝Ｅ−Ｅｒｅｆ・・・（５８）
ΔＢ＝Ｂ−Ｂｒｅｆ・・・（５９）
【０００６】
この演算により求まった差分値ΔＰ、ΔＥ、ΔＢと、現在のパワーのピーク値Ｐと、バイアスＤＣ値Ｅと、ボトムＤＣ値Ｂｄｃとを各々加算して、半導体レーザに流す電流値に変換する。これにより、差分値ΔＰ、ΔＥ、ΔＢがゼロになるように制御する。
【０００７】
すなわち、電流変換係数をＫ、ピーク電流値をＩｐ、バイアス電流値をＩｅ及びボトム電流値をＩｂとすると、それぞれの値は以下の（６０）〜（６２）式のように求まる。
Ｉｐ＝Ｋ（Ｐ＋ΔＰ）・・・（６０）
Ｉｂ＝Ｋ（Ｂ＋ΔＢ）・・・（６１）
Ｉｅ＝Ｋ（Ｅ＋ΔＥ）・・・（６２）
【０００８】
このような方法により、データ記録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に整定制御させることができる。
【特許文献１】特開２００２−２０３３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成には問題点がある。レーザを駆動するパルス電流源の特性により、マルチパルス部のデューティーが設定デューティーｄに対してずれ、さらにこのずれ量がレーザを駆動するパルス電流源の電流値に依存するという課題を発明者らは発見した。将来、高倍速化が進み、さらにパルス電流値が増加すると、このデューティーｄのずれはより顕著になる。光パルスのデューティーが設定デューティーｄに対しずれている一方で、演算プロセッサは設定デューティーｄのままピーク値を演算するため、ピーク値に誤差が生ずるという課題を有しており、将来の高倍速化においては許容できない誤差が発生することになる。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、光パルスのデューティーが設定デューティーに対してずれた場合にも、ピーク値を精度よく制御することができるレーザ制御装置、レーザ制御回路及びレーザパワー調整方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るレーザ制御装置は、光ディスクの記録トラック上に記録マークを形成するための光パルスの発光パワー値を、目標パワー値に制御するためのレーザ制御装置であって、半導体レーザによって生成された光パルスを電気信号に変換して光検出信号を出力する出力手段と、前記出力手段によって出力される前記光検出信号に基づき、光パルスの平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された前記光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、求めた発光パワー値と目標パワー値との差を求める演算手段と、前記演算手段による演算を補正するための補正値を記憶する補正値記憶手段と、前記補正値記憶手段に記憶されている前記補正値に基づき前記演算手段による演算を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された演算結果に基づいて、半導体レーザに供給する電流値を制御する制御手段と、前記制御手段によって制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段とを備える。
【００１２】
この構成によれば、出力手段によって、半導体レーザによって生成された光パルスを電気信号に変換して光検出信号が出力され、平均値算出手段によって、出力手段により出力される光検出信号に基づき、光パルスの平均値が算出される。そして、演算手段によって、平均値算出手段により算出された光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値が求められ、求められた発光パワー値と目標パワー値との差が求められる。そして、補正値記憶手段には、演算手段による演算を補正するための補正値が記憶されており、補正手段によって、補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づき演算手段による演算が補正される。制御手段によって、補正手段により補正された演算結果に基づいて、半導体レーザに供給する電流値が制御され、レーザ駆動手段によって、制御手段により制御される電流値に基づいて半導体レーザが駆動される。
【００１３】
したがって、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００１４】
また、上記のレーザ制御装置において、前記補正値記憶手段は、目標パワー値と発光パワー値との関係を１次関数で近似し、前記１次関数の切片と傾きとを前記補正値として記憶し、前記補正手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて前記目標パワー値を補正し、前記演算手段は、前記補正手段によって補正された目標パワー値と前記発光パワー値との差を求め、前記制御手段は、前記演算手段によって求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値を制御することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、補正値記憶手段には、目標パワー値と発光パワー値との関係を１次関数で近似し、近似した１次関数の切片と傾きとが補正値として記憶されており、補正手段によって、補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて目標パワー値が補正され、演算手段によって、補正手段により補正された目標パワー値と発光パワー値との差が求められ、制御手段によって、演算手段により求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御される。
【００１６】
このように、目標パワー値と発光パワー値との関係を１次関数で近似し、近似した１次関数の切片と傾きとを補正値として予め記憶しておくことによって、目標パワー値の補正が容易となり、高い精度でレーザを制御することができる。
【００１７】
また、上記のレーザ制御装置において、前記補正値記憶手段は、目標パワー値と発光パワー値とのずれ量を前記補正値として記憶し、前記補正手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて前記目標パワー値を補正し、前記演算手段は、前記補正手段によって補正された目標パワー値と前記発光パワー値との差を求め、前記制御手段は、前記演算手段によって求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値を制御することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、補正値記憶手段には、目標パワー値と発光パワー値とのずれ量が補正値として記憶されており、補正手段によって、補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて目標パワー値が補正され、演算手段によって、補正手段により補正された目標パワー値と発光パワー値との差が求められ、制御手段によって、演算手段により求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御される。
【００１９】
このように、目標パワー値と発光パワー値とのずれ量を補正値として予め記憶しておくことによって、目標パワー値の補正が容易となり、高い精度でレーザを制御することができる。
【００２０】
また、上記のレーザ制御装置において、前記補正値記憶手段は、光パルスのデューティーと目標パワー値との関係を前記補正値として記憶し、前記補正手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて前記目標パワー値に対応するデューティーを補正し、前記演算手段は、前記平均値算出手段によって算出された前記光パルスの平均値と、前記補正手段によって補正されたデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、求めた発光パワー値と目標パワー値との差を求め、前記制御手段は、前記演算手段によって求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値を制御することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、補正値記憶手段には、光パルスのデューティーと目標パワー値との関係が補正値として記憶されており、補正手段によって、補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づいて目標パワー値に対応するデューティーが補正される。演算手段によって、平均値算出手段により算出された光パルスの平均値と、補正手段により補正されたデューティーとに基づいて発光パワー値が求められ、求められた発光パワー値と目標パワー値との差が求められ、制御手段によって、演算手段により求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御される。
【００２２】
このように、光パルスのデューティーと目標パワー値との関係を補正値として予め記憶しておくことによって、目標パワー値に対応するデューティーを容易に補正することができ、高い精度でレーザを制御することができる。
【００２３】
また、本発明に係るレーザ制御装置は、光ディスクの記録トラック上に記録マークを形成するための光パルスの発光パワー値を、目標パワー値に制御するためのレーザ制御装置であって、第１のデューティーを有する第１の光パルスを生成するとともに、前記第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスを生成する光パルス生成手段と、前記光パルス生成手段によって生成された第１の光パルスを電気信号に変換して第１の光検出信号を出力するとともに、前記光パルス生成手段によって生成された第２の光パルスを電気信号に変換して第２の光検出信号を出力する出力手段と、前記出力手段によって出力される第１の光検出信号に基づいて、第１の光パルスの平均値を算出するとともに、前記出力手段によって出力される第２の光検出信号に基づいて、第２の光パルスの平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって求められた第１の光パルスの平均値と、前記平均値算出手段によって求められた第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値を算出するピーク値算出手段と、前記ピーク値算出手段によって算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係を求め、半導体レーザに供給する電流値を制御する制御手段と、前記制御手段によって制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段とを備えることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、光パルス生成手段によって、第１のデューティーを有する第１の光パルスが生成されるとともに、第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスが生成され、出力手段によって、光パルス生成手段により生成された第１の光パルスを電気信号に変換して第１の光検出信号が出力されるとともに、光パルス生成手段により生成された第２の光パルスを電気信号に変換して第２の光検出信号が出力される。そして、平均値算出手段によって、出力手段により出力される第１の光検出信号に基づいて、第１の光パルスの平均値が算出されるとともに、出力手段により出力される第２の光検出信号に基づいて、第２の光パルスの平均値が算出される。ピーク値算出手段によって、平均値算出手段により求められた第１の光パルスの平均値と、平均値算出手段により求められた第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値が算出され、制御手段によって、ピーク値算出手段により算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係が求められ、半導体レーザに供給する電流値が制御される。そして、レーザ駆動手段によって、制御手段により制御される電流値に基づいて半導体レーザが駆動される。
【００２５】
したがって、互いにデューティーが異なる２種類の光パルスが生成され、生成された光パルスに基づいてピーク値が算出され、算出されたピーク値に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御されるので、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００２６】
また、上記のレーザ制御装置において、目標パワー値に対するデューティーのずれ量を補正値として予め記憶する補正値記憶手段をさらに備え、前記ピーク値算出手段は、前記補正値記憶手段に記憶されている補正値を用いて光パルスのピーク値を補正し、前記制御手段は、前記ピーク値算出手段によって算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係を求め、半導体レーザに供給する電流値を制御し、前記レーザ駆動手段は、前記制御手段によって制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動することが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、目標パワー値に対するデューティーのずれ量が補正値として補正値記憶手段に予め記憶され、ピーク値算出手段によって、補正値記憶手段に記憶されている補正値を用いて光パルスのピーク値が補正され、制御手段によって、ピーク値算出手段により算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係が求められ、半導体レーザに供給する電流値が制御され、レーザ駆動手段によって、制御手段により制御される電流値に基づいて半導体レーザが駆動される。
【００２８】
このように、目標パワー値に対するデューティーのずれ量が補正値として予め記憶されており、この補正値を用いて光パルスのピーク値が補正されるので、デューティーのずれに影響されないピーク値を算出することができる。
【００２９】
また、本発明に係るレーザ制御回路は、光ディスクの記録トラック上に記録マークを形成するための光パルスの発光パワー値を、目標パワー値に制御するためのレーザ制御回路であって、半導体レーザによって生成された光パルスを電気信号に変換して出力される光検出信号に基づき算出された光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値を求め、求めた発光パワー値と目標パワー値との差を求める演算手段と、前記演算手段による演算を補正するための補正値を記憶する補正値記憶手段に記憶されている前記補正値に基づき前記演算手段による演算を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された演算結果に基づいて、前記半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段に供給する電流値を制御する制御手段とを備える。
【００３０】
この構成によれば、演算手段によって、半導体レーザによって生成された光パルスを電気信号に変換して出力される光検出信号に基づき算出された光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値が求められ、求められた発光パワー値と目標パワー値との差が求められる。そして、補正手段によって、演算手段による演算を補正するための補正値を記憶する補正値記憶手段に記憶されている補正値に基づき演算手段による演算が補正される。そして、制御手段によって、補正手段により補正された演算結果に基づいて、半導体レーザを駆動するレーザ駆動手段に供給する電流値が制御される。
【００３１】
したがって、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００３２】
また、本発明に係るレーザパワー調整方法は、光パルスの目標パワー値を設定する第１のステップと、前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスを生成し、生成した前記光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得する第２のステップと、前記第２のステップにおいて取得された光検出信号と、光パルスの目標パワー値との差を求め、前記差に基づいて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ように制御する第３のステップと、前記第３のステップにおいて制御された光パルスの発光パワー値を、フォトディテクターを用いて測定する第４のステップと、光パルスの目標パワー値をインクリメントする第５のステップと、前記第１から第５のステップを繰り返し、目標パワー値と発光パワー値との関係を補正値として求める第６のステップとから構成される。
【００３３】
この構成によれば、第１のステップにおいて、光パルスの目標パワー値が設定され、第２のステップにおいて、設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスが生成され、生成された光パルスを電気信号に変換した光検出信号が取得される。そして、第３のステップにおいて、取得された光検出信号と、光パルスの目標パワー値との差が求められ、当該差に基づいて半導体レーザに流れる電流値が目標パワー値に相当するように制御される。第４のステップにおいて、制御された光パルスの発光パワー値が、フォトディテクターを用いて測定され、第５のステップにおいて、光パルスの目標パワー値がインクリメントされ、再度光パルスの目標パワー値が設定される。以上の処理が繰り返し行われることによって、目標パワー値と発光パワー値との関係が補正値として求められ、求められた補正値が補正値記憶手段に予め記憶されるので、この補正値を用いてより高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００３４】
また、本発明に係るレーザパワー調整方法は、光パルスの目標パワー値を設定する第１のステップと、前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスを生成し、生成した光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得し、前記光パルスの平均値を求める第２のステップと、前記第２のステップにおいて生成された光パルスのピーク値でＤＣ発光させ、前記ピーク値のＤＣ発光を電気信号に変換した光検出信号を取得し、前記光パルスのピーク値を求める第３のステップと、前記第２のステップにおいて求められた光パルスの平均値と、前記第３のステップにおいて求められた光パルスのピーク値とに基づいて前記光パルスのデューティーを求める第４のステップと、光パルスの目標パワー値をインクリメントする第５のステップと、前記第１から第５のステップを繰り返し、目標パワー値と光パルスのデューティーとの関係を補正値として求める第６のステップとから構成される。
【００３５】
この構成によれば、第１のステップにおいて、光パルスの目標パワー値が設定され、第２のステップにおいて、設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスが生成され、生成された光パルスを電気信号に変換した光検出信号が取得され、光パルスの平均値が求められる。そして、第３のステップにおいて、生成された光パルスのピーク値でＤＣ発光させ、ピーク値のＤＣ発光を電気信号に変換した光検出信号が取得され、光パルスのピーク値が求められる。第４のステップにおいて、光パルスの平均値と光パルスのピーク値とに基づいて光パルスのデューティーが求められ、第５のステップにおいて、光パルスの目標パワー値がインクリメントされ、再度光パルスの目標パワー値が設定される。以上の処理が繰り返し行われることによって、目標パワー値とデューティーとの関係が補正値として求められ、求められた補正値が補正値記憶手段に予め記憶されるので、この補正値を用いてより高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００３６】
また、本発明に係るレーザパワー調整方法は、光パルスの目標パワー値を設定する第１のステップと、前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて、第１のデューティーを有する第１の光パルスを生成し、生成した第１の光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得し、第１の光パルスの平均値を求める第２のステップと、前記第１のステップにおいて設定された目標パワー値に応じて、前記第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスを生成し、生成した第２の光パルスを電気信号に変換した光検出信号を取得し、第２の光パルスの平均値を求める第３のステップと、前記第２のステップにおいて求められた第１の光パルスの平均値と、前記第３のステップにおいて求められた第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値を算出する第４のステップと、前記第４のステップにおいて算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係を求め、半導体レーザに供給する電流値を制御する第５のステップと、前記第５のステップにおいて制御される電流値に基づいて前記半導体レーザを駆動する第６のステップとから構成される。
【００３７】
この構成によれば、第１のステップにおいて、光パルスの目標パワー値が設定され、第２のステップにおいて、設定された目標パワー値に応じて、第１のデューティーを有する第１の光パルスが生成され、生成した第１の光パルスを電気信号に変換した光検出信号が取得され、第１の光パルスの平均値が求められる。そして、第３のステップにおいて、設定された目標パワー値に応じて、第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスが生成され、生成された第２の光パルスを電気信号に変換した光検出信号が取得され、第２の光パルスの平均値が求められる。そして、第４のステップにおいて、第１の光パルスの平均値と第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値が算出され、第５のステップにおいて、算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザへの駆動電流に対する発光パワーの関係が求められ、半導体レーザに供給する電流値が制御される。そして、第６のステップにおいて、制御される電流値に基づいて半導体レーザが駆動される。
【００３８】
したがって、互いにデューティーが異なる２種類の光パルスが生成され、生成された光パルスに基づいてピーク値が算出され、算出されたピーク値に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御されるので、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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。
【００４１】
（実施の形態１）
以下、本発明の好ましい実施の形態について図を用いて説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１におけるレーザ制御装置の動作シーケンスを示す図である。ここで、図１の各部について、図２の動作シーケンス図を用いながら説明する。
【００４３】
図１に示すレーザ制御装置は、レーザパワー検出部１００、レーザ制御回路１１０、レーザ駆動回路１４０、半導体レーザ１５０及びＥＰ−ＲＯＭ１６０を備えて構成される。
【００４４】
まずはレーザ制御のアルゴリズムについて説明する。本発明のレーザ制御装置は、光ディスクへの通常の記録を行う際に、記録トラックに設けられたレーザ制御領域においてレーザのパワーを較正する。レーザ制御領域において、ある特定の発光パターンを出力して、レーザ駆動電流と発光パワーの関係（レーザのＩ−Ｌ特性）を求め、レーザの発光パワーが所望の値となるようにレーザ駆動電流を更新する（以下この動作を『テスト発光』と呼ぶ）。テスト発光は図２（ａ）に示すように、レーザを消灯させる区間と、ボトムパワーでＤＣ発光させる区間と、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間と、ピークパワーとボトムパワーとの間でマルチパルス発光させる区間とで構成される。
【００４５】
記録動作を行う際に、発光パワーの所望値として、ピークパワー設定値ＰｓｅｔＰ、バイアスパワー設定値ＰｓｅｔＥと、ボトムパワー設定値ＰｓｅｔＢとが、演算プロセッサ（ＤＳＰ）１２４に指令される。演算プロセッサ１２４は、起動時のレーザパワー較正などによって、あらかじめレーザのＩ−Ｌ特性を概ね把握している。レーザのＩ−Ｌ特性は、パワーの変数をｙ、電流の変数をｘとすると、次式（１）のように一次関数の形で近似されている。
ｙ＝η０×ｘ＋ｂ０・・・（１）
【００４６】
したがって、ボトム電流値ＩＢ、バイアス電流値ＩＥ、ピーク電流値ＩＰは各々以下の（２）〜（４）式のように算出される。
ＩＢ＝（ＰｓｅｔＢ−ｂ０）／η０・・・（２）
ＩＥ＝（ＰｓｅｔＥ−ｂ０）／η０・・・（３）
ＩＰ＝（ＰｓｅｔＰ−ｂ０）／η０・・・（４）
【００４７】
この算出結果に基づき、レーザ駆動回路１４０の各々の電流源への入力電流を算出する。レーザ駆動回路１４０は各電流源１４１，１４２，１４３からの出力電流を加算する構成をしているため、ボトム電流源１４１への入力電流値ＩｉｎＢ、バイアス電流源１４２への入力電流値ＩｉｎＥ、ピーク電流源１４３への入力電流値ＩｉｎＰはそれぞれ以下の（５）〜（７）式のようになる。
ＩｉｎＢ＝ＩＢ・・・（５）
ＩｉｎＥ＝ＩＥ−ＩＢ・・・（６）
ＩｉｎＰ＝ＩＰ−ＩＥ・・・（７）
【００４８】
これらレーザ駆動回路１４０への入力電流値ＩｉｎＢ、ＩｉｎＥ、ＩｉｎＰ、は、各々ＤＡコンバータＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３によってアナログの電流値に変換され、レーザ駆動回路１４０に入力される。
【００４９】
テスト発光において、レーザ駆動回路１４０は、レーザの消灯区間においては、ピーク変調信号（図２（ｄ））、バイアス変調信号（図２（ｃ））、ボトム変調信号（図２（ｂ））がすべてオフとなり、レーザ１５０を駆動する電流はゼロである。ボトムパワーのＤＣ発光区間においては、ボトム変調信号のみがオンとなり、レーザ駆動電流はボトム電流値ＩＢとなり、ボトムパワーで発光する。バイアスパワーのＤＣ発光区間においては、ボトム変調信号とバイアス変調信号とがオンとなり、レーザ駆動電流は、バイアス電流源１４２からの出力電流とボトム電流源１４１からの出力電流とが加算されたバイアス電流値ＩＥとなり、バイアスパワーで発光する。マルチパルス発光区間においては、ボトム変調信号は常時オンとなり、さらにバイアス変調信号とピーク変調信号とはパルス状にオンとオフを繰り返す。バイアス変調信号とピーク変調信号とがオンの場合に、レーザ駆動電流は、ピーク電流源１４３からの出力電流とバイアス電流源１４２からの出力電流とボトム電流源１４１からの出力電流とが加算されたピーク電流値ＩＰとなり、ピークパワーで発光する。また、バイアス変調信号とピーク変調信号とがオフの場合には、レーザ駆動電流はボトム電流値ＩＢとなり、ボトムパワーで発光する。このような動作により、ピークパワーとボトムパワーとの間でスイッチングされたマルチパルス発光を実現する。以上のような手順によりテスト発光では図２（ｅ）に示すような光パルスが生成される。
【００５０】
生成された光パルスは、レーザパワー検出部１００により検出される。レーザパワー検出部１００は、受光素子１０１、電流−電圧変換回路（ｉ／ｖ）１０２、サンプルホールド回路ＳＨ０，ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３及びローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１４で構成される。受光素子１０１はレーザ光を受光するとレーザパワーを電流として出力する。この受光素子１０１の出力電流は電流−電圧変換回路１０２により、図２（ｆ）に示すような電圧値に変換される。
【００５１】
図２（ｈ）に示すように、消灯区間において、サンプルホールド回路ＳＨ０は、フォーマッタ１３０から出力されるサンプルホールド信号Ｓ０に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０をＡＤコンバータＡＤ０へ出力する。その後、ボトムパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ１は、フォーマッタ１３０から出力されるサンプルホールド信号Ｓ１に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、ボトムパワー検出電圧ＶｍｂをＡＤコンバータＡＤ１へ出力する。その後、バイアスパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ２は、フォーマッタ１３０から出力されるサンプルホールド信号Ｓ２に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、バイアスパワー検出電圧ＶｍｅをＡＤコンバータＡＤ２へ出力する。その後、マルチパルス発光区間において、電流−電圧変換回路１０２の出力電圧はローパスフィルタ１１４により、図２（ｇ）に示すようなマルチパルス発光の平均値に相当する電圧が得られるように帯域制限される。サンプルホールド回路ＳＨ３は、このようにして得られたマルチパルス発光の平均値に相当する電圧を、フォーマッタ１３０から出力されるサンプルホールド信号Ｓ３に従い保持し、マルチパルス平均値検出電圧（マルチパルス平均値）ＶｍａをＡＤコンバータＡＤ３へ出力する。
【００５２】
レーザパワー検出部１００により得られた０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０、ボトムパワー検出電圧Ｖｍｂ、バイアスパワー検出電圧Ｖｍｅ、マルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａは、各々ＡＤコンバータＡＤ０、ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３によりデジタル値として変換される。
【００５３】
さらに、デジタル値に変換されたボトムパワー検出電圧Ｖｍｂ、バイアスパワー検出電圧Ｖｍｅ、マルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａは、演算プロセッサ１２４により、０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０を用いてレーザパワー検出部１００のオフセットが差し引かれ、パワー値に変換される。すなわちボトム検出パワーＰｍｏｎＢ、バイアス検出パワーＰｍｏｎＥ、マルチパルス平均検出パワーＰｍｏｎＡは各々以下の（８）〜（１０）式のように算出される。
ＰｍｏｎＢ＝Ｖｍｂ−Ｖｍ０・・・（８）
ＰｍｏｎＥ＝Ｖｍｅ−Ｖｍ０・・・（９）
ＰｍｏｎＡ＝Ｖｍａ−Ｖｍ０・・・（１０）
【００５４】
演算プロセッサ１２４は、以下に述べる手順で、この時点でのレーザのＩ−Ｌ特性を求め、所望のレーザパワーで発光するようにレーザ駆動電流を制御する。ボトム検出パワーＰｍｏｎＢと、バイアス検出パワーＰｍｏｎＥと、テスト発光時のバイアス電流値ＩＥ及びボトム電流値ＩＢとに基づいて、ボトムパワーとバイアスパワーとの間でのレーザのＩ−Ｌ特性は、次式（１１）で近似される。
ｙ＝η１×ｘ＋ｂ１・・・（１１）
【００５５】
ここでη１、ｂ１は下記の（１２），（１３）式のとおりとする。
η１＝（ＰｍｏｎＥ−ＰｍｏｎＢ）／（ＩＥ−ＩＢ）・・・（１２）
ｂ１＝（ＰｍｏｎＢ×ＩＥ−ＰｍｏｎＥ×ＩＢ）／（ＩＥ−ＩＢ）・・・（１３）
【００５６】
また、演算プロセッサ１２４は、マルチパルス平均検出パワーＰｍｏｎＡと、ボトム検出パワーＰｍｏｎＢとに基づいて、ピーク検出パワーＰｍｏｎＰを以下の演算により求める。マルチパルス部のデューティーをｄとすると、ピーク検出パワーＰｍｏｎＰは次式（１４）にしたがって求められる。
ＰｍｏｎＰ＝（ＰｍｏｎＡ−ＰｍｏｎＢ×（１−ｄ））／ｄ・・・（１４）
【００５７】
そして、検出パワーＰｍｏｎＰ、ＰｍｏｎＢと駆動電流値ＩＰ、ＩＢとの関係から、レーザのＩ−Ｌ特性は次式（１５）で近似される。
ｙ＝η２×ｘ＋ｂ２・・・（１５）
【００５８】
ここでη２、ｂ２は下記の（１６），（１７）式のとおりとする。
η２＝（ＰｍｏｎＰ−ＰｍｏｎＢ）／（ＩＰ−ＩＢ）・・・（１６）
ｂ２＝（ＰｍｏｎＢ×ＩＰ−ＰｍｏｎＰ×ＩＢ）／（ＩＰ−ＩＢ）・・・（１７）
【００５９】
これらの演算結果から、レーザの駆動電流を以下のように制御する。演算に使用する、ボトムパワー、バイアスパワー、ピークパワーの制御の目標パワー値を各々ＰｒｅｆＢ、ＰｒｅｆＥ、ＰｒｅｆＰとし、この目標パワー値が演算プロセッサ１２４に指令された値に等しいとすると、以下の（１８）〜（２０）式のようになる。
ＰｒｅｆＢ＝ＰｓｅｔＢ・・・（１８）
ＰｒｅｆＥ＝ＰｓｅｔＥ・・・（１９）
ＰｒｅｆＰ＝ＰｓｅｔＰ・・・（２０）
【００６０】
したがって、ボトム電流値ＩＢ、バイアス電流値ＩＥ、ピーク電流値ＩＰはそれぞれ以下の（２１）〜（２３）式のように決定される。
ＩＢ＝（ＰｒｅｆＢ−ｂ１）／η１・・・（２１）
ＩＥ＝（ＰｒｅｆＥ−ｂ１）／η１・・・（２２）
ＩＰ＝（ＰｒｅｆＰ−ｂ２）／η２・・・（２３）
【００６１】
よって、演算プロセッサ１２４から各電流源１４１，１４２，１４３への入力電流値ＩｉｎＢ、ＩｉｎＥ、ＩｉｎＰは以下の（２４）〜（２６）式のように更新される。
ＩｉｎＢ＝ＩＢ・・・（２４）
ＩｉｎＥ＝ＩＥ−ＩＢ・・・（２５）
ＩｉｎＰ＝ＩＰ−ＩＥ・・・（２６）
【００６２】
以上のような手順でレーザのパワーを制御する。
【００６３】
しかしながら、この方法ではマルチパルス部の平均値から、設定デューティーを用いてピークパワーを演算しているため、設定デューティーと発光デューティーとがずれているとピークパワーを演算するときに誤差が発生する。発明者らは、図３に示すように、レーザ駆動回路１４０の特性により、ピーク変調信号とバイアス変調信号を一定のデューティーでパルス入力しているにも関わらず、出力パルス電流の波高値を変化させると、このパルス電流の波高値に応じて出力パルス電流のデューティーが変化し、結果として光パルスのデューティーが変化するという課題を発見した。レーザ駆動回路１４０の出力電流のデューティーは、例えば図４に示すように出力電流の逆数に比例する成分を持つ特性となる。光パルスのデューティーが設定デューティーに対し変化している一方で、演算プロセッサ１２４は設定デューティーを用いてピークパワーを演算するため、ピークパワーに誤差が生ずるという課題が発生した。
【００６４】
ここで、図５を用いピークパワーがずれる現象を模式的に説明する。説明を簡潔にするため、ボトムパワーを０ｍＷと仮定して述べる。ピークパワー設定値をＰｓｅｔＰとし、設定デューティーをｄとすると光パルスの平均値はＰｓｅｔＰ×ｄとなる。一方、デューティーにずれが生じているときのデューティー変動率をΔｄとした場合、演算により制御されるピークパワーをＰとすると、この光パルスの平均値はＰ×ｄ（１＋Δｄ）となる。上述の制御アルゴリズムでは光パルスの平均値がＰｓｅｔＰ×ｄとなるようにピークパワーを制御するから、
Ｐ×ｄ（１＋Δｄ）＝ＰｓｅｔＰ×ｄ
より、
Ｐ＝ＰｓｅｔＰ×１／（１＋Δｄ／ｄ）
となり、１／（１＋Δｄ／ｄ）倍だけピークパワー設定値に対し誤差が生ずることになる。例えば、図６（ａ）に示すように、光パルスのデューティーの特性が、ピークパワー設定値が８ｍＷの場合には設定デューティーに等しくなり、ピークパワー設定値が８ｍＷよりも低い場合には減少し、逆にピークパワー設定値が８ｍＷよりも高い場合には増加する特性であったとする。この場合、図６（ｂ）に示すように、上述の制御アルゴリズムで制御されたピークパワーは、ピークパワー設定値が８ｍＷのときには設定どおりになるが、ピークパワー設定値が８ｍＷよりも低い場合には増加し、逆にピークパワー設定値が８ｍＷよりも高い場合には減少する特性になる。
【００６５】
発明者らは、設定パワーに対する光パルスのデューティーが、設定パワーの逆数にほぼ反比例する成分を有する特性である場合には、設定パワーに対する発光パワーの関係が、理想直線に対し、オフセットが加算され、傾きが減少する特性になることを発見した。この特性を利用し、設定パワーを低パワーから高パワーまで変化させながら設定パワーに対する発光パワーの関係を取得し、発光パワーを補正する方法を見出した。
【００６６】
以下にこの方法を詳細に述べる。図７は、本発明の実施の形態１における発光パワーずれを補正する補正値を求めるためのレーザパワー調整装置を示すブロック図である。図８は、図７に示すレーザパワー調整装置を用いて発光パワーずれを補正する補正値を求める動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１は、例えば製造時の工程調整において実施される。工程調整においては、光ヘッドの対物レンズからの出射される光パルスのピークパワーを、広帯域のフォトディテクターを用いて測定するものとする。
【００６７】
図７に示すレーザパワー調整装置は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２０１、レーザ駆動回路２０２、レーザ２０３、フォトディテクター２０４、測定器２０５及びＥＰ−ＲＯＭ２０６を備えて構成される。
【００６８】
ＰＣ２０１は、レーザパワー調整装置の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（リードオンリメモリ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及び制御プログラム等を上記ＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）等を備えて構成される。ＰＣ２０１は、以下に説明するレーザパワー調整方法を用いて補正値を算出し、算出した補正値をＥＰ−ＲＯＭ２０６に記憶する。
【００６９】
レーザ駆動回路２０２は、ＰＣ２０１から入力されるピーク変調信号、バイアス変調信号及びボトム変調信号に基づいてレーザ２０３を駆動する。レーザ２０３は、レーザ駆動回路２０２によって駆動され、レーザを消灯させる区間と、ボトムパワーでＤＣ発光させる区間と、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間と、ピークパワーとボトムパワーとの間でマルチパルス発光させる区間とで構成される光を生成（出力）する。
【００７０】
フォトディテクター２０４は、レーザ２０３から出力された光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号を測定器２０５へ出力する。
【００７１】
測定器２０５は、例えばオシロスコープ等により構成され、フォトディテクター２０４から出力されるアナログの電気信号から波形を生成し、ＰＣ２０１へ出力する。
【００７２】
ＥＰ−ＲＯＭ２０６は、図１に示すＥＰ−ＲＯＭ１６０と同じであり、ＰＣ２０１によって算出された補正値を記憶する。
【００７３】
通常のデータの記録に使用するピークパワーに対し、最適記録パワー調整などで使用するパワーの範囲は通常その０．６倍から１．２倍の範囲である。例えば、通常のデータの記録に使用するピークパワーが１０ｍＷの場合には、最適記録パワー調整などで、実際に光記録再生装置が使用するパワーの範囲は６ｍＷから１２ｍＷの範囲である。したがって、この範囲で、設定パワーどおりの発光パワーが得られるように補正値を求めるものとする。
【００７４】
図８において、まず、通常のデータの記録に使用するピークパワー、バイアスパワー、ボトムパワーが各々ＰＰ、ＰＥ、ＰＢと定義される（ステップＳ１１）。ステップＳ１２からＳ１４のフローに従って、設定パワーを０．６ＰＰ、０．６ＰＥ、ＰＢとする。すなわち、係数Ｋが０．６に設定される（ステップＳ１２）。次に、係数Ｋが１．２以下であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。ここで、係数Ｋが１．２以下であると判断された場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４の処理へ移行し、係数Ｋが１．２より大きいと判断された場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１９の処理へ移行する。係数Ｋが１．２以下であると判断された場合、制御レファレンスパワー（目標パワー値）ＰｒｅｆＰ，ＰｒｅｆＥ，ＰｒｅｆＢをそれぞれＫ×ＰＰ、Ｋ×ＰＥ、ＰＢに設定する（ステップＳ１４）。すなわち、係数Ｋが０．６に設定されている場合、制御レファレンスパワーＰｒｅｆＰ，ＰｒｅｆＥ，ＰｒｅｆＢはそれぞれ０．６ＰＰ、０．６ＰＥ、ＰＢに設定される。次に、上述したレーザ制御方法のようにテスト発光による光パルスを生成し、各パワーの検出値をＡＤ変換する（ステップＳ１５）。ＰＣ２０１は上述の制御アルゴリズムに従って、レーザのＩ−Ｌ特性を演算し、ＤＡＣ値を更新する（ステップＳ１６）。このときの制御されたピークパワーを、広帯域のフォトディテクター２０４を用いて測定する（ステップＳ１７）。
【００７５】
次に、係数Ｋに０．２を加算し、ステップＳ１３に処理を戻す（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１８とステップＳ１４〜Ｓ１７の処理を繰り返すことにより、設定ピークパワーとバイアスパワーを各々ＰＰ、ＰＢの０．８倍、１倍、１．２倍のように変えて、そのときに制御されたピークパワーを、広帯域のフォトディテクターを用いて測定する。そして、係数Ｋが１．２より大きいと判断された場合、得られた測定値から、設定パワーに対する広帯域のフォトディテクター２０４で測定された発光ピークパワーの関係を取得する（ステップＳ１９）。
【００７６】
得られた設定パワーに対する発光パワーの関係を、一次関数の形で近似すると、ほぼ理想直線に対しオフセットが加算され、傾きが減少する特性になる。このときのオフセット量をｏｆｓとし、傾きをｇｒａｄとし、これらの値をＥＰ−ＲＯＭ２０６に格納する。
【００７７】
このように、光パルスの目標パワー値が設定され、設定された目標パワー値に応じて所定の光パルスが生成され、生成された光パルスを電気信号に変換した光検出信号が取得される。そして、取得された光検出信号と、光パルスの目標パワー値との差が求められ、当該差に基づいて半導体レーザに流れる電流値が目標パワー値に相当するように制御される。制御された光パルスの発光パワー値が、フォトディテクター２０４を用いて測定され、光パルスの目標パワー値がインクリメントされ、再度光パルスの目標パワー値が設定される。以上の処理が繰り返し行われることによって、目標パワー値と発光パワー値との関係が補正値として求められ、求められた補正値がＥＰ−ＲＯＭ２０６に予め記憶されるので、この補正値を用いてより高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００７８】
そして実際に記録パワーを発光する際には、指定されるピークパワー設定値ＰｓｅｔＰに対し、演算に使用するピークパワーの目標パワー値ＰｒｅｆＰを次式（２７）のように求める。
ＰｒｅｆＰ＝（ＰｓｅｔＰ−ｏｆｓ）／ｇｒａｄ・・・（２７）
【００７９】
このような補正により、設定デューティーに対し、光パルスのデューティーがずれ、さらにデューティーのずれ量がレーザを駆動するパルス電流の波高値に依存しても、精度よくレーザパワーを制御することができる。
【００８０】
また、ＥＰ−ＲＯＭ１６０には、目標パワー値と発光パワー値との関係を１次関数で近似し、近似した１次関数の切片と傾きとが補正値として記憶されており、ＤＳＰ１２４によって、ＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶されている補正値に基づいて目標パワー値が補正される。そして、ＤＳＰ１２４によって、補正された目標パワー値と発光パワー値との差が求められ、求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御される。そして、レーザ駆動回路１４０によって、ＤＳＰ１２４により制御される電流値に基づいて半導体レーザ１５０が駆動される。
【００８１】
したがって、目標パワー値と発光パワー値との関係を１次関数で近似し、近似した１次関数の切片と傾きとを補正値として予め記憶しておくことによって、目標パワー値の補正が容易となり、高い精度でレーザを制御することができる。
【００８２】
なお、設定パワーに対する発光パワーの関係をテーブルとしてＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶し、所望ピークパワーに相当する設定パワーを演算に使用するピークパワーの目標パワー値ＰｒｅｆＰにするようにしても、同様の効果が得られる。
【００８３】
また、設定パワーに対する発光パワーの関係の代わりに、レーザを駆動するパルス電流に対する発光パワーの関係を求め、オフセット量と傾きをＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶し、パルス電流を補正するようにしてもよいし、パルス電流に対する発光パワーの関係をテーブルとしてＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶し、パルス電流を補正するようにしてもよい。
【００８４】
このように、受光素子１０１によって、半導体レーザ１５０によって生成された光パルスを電気信号に変換した光検出信号が出力され、ローパスフィルタ１１４によって、受光素子１０１により出力される光検出信号に基づき、光パルスの平均値が算出される。そして、ＤＳＰ１２４によって、ローパスフィルタ１１４により算出された光パルスの平均値と、光パルスのデューティーとに基づいて発光パワー値が求められ、求められた発光パワー値と目標パワー値に相当する基準値との差が求められる。そして、ＥＰ−ＲＯＭ１６０には、ＤＳＰ１２４による演算を補正するための補正値が記憶されており、ＤＳＰ１２４によって、ＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶されている補正値に基づき演算が補正される。そして、ＤＳＰ１２４によって、補正された演算結果に基づいて、半導体レーザに供給する電流値が制御され、レーザ駆動回路１４０によって、ＤＳＰ１２４により制御される電流値に基づいて半導体レーザ１５０が駆動される。
【００８５】
したがって、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、書き換えタイプの光ディスクへの記録を想定し、ピーク値と、ボトム値と、バイアス値で構成される光パルスの各パワー値を制御する想定で説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ライトワンスタイプの光ディスクへの記録を想定し、ピーク値と、ボトム値とで構成される光パルスの各パワー値を制御してもよい。図９は、実施の形態１の変形例におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図であり、図１０は、実施の形態１の変形例におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図であり、図１１は、実施の形態１の変形例において、設定パワーと発光パワーの関係を求めるフローチャートである。
【００８７】
実施の形態１の変形例におけるレーザ制御装置は、ライトワンスタイプの光ディスクへデータを記録するものであり、ピーク値と、ボトム値とで構成される光パルスの各パワー値を制御する。なお、図９と図１とで異なる点は、サンプルホールド回路ＳＨ２、ＡＤコンバータＡＤ２、ＤＡコンバータＤＡ２及びバイアス電流源１４２がない点であり、その他の構成は図１と同じであるので説明を省略する。同様に、図１０に示す動作シーケンスと、図２に示す動作シーケンスとで異なる点は、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間がない点であり、その他の動作シーケンスは図２と同じであるので説明を省略する。さらに、図１１に示すフローチャートと、図８に示すフローチャートとで異なる点は、バイアスＤＣ発光をスキップする点であり、他の処理は図８と同じであるので説明を省略する。
【００８８】
なお、本実施の形態では、設定パワーと発光パワーの関係を１つの一次関数で近似するようにしたが、本発明はこの形態に限らない。図１２に示すように、２つ以上の一次関数（近似直線）で近似し、各々の近似直線の傾きとオフセットを補正値としてＥＰ−ＲＯＭ１６０に格納するようにすれば、より高い精度で補正を行うことができる。
【００８９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１で用いた広帯域フォトディテクターを用いずに、設定パワーに対する発光パワーのずれを解決するように考案されたものである。本実施の形態ではレーザ制御装置に内蔵された受光素子と電流−電圧変換回路をレーザパワーの検出手段として用い、ピークパワーでＤＣ発光させた場合のピークパワー検出値と、そのときと同じ電流値でマルチパルス発光させた場合の平均値からデューティーのずれ量を取得し、補正値として使用する。
【００９０】
図１３は、本発明の実施の形態２におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。図１４は、本発明の実施の形態２におけるレーザ制御装置の動作シーケンスを示す図である。なお、以下の説明では、図１４の動作シーケンス図を適宜用いながら、実施の形態１と異なるところのみ説明する。
【００９１】
まず、レーザ発光の動作として、実施の形態１と同様のテスト発光に加え、図１４（ａ）に示すようにピークパワーでＤＣ発光させる区間を別途設ける。したがって、実施の形態２ではテスト発光は、レーザを消灯させる区間と、ボトムパワーでＤＣ発光させる区間と、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間と、ピークパワーとボトムパワーの間でのマルチパルス発光させる区間と、ピークパワーでＤＣ発光させる区間とから構成される。
【００９２】
ピークパワー設定値ＰｓｅｔＰと、バイアスパワー設定値ＰｓｅｔＥと、ボトムパワー設定値ＰｓｅｔＢとが、演算プロセッサ１２４に指令される。演算プロセッサ１２４は、実施の形態１と同様にボトム電流値ＩＢ、バイアス電流値ＩＥ、ピーク電流値ＩＰを算出し、ボトム電流源１４１への入力電流値ＩｉｎＢ、バイアス電流源１４２への入力電流値ＩｉｎＥ、ピーク電流源１４３への入力電流値ＩｉｎＰを算出し、それぞれをレーザ駆動回路１４０へ入力する。これらレーザ駆動回路１４０への入力電流値ＩｉｎＢ、ＩｉｎＥ、ＩｉｎＰ、は、各々ＤＡコンバータＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３によってアナログの電流値に変換され、レーザ駆動回路１４０に入力される。
【００９３】
図１４（ａ）から（ｅ）に示すように、フォーマッタ１３０からレーザ駆動回路１４０に入力されるボトム変調信号、バイアス変調信号、ピーク変調信号に従い、レーザの消灯と、ボトムパワーでのＤＣ発光と、バイアスパワーでのＤＣ発光と、ピークパワーとボトムパワーとの間でのマルチパルス発光と、ピークパワーでのＤＣ発光を含む光パルスが生成される。
【００９４】
以上のような手順で生成された光パルスは、レーザパワー検出部１００により検出される。受光素子１０１はレーザ光を受光するとレーザパワーを電流として出力する。この受光素子１０１の出力電流は電流−電圧変換回路１０２により図１４（ｆ）に示すような電圧値に変換される。
【００９５】
消灯区間において、サンプルホールド回路ＳＨ０はサンプルホールド信号Ｓ０に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０を出力する。その後、ボトムパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ１はサンプルホールド信号Ｓ１に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、ボトムパワー検出電圧Ｖｍｂを出力する。その後、バイアスパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ２はサンプルホールド信号Ｓ２に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、バイアスパワー検出電圧Ｖｍｅを出力する。その後、マルチパルス発光区間において、電流−電圧変換回路１０２の出力はローパスフィルタ１１４により、マルチパルス発光の平均値に相当する電圧が得られるように帯域制限される。サンプルホールド回路ＳＨ３はこのようにして得られたマルチパルス発光の平均値に相当する電圧をサンプルホールド信号Ｓ３に従い保持し、マルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａを出力する。
【００９６】
レーザパワー検出部１００により得られた０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０、ボトムパワー検出電圧Ｖｍｂ、バイアスパワー検出電圧Ｖｍｅ、マルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａは、各々ＡＤコンバータＡＤ０、ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３によりデジタル値として変換される。
【００９７】
さらに、その後、ピークパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ２はサンプルホールド信号Ｓ４に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、ピークパワー検出電圧Ｖｍｐを出力する。このピークパワー検出電圧ＶｍｐはＡＤコンバータＡＤ２によりデジタル値に変換される。
【００９８】
なお、本実施形態では、サンプルホールド回路ＳＨ２がサンプルホールド信号Ｓ４に従い保持したピークパワー検出電圧Ｖｍｐを出力しているが、本発明は特にこれに限定されず、サンプルホールド信号Ｓ４に従って電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、ピークパワー検出電圧Ｖｍｐを出力するサンプルホールド回路と、ピークパワー検出電圧ＶｍｐをＡＤ変換するＡＤコンバータとをさらに設けてもよい。
【００９９】
さらに演算プロセッサ１２４により、０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０を用いてレーザパワー検出部１００のオフセットが差し引かれ、パワー値に変換される。すなわちボトム検出パワーＰｍｏｎＢ、バイアス検出パワーＰｍｏｎＥ、マルチパルス平均検出パワーＰｍｏｎＡ、ピーク検出パワーＰｍｏｎＰは各々以下の（２８）〜（３１）式のように算出される。
ＰｍｏｎＢ＝Ｖｍｂ−Ｖｍ０・・・（２８）
ＰｍｏｎＥ＝Ｖｍｅ−Ｖｍ０・・・（２９）
ＰｍｏｎＡ＝Ｖｍａ−Ｖｍ０・・・（３０）
ＰｍｏｎＰ＝Ｖｍｐ−Ｖｍ０・・・（３１）
【０１００】
光パルスのデューティーｄは次式（３２）から算出される。
ｄ＝（ＰｍｏｎＡ−ＰｍｏｎＢ）／（ＰｍｏｎＰ−ＰｍｏｎＢ）・・・（３２）
【０１０１】
この動作を図１５のフローチャートに示すように、設定パワーを低いパワーから高いパワーまで変化させて行い、設定パワーに対する光パルスのデューティーのテーブルを取得する。
【０１０２】
まず，通常のデータの記録に使用するピークパワー、バイアスパワー、ボトムパワーが各々ＰＰ、ＰＥ、ＰＢと定義される（ステップＳ２０）。ステップＳ２１からＳ２３のフローに従って、設定パワーを０．６ＰＰ、０．６ＰＥ、ＰＢとする。すなわち、係数Ｋが０．６に設定される（ステップＳ２１）。次に、係数Ｋが１．２以下であるか否かが判断される（ステップＳ２２）。ここで、係数Ｋが１．２以下であると判断された場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３の処理へ移行し、係数Ｋが１．２より大きいと判断された場合（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ３０の処理へ移行する。係数Ｋが１．２以下であると判断された場合、制御レファレンスパワー（目標パワー値）ＰｒｅｆＰ，ＰｒｅｆＥ，ＰｒｅｆＢをそれぞれＫ×ＰＰ、Ｋ×ＰＥ、ＰＢに設定する（ステップＳ２３）。実施の形態１と同様に、テスト発光による光パルスを生成し、各パワーの検出値をＡＤ変換する（ステップＳ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７）。演算プロセッサ１２４は、上記（３２）式に基づいてデューティーｄを算出する（ステップＳ２８）。
【０１０３】
次に、係数Ｋに０．２を加算し、ステップＳ２２に処理を戻す（ステップＳ２９）。そして、ステップＳ２９とステップＳ２３〜Ｓ２８の処理を繰り返すことにより、設定ピークパワーとバイアスパワーを各々ＰＰ、ＰＢの０．８倍、１倍、１．２倍のように変えて、デューティーｄを算出する。そして、係数Ｋが１．２より大きいと判断された場合、得られたデューティーｄから、図１６に示すような設定パワーに対する光パルスのデューティーｄの関係を取得する（ステップＳ３０）。
【０１０４】
この設定パワーに対する光パルスのデューティーの関係をテーブルとしてＥＰ−ＲＯＭ１６０に格納する。
【０１０５】
そして実際に光ディスクへの記録動作を行う際には、演算プロセッサ１２４が、指定されるピークパワー設定値ＰｓｅｔＰに対し、演算に使用するデューティーの値をＥＰ−ＲＯＭ１６０のテーブルから読み出して使用することにより、ピークパワーの制御をより高精度に行うことができる。
【０１０６】
このような補正により、設定デューティーに対し、光パルスのデューティーがずれ、さらにデューティーのずれ量がレーザを駆動するパルス電流の波高値に依存しても、演算に使用するデューティーを実際の光パルスのデューティー値でピークパワーの演算を行うので、精度よくレーザパワーを制御することができる。
【０１０７】
また、ＥＰ−ＲＯＭ１６０には、光パルスのデューティーと目標パワー値との関係が補正値として記憶されており、ＤＳＰ１２４によって、ＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶されている補正値に基づいて目標パワー値に対応するデューティーが補正される。そして、ＤＳＰ１２４によって、ローパスフィルタ１１４により算出された光パルスの平均値と、ＤＳＰ１２４により補正されたデューティーとに基づいて発光パワー値が求められ、求められた発光パワー値と目標パワー値に相当する基準値との差が求められ、求められた差に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御される。そして、レーザ駆動回路１４０によって、ＤＳＰ１２４により制御される電流値に基づいて半導体レーザ１５０が駆動される。
【０１０８】
したがって、光パルスのデューティーと目標パワー値との関係を補正値として予め記憶しておくことによって、目標パワー値に対応するデューティーを容易に補正することができ、高い精度でレーザを制御することができる。
【０１０９】
なお、レーザを駆動するパルス電流に対するデューティーの関係をテーブルとしてＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶し、指定されるピークパワー設定値ＰｓｅｔＰからパルス電流を求め、このパルス電流に相当するデューティーを演算に使用するデューティーにするようにしても、同様の効果が得られる。
【０１１０】
また、本実施の形態では、書き換えタイプの光ディスクへの記録を想定し、ピーク値と、ボトム値と、バイアス値で構成される光パルスの各パワー値を制御する想定で説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ライトワンスタイプの光ディスクへの記録を想定し、ピーク値と、ボトム値とで構成される光パルスの各パワー値を制御してもよい。図１７は、実施の形態２の変形例におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図であり、図１８は、実施の形態２の変形例におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図であり、図１９は、実施の形態２の変形例において、設定パワーと発光パワーの関係を求めるフローチャートである。
【０１１１】
実施の形態２の変形例におけるレーザ制御装置は、ライトワンスタイプの光ディスクへデータを記録するものであり、ピーク値と、ボトム値とで構成される光パルスの各パワー値を制御する。なお、図１７と図１３とで異なる点は、ＤＡコンバータＤＡ２及びバイアス電流源１４２がない点であり、その他の構成は図１３と同じであるので説明を省略する。同様に、図１８に示す動作シーケンスと、図１４に示す動作シーケンスとで異なる点は、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間がない点であり、その他の動作シーケンスは図１４と同じであるので説明を省略する。さらに、図１９に示すフローチャートと、図１５に示すフローチャートとで異なる点は、バイアスＤＣ発光をスキップする点であり、他の処理は図１５と同じであるので説明を省略する。
【０１１２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１で用いた広帯域フォトディテクターを用いずに、さらに実施の形態２で行ったピークのＤＣ発光を行うことなしに、設定パワーに対する発光パワーのずれを解決するように発明されたものである。本実施の形態では、図２０に示すように一定のパルス電流の時に、細いデューティーの場合も、太いデューティーの場合もデューティーのずれ量がほぼ固定パルス幅だけずれていることに着目し、一定のパルス電流で２種類の互いに異なるデューティーでマルチパルス発光させ、パルス幅のずれ量Δｔを求める。
【０１１３】
図２１は、本発明の実施の形態３におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。図２２は、本発明の実施の形態３におけるレーザ制御装置の動作シーケンスを示す図である。図２３は、本発明の実施の形態３におけるレーザ制御の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、図２２の動作シーケンス図と図２３のフローチャートとを適宜用いながら、実施の形態１、２と異なるところのみ説明する。
【０１１４】
テスト発光は、光パルスのデューティーが細い第１のマルチパルス発光区間と、光パルスのデューティーが太い第２のマルチパルス発光区間とが含まれる。したがって、実施の形態３におけるテスト発光は、図２２（ａ）に示すように、レーザを消灯させる区間と、ボトムパワーでＤＣ発光させる区間と、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間と、第１のマルチパルス発光区間と、第２のマルチパルス発光区間とで構成される。
【０１１５】
まず、ピークパワー設定値ＰｓｅｔＰと、バイアスパワー設定値ＰｓｅｔＥと、ボトムパワー設定値ＰｓｅｔＢとが、演算プロセッサ１２４に指令される（図２３のステップＳ３０）。演算プロセッサ１２４は、実施の形態１と同様にボトム電流値ＩＢ、バイアス電流値ＩＥ、ピーク電流値ＩＰを算出し、ボトム電流源１４１への入力電流値ＩｉｎＢ、バイアス電流源１４２への入力電流値ＩｉｎＥ、ピーク電流源１４３への入力電流値ＩｉｎＰを算出する。これらレーザ駆動回路１４０への入力電流値ＩｉｎＢ、ＩｉｎＥ、ＩｉｎＰ、は、各々ＤＡコンバータＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３によってアナログの電流値に変換され、レーザ駆動回路１４０に入力される。
【０１１６】
フォーマッタ１３０からレーザ駆動回路１４０に入力されるボトム変調信号、バイアス変調信号、ピーク変調信号に従い、レーザの消灯と、ボトムパワーのＤＣ発光と、バイアスパワーでＤＣ発光と、設定デューティーｄ１（例えば４０％）でのマルチパルス発光と、設定デューティーｄ２（例えば５０％）でのマルチパルス発光とを含む、図２２（ｅ）に示すような光パルスが得られる。
【０１１７】
以上のような手順で生成された光パルスは、レーザパワー検出部１００により検出される。受光素子１０１はレーザ光を受光するとレーザパワーを電流として出力する。この受光素子１０１の出力電流は電流−電圧変換回路１０２により、図２２（ｆ）に示すような電圧値に変換される。
【０１１８】
消灯区間において、サンプルホールド回路ＳＨ０はサンプルホールド信号Ｓ０に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０を出力する。その後、ボトムパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ１はサンプルホールド信号Ｓ１に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、ボトムパワー検出電圧Ｖｍｂを出力する。その後、バイアスパワー発光区間において、サンプルホールド回路ＳＨ２はサンプルホールド信号Ｓ２に従い電流−電圧変換回路１０２の出力電圧を保持し、バイアスパワー検出電圧Ｖｍｅを出力する。その後、第１のマルチパルス発光区間において、電流−電圧変換回路１０２の出力はローパスフィルタ１１４により、第１のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧が得られるように帯域制限される。サンプルホールド回路ＳＨ３はこのようにして得られた第１のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧をサンプルホールド信号Ｓ３に従い保持し、第１のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ１を出力する。
【０１１９】
レーザパワー検出部１００により得られた０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０、ボトムパワー検出電圧Ｖｍｂ、バイアスパワー検出電圧Ｖｍｅ、第１のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ１は、各々ＡＤコンバータＡＤ０、ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３によりデジタル値として変換される（図２３のステップＳ３１、Ｓ３２）。
【０１２０】
さらに、その後、第２のマルチパルス発光区間において、電流−電圧変換回路１０２の出力はローパスフィルタ１１４により、第２のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧が得られるように帯域制限される。サンプルホールド回路ＳＨ３はこのようにして得られた第２のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧をサンプルホールド信号Ｓ５に従い保持し、第２のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ２を出力する。この第２のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ２はＡＤコンバータＡＤ３によりデジタル値に変換される（図２３のステップＳ３３、Ｓ３４）。
【０１２１】
なお、本実施形態では、サンプルホールド回路ＳＨ３がサンプルホールド信号Ｓ５に従って、第２のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧を保持し、第２のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ２を出力しているが、本発明は特にこれに限定されず、第２のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧が得られるように帯域制限するローパスフィルタと、サンプルホールド信号Ｓ５に従って第２のマルチパルス発光の平均値に相当する電圧を保持し、第２のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ２を出力するサンプルホールド回路と、第２のマルチパルス平均値検出電圧Ｖｍａ２をＡＤ変換するＡＤコンバータとをさらに設けてもよい。
【０１２２】
さらに演算プロセッサ１２４により、０ｍＷレベル検出電圧Ｖｍ０を用いてレーザパワー検出部１００のオフセットが差し引かれ、パワー値に変換される。すなわちボトム検出パワーＰｍｏｎＢ、バイアス検出パワーＰｍｏｎＥ、第１マルチパルス平均検出パワーＰｍｏｎＡ１、第２マルチパルス平均検出パワーＰｍｏｎＡ２は各々以下の（３３）〜（３６）式のように算出される。
ＰｍｏｎＢ＝Ｖｍｂ−Ｖｍ０・・・（３３）
ＰｍｏｎＥ＝Ｖｍｅ−Ｖｍ０・・・（３４）
ＰｍｏｎＡ１＝Ｖｍａ１−Ｖｍ０・・・（３５）
ＰｍｏｎＡ２＝Ｖｍａ２−Ｖｍ０・・・（３６）
【０１２３】
光パルスのピークパワーとデューティーのずれ量は以下のように算出される。まず、テスト発光時の実際のピークパワーをＰとする。また設定デューティーｄ１のときも、設定デューティーｄ２のときも、同じパルス幅だけずれ量Δｔを持っているとする。パルスの周期をＴｗとすると、設定デューティーｄ１のときにパルス幅Δｔだけずれているときのデューティーは（ｄ１−Δｔ／Ｔｗ）と表される。同様に、設定デューティーｄ２のときにパルス幅Δｔだけずれているときのデューティーは（ｄ２−Δｔ／Ｔｗ）と表される。したがって以下の２式（３７）、（３８）が成立する。
ＰｍｏｎＡ１−ＰｍｏｎＢ＝Ｐ×（ｄ１−Δｔ／Ｔｗ）・・・（３７）
ＰｍｏｎＡ２−ＰｍｏｎＢ＝Ｐ×（ｄ２−Δｔ／Ｔｗ）・・・（３８）
【０１２４】
この２式のなかで、実際のピークパワーＰとパルス幅のずれ量Δｔのみ未知数であるから、ＰとΔｔについての連立方程式として解けば実際のピークパワーＰとパルス幅のずれ量Δｔとが下記の（３９）式及び（４０）式に基づいて算出される。
Ｐ＝（Ａ２−Ａ１）／（ｄ２−ｄ１）・・・（３９）
Δｔ＝［｛（ＰｍｏｎＡ２−ＰｍｏｎＢ）×ｄ１−（ＰｍｏｎＡ１−ＰｍｏｎＢ）×ｄ２｝／（ＰｍｏｎＡ２−ＰｍｏｎＡ１）］×Ｔｗ・・・（４０）
【０１２５】
ここで得られたピーク値Ｐをピーク検出パワーＰｍｏｎＰとする（図２３のステップＳ３５）。
【０１２６】
演算プロセッサ１２４は、以下に述べる手順で、この時点でのレーザのＩ−Ｌ特性を求め、所望のレーザパワーで発光するようにレーザ駆動電流を制御する。ボトム検出パワーＰｍｏｎＢと、バイアス検出パワーＰｍｏｎＥと、テスト発光時のバイアス電流値ＩＥ及びボトム電流値ＩＢとに基づいて、ボトムパワーとバイアスパワーとの間でのレーザのＩ−Ｌ特性は、次式（４１）で近似される。
ｙ＝η１×ｘ＋ｂ１・・・（４１）
【０１２７】
ここでη１、ｂ１は下記の（４２）式及び（４３）式のとおりとする。
η１＝（ＰｍｏｎＥ−ＰｍｏｎＢ）／（ＩＥ−ＩＢ）・・・（４２）
ｂ１＝（ＰｍｏｎＢ×ＩＥ−ＰｍｏｎＥ×ＩＢ）／（ＩＥ−ＩＢ）・・・（４３）
【０１２８】
また、検出パワーＰｍｏｎＰ、ＰｍｏｎＢと駆動電流値ＩＰ、ＩＢとの関係から、レーザのＩ−Ｌ特性は次式（４４）で近似される。
ｙ＝η２×ｘ＋ｂ２・・・（４４）
【０１２９】
ここでη２、ｂ２は下記の（４５）式及び（４６）式のとおりとする。
η２＝（ＰｍｏｎＰ−ＰｍｏｎＢ）／（ＩＰ−ＩＢ）・・・（４５）
ｂ２＝（ＰｍｏｎＢ×ＩＰ−ＰｍｏｎＰ×ＩＢ）／（ＩＰ−ＩＢ）・・・（４６）
【０１３０】
これらの演算結果から、レーザの駆動電流を以下のように制御する。演算に使用する、ボトムパワー、バイアスパワー、ピークパワーの制御の目標パワー値を各々ＰｒｅｆＢ、ＰｒｅｆＥ、ＰｒｅｆＰとすると、この目標パワー値は演算プロセッサ１２４が指令された値に等しく、以下の（４７）〜（４９）式のようになる。
ＰｒｅｆＢ＝ＰｓｅｔＢ・・・（４７）
ＰｒｅｆＥ＝ＰｓｅｔＥ・・・（４８）
ＰｒｅｆＰ＝ＰｓｅｔＰ・・・（４９）
【０１３１】
したがって、ボトム電流値ＩＢ、バイアス電流値ＩＥ、ピーク電流値ＩＰはそれぞれ以下の（５０）〜（５２）式のように決定される。
ＩＢ＝（ＰｒｅｆＢ−ｂ１）／η１・・・（５０）
ＩＥ＝（ＰｒｅｆＥ−ｂ１）／η１・・・（５１）
ＩＰ＝（ＰｒｅｆＰ−ｂ２）／η２・・・（５２）
【０１３２】
よって、各電流源１４１，１４２，１４３への入力電流値ＩｉｎＢ、ＩｉｎＥ、ＩｉｎＰは以下の（５３）〜（５５）式のように更新される。
ＩｉｎＢ＝ＩＢ・・・（５３）
ＩｉｎＥ＝ＩＥ−ＩＢ・・・（５４）
ＩｉｎＰ＝ＩＰ−ＩＥ・・・（５５）
【０１３３】
以上のような手順でレーザのパワーが制御される（図２３のステップＳ３６）。
【０１３４】
以上のような方法により、設定デューティーに対し、光パルスのデューティーがずれ、さらにデューティーのずれ量がレーザを駆動するパルス電流の波高値に依存しても、実際のピークパワーＰとデューティーのずれ量Δｔとを正しく検出できるので、精度よくレーザパワーを制御することができる。
【０１３５】
このように、半導体レーザ１５０によって、第１のデューティーを有する第１の光パルスが生成されるとともに、第１のデューティーとは異なる第２のデューティーを有する第２の光パルスが生成され、受光素子１０１によって、半導体レーザ１５０により生成された第１の光パルスを電気信号に変換して第１の光検出信号が出力されるとともに、光パルス生成手段により生成された第２の光パルスを電気信号に変換して第２の光検出信号が出力される。そして、ローパスフィルタ１１４によって、受光素子１０１により出力される第１の光検出信号に基づいて、第１の光パルスの平均値が算出されるとともに、受光素子１０１により出力される第２の光検出信号に基づいて、第２の光パルスの平均値が算出される。ＤＳＰ１２４によって、ローパスフィルタ１１４により求められた第１の光パルスの平均値と第２の光パルスの平均値とに基づいて、光パルスのピーク値が算出され、算出されたピーク値に基づいて、半導体レーザ１５０への駆動電流に対する発光パワーの関係が求められ、半導体レーザ１５０に供給する電流値が制御される。そして、レーザ駆動回路１４０によって、ＤＳＰ１２４により制御される電流値に基づいて半導体レーザ１５０が駆動される。
【０１３６】
したがって、互いにデューティーが異なる２種類の光パルスが生成され、生成された光パルスに基づいてピーク値が算出され、算出されたピーク値に基づいて半導体レーザに供給する電流値が制御されるので、光パルスのデューティーが予め設定されるデューティーに対してずれた場合にも、当該光パルスのピーク値を精度よく制御することができ、より高い精度でレーザパワーを制御することができる。
【０１３７】
なお、この方法を用いて、工程調整あるいは装置の起動時などに、設定パワーに対するデューティーのずれ量Δｔテーブルを求め、ＥＰ−ＲＯＭ１６０に格納し、実際の記録動作時にこのテーブルを読み出して、演算プロセッサ１２４がピーク値を算出するのに用いてもよい。
【０１３８】
この場合、目標パワー値に対するデューティーのずれ量が補正値としてＥＰ−ＲＯＭ１６０に予め記憶され、ＤＳＰ１２４によって、ＥＰ−ＲＯＭ１６０に記憶されている補正値を用いて光パルスのピーク値が補正され、補正されたピーク値に基づいて、半導体レーザ１５０への駆動電流に対する発光パワーの関係が求められ、半導体レーザに供給する電流値が制御され、レーザ駆動回路１４０によって、ＤＳＰ１２４により制御される電流値に基づいて半導体レーザ１５０が駆動される。
【０１３９】
したがって、目標パワー値に対するデューティーのずれ量が補正値として予め記憶されており、この補正値を用いて光パルスのピーク値が補正されるので、デューティーのずれに影響されないピーク値を算出することができ、高い精度でレーザを制御することができる。
【０１４０】
また、本実施の形態では、書き換えタイプの光ディスクへの記録を想定し、ピーク値と、ボトム値と、バイアス値とで構成される光パルスの各パワー値を制御する想定で説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ライトワンスタイプの光ディスクへの記録を想定し、ピーク値と、ボトム値とで構成される光パルスの各パワー値を制御してもよい。図２４は、実施の形態３の変形例におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図であり、図２５は、実施の形態３の変形例におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図であり、図２６は、実施の形態３の変形例において、設定パワーと発光パワーの関係を求めるフローチャートである。
【０１４１】
実施の形態３の変形例におけるレーザ制御装置は、ライトワンスタイプの光ディスクへデータを記録するものであり、ピーク値と、ボトム値とで構成される光パルスの各パワー値を制御する。なお、図２４と図２１とで異なる点は、サンプルホールド回路ＳＨ２、ＡＤコンバータＡＤ２、ＤＡコンバータＤＡ２及びバイアス電流源１４２がない点であり、その他の構成は図２１と同じであるので説明を省略する。同様に、図２５に示す動作シーケンスと、図２２に示す動作シーケンスとで異なる点は、バイアスパワーでＤＣ発光させる区間がない点であり、その他の動作シーケンスは図２２と同じであるので説明を省略する。さらに、図２６に示すフローチャートと、図２３に示すフローチャートとで異なる点は、バイアスＤＣ発光をスキップする点であり、他の処理は図２３と同じであるので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明にかかるレーザ制御装置、レーザ制御回路及びレーザパワー調整方法は、光パルスのデューティー誤差を補正することにより精度の高いレーザパワーの制御性能を有し、ＤＶＤ等の光ディスクの記録再生装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるレーザ制御装置の動作シーケンスを示す図である。
【図３】レーザ駆動回路のパルス電流値に依存して出力電流のデューティーがずれる課題を模式的に説明した図である。
【図４】パルス電流に対する出力デューティーの特性を示す図である。
【図５】デューティーのずれがある場合のピークパワー制御誤差を示す図である。
【図６】（ａ）は、設定パワーに対する光パルスのデューティーの特性を示す図であり、（ｂ）は、設定パワーと発光パワーとの関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における発光パワーずれを補正する補正値を求めるためのレーザパワー調整装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１において、設定パワーと発光パワーの関係を求めるフローチャートである。
【図９】実施の形態１の変形例におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態１の変形例におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図である。
【図１１】実施の形態１の変形例において、設定パワーと発光パワーの関係を求めるフローチャートである。
【図１２】実施の形態１の変形例における設定パワーと発光パワーとの関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態２におけるレーザ制御装置の動作シーケンスを示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２において、設定パワーとデューティーの関係を求めるフローチャートである。
【図１６】設定パワーに対する光パルスのデューティーの特性を示す図である。
【図１７】実施の形態２の変形例におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態２の変形例におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図である。
【図１９】本発明の実施の形態２の変形例において、設定パワーとデューティーの関係を求めるフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態３において、デューティーが細いときも太いときも、ずれ量が同じ時間幅であることを示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態３におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の実施の形態３におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図である。
【図２３】本発明の実施の形態３におけるレーザ制御の動作を示すフローチャートである。
【図２４】実施の形態３の変形例におけるレーザ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の実施の形態３の変形例におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図である。
【図２６】本発明の実施の形態３の変形例におけるレーザ制御の動作を示すフローチャートである。
【図２７】従来の技術におけるレーザ制御装置の動作シーケンス図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１００    レーザパワー検出部
１０１    受光素子
１０２    電流−電圧変換回路
１１０    レーザ制御回路
１１４    ローパスフィルタ
１２４    演算プロセッサ（デジタルシグナルプロセッサ）
１３０    フォーマッタ
１４０    レーザ駆動回路
１４１    ボトム電流源
１４２    バイアス電流源
１４３    ピーク電流源
１５０    レーザ
１６０    ＥＰ−ＲＯＭ（補正値記憶手段）
ＡＤ０〜ＡＤ３    ＡＤコンバータ
ＤＡ１〜ＤＡ３    ＤＡコンバータ
ＳＨ０〜ＳＨ３    サンプルホールド回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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