JP3737948B2 - 光ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに対して情報を記録および再生する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディアデータ等の大容量の情報記録媒体として光ディスクが主流として実用化されており、さらなる大容量化を目指して高密度記録が可能な光ディスク（以下、高密度ディスクと略記する）が相次いで発表されている。
【０００３】
この高密度化の主要な取り組みとして、記録マークの短マーク長化、狭トラックピッチ化等が行われている。しかしながら、高密度化されるに従い、記録または再生時にデフォーカスやディスクの傾き等によりレーザビームの集光状態が変化した場合に、Ｓ／Ｎ比等の信号品質に与える影響が大きくなる。このため、記録時には、集光状態の変化による等価的なレーザパワーの低下分を補正したレーザパワーで記録することが望ましい。
【０００４】
このような問題に対して、光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワー（以下、Ｐｍｉｎと略記する）を検出し、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する方法が提案されている（例えば、特開平３−２３２１４１号公報）。
【０００５】
以下、図面を参照しながら、上記した従来の光ディスク装置の一例について説明する。
【０００６】
図８は、従来の光ディスク装置のブロック図である。図８において、１は光ディスク、２は光ディスクを回転させるスピンドルモータ、３は、光ディスク１へのレーザ光の集光および光ディスク１からの反射光により記録情報の検出を行う光ヘッドである。４は、後述する制御部６からの情報に基づいてレーザパワーの設定を行うレーザパワー制御手段、５は信号の記録を行う磁気ヘッドである。６は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部である。７はバンドパスフィルタ、８は再生信号の強度を検出する検出器である。
【０００７】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【０００８】
まず、レーザパワー制御手段４は、制御部６からの情報に基づいてパワーの設定を行う。制御部６は、光ヘッド３と磁気ヘッド５を制御して、単一周波数の信号を光ディスク１に記録させる。この信号を光ヘッド３により再生し、記録した周波数と同一の通過帯域を持つバンドパスフィルタ７により帯域制限をした後、この出力の信号強度を検出器８で検出し、制御部６に信号強度として入力する。この動作を記録パワーの設定値を変化させながら繰り返すことにより、図９のような記録パワー依存性を得ることができ、この依存性から近似計算によってＰｍｉｎが検出される。
【０００９】
制御部６において、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定することにより、レーザビームの集光状態や光ディスクの温度が変化した場合にも、記録状態を一定に保つことが可能となる。
【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、再生信号の信号強度を用いてＰｍｉｎの検出を行うため、Ｐｍｉｎの検出はデータが未記録の領域で行う必要があった。このため、Ｐｍｉｎの検出はパワー設定領域等の光ディスク上に予め設けた所定の領域で行うか、またはデータ記録領域で行う場合には当該領域に記録されているデータを予め消去する必要があった。前者の場合には、光ディスク上に記録できない領域が増えデータ記録容量が減少する、また後者の場合には、データを消去するための回転待ちが生じＰｍｉｎの検出に余分な時間がかかる、さらには消去時に隣接トラックのデータを消去する（クロスイレース）恐れがある、という問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域とした場合でも、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする。
【００１３】
前記第１の光ディスク装置において、前記最適記録パワー設定手段は、前記光ディスク上の複数の領域において前記最小の記録パワーを検出して、前記複数の領域において共通な前記最適記録パワーを設定することが好ましい。
【００１４】
また、前記第１の光ディスク装置において、前記最適記録パワー設定手段は、検出された前記最小の記録パワーの値により、適切な前記最適記録パワーが存在しないと判断した場合に、前記データの記録を中止させることが好ましい。
【００１５】
また、前記第１の光ディスク装置において、前記記録手段は、前記最小の記録パワーを検出する際に、”０”と”１” の発生確率がほぼ等しい記録パターンを記録することが好ましい。
【００１６】
また、前記第１の光ディスク装置において、前記記録手段は、前記最小の記録パワーを検出する毎に、異なる記録パターンを記録することが好ましい。
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、前記最小の記録パワーの検出を行う前記光ディスク上の位置を指定する位置指定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記位置指定手段で指定された位置において、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする。
【００１８】
前記第２の光ディスク装置において、前記位置指定手段はデータ記録領域を指定することが好ましい。
【００１９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の光ディスク装置は、パワー設定領域をデータ記録領域とは別に有する光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、前記最小の記録パワーの検出を行う前記光ディスク上の位置を指定する位置指定手段と、前記最小の記録パワーの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定する検出パワー指定手段とを備え、
前記位置指定手段は前記データ記録領域に先立って、前記パワー設定領域を指定し、前記最適記録パワー設定手段は、前記位置指定手段で指定された位置において、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定すると共に、前記検出パワー指定手段に前記検出された最小の記録パワーを入力し、レーザパワーの前記最大値を決定させることを特徴とする。
【００２０】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、前記最小の記録パワーを検出するタイミングを指定するタイミング指定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記タイミング指定手段で指定されたタイミングにおいて、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする。
【００２１】
前記第４の光ディスク装置において、前記タイミング指定手段は、前記光ディスク周辺の温度変化を検出し、前記温度変化が所定値以上となった時点を、前記最小の記録パワーの検出を行うタイミングに指定することが好ましい。
【００２２】
また、前記第４の光ディスク装置において、前記タイミング指定手段は、前記最小の記録パワーが検出されてから所定時間が経過した時点を、前記最小の記録パワーの検出を行うタイミングに指定することが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域とした場合でも、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能になる。
【００２４】
また、記録を行う直前の位置（セクタ）でＰｍｉｎ検出を行うことができるので、光ディスクの傾きや反り、またデフォーカス、温度等の径時変化があった場合でも常に最適な記録パワーを設定することが可能になる。
【００２５】
また、パワー設定領域でＰｍｉｎを検出し、この値を基準にＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定することにより、高密度ディスクにおいてもクロスライトを防ぐことができる。
【００２６】
さらに、急激な温度変化があった場合にも、それを検出して再度Ｐｍｉｎを検出してデータの記録に用いる記録パワーを再設定するので、常に最適な記録パワーを設定することが可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を参照しながら説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１において、１は光ディスク、２は光ディスクを回転させるスピンドルモータ、３は、光ディスク１へのレーザ光の集光および光ディスク１からの反射光により記録情報の検出を行う光ヘッド（再生手段）である。４は、後述する制御部２１からの情報に基づいてレーザパワーの設定を行うレーザパワー制御手段、５は信号の記録を行う磁気ヘッドである。２１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびに光ディスク１に再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワー（Ｐｍｉｎ）の検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。２２は再生信号に所定の処理を施す信号処理部、２３は信号の記録および再生に用いるクロックを生成するクロック生成部、２４はアドレスの復調を行うアドレス復調器である。２５は、既知の記録パターンとその記録パターンを再生した時に得られる再生信号との相関を検出する検出器（相関検出手段）である。
【００３０】
前記した光ヘッド３および磁気ヘッド５により記録手段が構成される。なお、相変化型光ディスク等では光ヘッド３のみにより記録手段が構成される。
【００３１】
また、図２（ａ）に、本発明の第１実施形態にかかる光ディスク１の構成図を示す。なお、図２（ａ）に示す光ディスク１は、第２および第４実施形態でも用いられる。
【００３２】
図２（ａ）において、１１は基板、１２は記録膜、１３はデータの記録を行うデータ記録領域、１４はトラックである。
【００３３】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【００３４】
光ヘッド３は、制御部２１からの情報に基づいて、光ディスク１上に光ビームを照射し、その反射光を検出して電気信号に変換する。この検出信号は、信号処理部２２、クロック生成部２３、アドレス復調器２４、および図示しないフォーカス制御部、トラッキング制御部に供給される。
【００３５】
信号処理部２２には、光ディスク１に記録された記録情報に応じた再生信号が供給され、信号処理部２２ではノイズ除去等の処理が行われる。
【００３６】
クロック生成部２３では、光ヘッド３から供給される信号からクロック生成情報を抽出し、信号の記録および再生に用いるクロックを生成する。このクロックは制御部２１および検出器２５に供給される。
【００３７】
例えば、サンプルサーボ方式の光ディスクでは、全周にわたって、クロック生成情報であるクロック用ピットが予め記録（プリフォーマット）されており、この情報を光ヘッド３から供給される信号から検出し、例えばＰＬＬを用いて分周することにより、記録および再生に用いるクロックを生成することができる。もちろん、クロック生成情報はピットで記録されている必要はなく、溝（グルーブ）のあり／なしであってもよいし、所定の周波数で蛇行（ウォブリング）された溝（グルーブ）であってもよい。また、サンプルサーボ方式の光ディスクに限るものではなく、記録および再生に常に同じクロックを用いる、外部クロック系の光ディスク装置であればよい。
【００３８】
アドレス復調器２４では、光ヘッド３から供給される信号からアドレス情報を抽出し、この情報に基づいてアドレスを復調し、光ディスク１上のどの位置に光ビームが照射されているかを知るためのアドレスを検出する。この検出されたアドレスは制御部２１および検出器２５に供給される。
【００３９】
次に、制御部２１および検出器２５の動作について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。
【００４０】
図３（ａ）に、クロック生成部２３により生成されたクロックを示す。
【００４１】
まず、レーザパワー制御手段４は、制御部２１からの情報に基づいて、実際にデータの記録を行うパワーに比べて十分に低いパワー（例えば、Ｐ０とする）を設定する。光ヘッド３と磁気ヘッド５は、制御部２１からの情報に基づいて、図３（ｂ）に示すように、クロック（図３（ａ））に同期した記録パターンを、レーザパワー制御手段４により設定されたパワーで光ディスク１に記録する。
【００４２】
この時、レーザパワー制御手段４は、制御部２１からの情報に基づいて、図３（ｃ）に示すように、記録パワーを、Ｐ０を初期値として所定の段数にわたって、段階的に変えるようなパワー設定を行う（各段における記録パワーをＰ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・とする）。
【００４３】
また、記録パターン（図３（ｂ））は検出器２５にも供給される。
【００４４】
なお、図３（ｃ）では、記録パワーが単調増加するように示したが、これに限るものではなく、単調減少するようにしてもよいし、増加と減少を繰り返すようにパワー設定してもよい。
【００４５】
この記録パターンを光ヘッド３により再生して信号処理部２２に入力すると、信号処理部２２において低域ノイズが除去された後、図３（ｄ）に示すような再生信号が検出器２５に入力される。この再生信号には、ノイズ成分に加えて、Ｐｍｉｎの検出を行った領域が未記録領域でない場合には、当該領域に以前に記録されたデータの信号成分が含まれる。
【００４６】
検出器２５では、記録パターン（図３（ｂ））と再生信号（図３（ｄ））との相関が検出される。これは、自己相関を検出していることに他ならず、これにより各記録パワーで記録された記録パターンが、どの程度正確に記録されているかを知ることができる。検出された結果は、制御部２１に相関値として入力される。
【００４７】
ここで、信号の記録および再生には同一のクロック（図３（ａ））が用られるため、例えば、図３において、記録パターン（図３（ｂ））が論理「Ｈ」である期間を「１」、論理「Ｌ」である期間を「−１」として、記録パターンと再生信号（図３（ｄ））との積を取り、ある所定期間積分することにより、ノイズ成分や以前に記録されたデータ等の、記録パターンと相関がない信号成分は相殺される。このため、非常に微少な信号であっても、光ディスク１に記録された記録パターンの信号成分の検出が可能となり、検出器２５ではこれを相関値として検出する。
【００４８】
相関値は例えば、図３（ｅ）のように、同一パワーで記録した各段毎の積分結果を、積分した期間（ｔ０、ｔ１、ｔ２・・・）に応じて割ることにより得られる。ここで、各段において検出される相関値をＣ０、Ｃ１、Ｃ２・・・とする。パワーが低く、記録が行われていない領域では、相関値はほぼ０（ゼロ）となる。
【００４９】
なお、各記録パワーにおける積分期間（ｔ０、ｔ１、ｔ２、…）が同じであることが分かっている場合には、積分結果を積分期間に応じて割らずに直接相関値として用いてもよい。
【００５０】
また、検出器２５において、記録パターン（図３（ｂ））が論理「Ｈ」である期間を「−１」、論理「Ｌ」である期間を「１」として、相関を検出してもよい。
【００５１】
制御部２１では、相関値と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換したことを検出する。そして、この時のアドレスからこの記録パターンを記録した記録パワー（例えば、図２ではＰ２）を検出して、これをＰｍｉｎとする。さらに、制御部２１では、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、これをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。
【００５２】
これにより、光ディスク１に対する最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域１３とした場合でも、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能となる。また、微少な信号成分の検出が可能であることから、Ｐｍｉｎの検出をＰｍｉｎ付近のデータの記録を行うパワーに比べて十分に低いパワーを用いて行うことが可能となるため、Ｐｍｉｎの検出時に隣接トラックにデータを書き込むクロスイライトの恐れもない。
【００５３】
なお、再生信号（図３（ｄ））は図示しないＡ／Ｄ変換器によってデジタル化された後に検出器２５に入力されてもよい。この場合にも同様に、検出器２５において、記録パターン（図３（ｂ））が論理「Ｈ」である期間を「１」、論理「Ｌ」である期間を「−１」、または論理「Ｈ」である期間を「−１」、論理「Ｌ」である期間を「１」として、記録パターンとデジタル化された再生信号を掛け合わせ、掛け合わせた値を所定期間（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２、…）足し合わせることにより、相関を検出することができる。
【００５４】
また、制御部２１においてＰｍｉｎの検出を行う際に、相関値（Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２・・・）の連続性を併せて検出することにより、Ｐｍｉｎの誤検出を防ぐことができる。例えば、記録パワーをＰｎ−１、Ｐｎ、Ｐｎ＋１（ただしＰｎ−１＜Ｐｎ＜Ｐｎ＋１）と変えて記録パターンの記録を行い、この時に検出される相関値をＣｎ−１、Ｃｎ、Ｃｎ＋１とした場合、Ｃｎ−１＜所定レベル＜Ｃｎを満たし、所定レベルとの大小関係が転換したとしても、Ｃｎ＞Ｃｎ＋１であれば、Ｃｎは検出誤差を含むものと考えて、ＰｎをＰｍｉｎとはしない。
【００５５】
また、光ディスク１上の複数の領域においてＰｍｉｎを検出して、最適記録パワーを設定することにより、ディスクの感度むら等に対して、最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【００５６】
光ディスク１は感度むらを有することがあり、例えばトラック１４において、図２（ｂ）の実線で示すように、１トラック内でＰｍｉｎが異なることがある。この時、最適な記録パワーもＰｍｉｎに応じて異なる。図２（ｂ）の横軸はトラック１４の円周上の位置および領域を表し、縦軸は各位置でのＰｍｉｎを示す。これは、例えば記録膜１２の膜厚のばらつきによって生じ、膜厚が厚い領域では熱が伝わりにくく、熱が余分に必要となるためＰｍｉｎは高くなり、逆に膜厚が薄い領域ではＰｍｉｎは低くなる。
【００５７】
この時、Ｐｍｉｎの検出を領域Ａ周辺において行った場合には、Ｐ３がＰｍｉｎとして検出されるため、領域Ｃ周辺の領域にとっては高い記録パワーが設定されることになり、クロスライトの恐れがある。また、Ｐｍｉｎの検出を領域Ｃ周辺において行った場合には、Ｐ１がＰｍｉｎとして検出されるため、領域Ａ周辺の領域にとっては低い記録パワーが設定されることになり、十分な信号品質を得られない恐れがある。
【００５８】
このため、光ディスク１上の複数の領域、例えば１トラックを分割してできる、領域Ａ、領域Ｂ、領域ＣにおいてＰｍｉｎを検出し、各領域での検出値をＰｍｉｎ−Ａ、Ｐｍｉｎ−Ｂ、Ｐｍｉｎ−Ｃとする。
【００５９】
ここで、１トラック内でレーザパワーを切り替えてデータの記録を行うことを考えると、レーザパワー制御手段４におけるパワー制御や、図示しないフォーカス制御部、トラッキング制御部におけるゲイン制御等の制御が非常に煩雑になるため、複数の領域において共通に使える１つのレーザパワーを設定することが望ましい。
【００６０】
そこで、複数の領域におけるＰｍｉｎの検出値（例えば、Ｐｍｉｎ−Ａ、Ｐｍｉｎ−Ｂ、Ｐｍｉｎ−Ｃ）の平均値をトラック１４におけるＰｍｉｎとすることにより、ＰｍｉｎはＰ２付近のパワーと検出され、最適な記録パワーの設定が可能となる。
【００６１】
なお、光ディスク１上の複数の領域において検出されたＰｍｉｎ（Ｐｍｉｎ−Ａ、Ｐｍｉｎ−Ｂ、・・・、Ｐｍｉｎ−Ｎ）の全てではなく、最大値および／または最小値を除いた残りの検出値の平均を取ることにより、当該領域、例えばトラック１４のＰｍｉｎを求めてもよいし、平均に限らず他の方法でＰｍｉｎを求めてもよい。
【００６２】
また、Ｐｍｉｎを検出する１トラック内の領域は、３つに限るものではなく、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、図２（ａ）ではトラック１４を同心円状としたが、これに限るものではなく、螺旋状に形成されていてもよい。
【００６３】
また、Ｐｍｉｎを検出する複数の領域は、１トラックを分割してできる領域に限らず、光ディスク１の同一径方向上の領域であってもよいし、光ディスク１上の任意の領域であってもよい。
【００６４】
これにより、光ディスクに感度むらがある場合にも、最適な記録パワーを設定することが可能となる。また、複数の領域において検出されたＰｍｉｎから最大値を除いて、Ｐｍｉｎを検出することにより、ディスク上に付着したゴミや指紋の影響でＰｍｉｎが極端に高くなった場合にも、これにつられて記録パワーが高く設定されるのを防ぐことができる。また、複数の領域において検出されたＰｍｉｎから最大値および／または最小値を除いてＰｍｉｎを検出することにより、Ｐｍｉｎの検出誤差等により、誤った記録パワーが設定されるのを防ぐことができる。
【００６５】
なお、光ディスク１の感度むらは記録膜１２の膜厚のばらつきによるものに限らず、図示しない他の膜の膜厚ばらつきによるものであってもよいし、また他の要因によるものであってもよい。
【００６６】
また、検出されたＰｍｉｎの値により、適切な最適記録パワーが存在しないと判断した場合に、データの記録を中止させることにより、光ヘッド３の破壊やクロスライトを防ぐことが可能となる。
【００６７】
レーザビームの集光状態が悪化した場合や低温下では、検出されるＰｍｉｎは高くなり、それに応じて、制御部２１において最適記録パワーとして設定される記録パワーも高くなる。しかしながら、所定レベル以上のパワーを出力すると、光ヘッド３は破壊される可能性があるため、検出されたＰｍｉｎが所定レベル以上の場合には、制御部２１は適切な記録パワーが存在しないと判断し、データの記録を中止させる。
【００６８】
また、光ディスク１上の複数の領域においてＰｍｉｎを検出した場合に、検出された複数のＰｍｉｎの値が所定以上のばらつきを有していれば、制御部２１は記録パワーとして適切な値がないと判断し、データの記録を中止させる。つまり、光ディスク１の感度むらが図２（ｂ）の点線で示すようにある場合、領域Ａにおける最適記録パワーで記録すると領域Ｃではクロスライトが発生し、領域Ｃにおける最適記録パワーで記録すると領域Ａでは十分な信号品質が得られない可能性がある。
【００６９】
これにより、レーザの過大出力による光ヘッド３の破壊と、クロスライトが発生する可能性のあるレーザパワーでの記録を防ぐことが可能となる。
【００７０】
また、Ｐｍｉｎを検出する際に、”０”と”１”の発生確率がほぼ等しい記録パターンを用いることにより、再生信号（図３（ｃ））に含まれるノイズ中のＤＣ成分を相殺することが可能となる。
【００７１】
光ヘッド３内の図示しない光電変換素子のばらつきや、信号処理部２２内の図示しない電気回路において発生するオフセットにより、再生信号（図３（ｃ））にＤＣ的なノイズが含まれることがある。
【００７２】
ここで、記録パターンの”０”と”１”の発生確率が異なる場合には、異なる分だけ相関値はオフセットすることになり、これは検出誤差となる。このため、各記録パワーにおける積分期間（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２・・）内で、”０”と”１” の発生確率が等しい記録パターンを用いて相関値を検出することにより、再生信号中のＤＣ成分は相殺され、検出誤差の少なく相関値を得ることができる。また、この相関値を用いてＰｍｉｎの検出を行うので、これによりＰｍｉｎの精度が上がるのは言うまでもない。
【００７３】
また、各記録パワーにおける積分期間（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２・・）におけるデータビット数が奇数の場合等、”０”と”１” の発生確率を等しくできない場合には、できる限り等しくなるような記録パターンを用いればよい。
【００７４】
なお、再生信号（図３（ｃ））に含まれるＤＣ的なノイズは、光ヘッド３内の光電変換素子のばらつきや、信号処理部２２内の図示しない電気回路において発生するオフセットによるものに限らず、他の要因によるものであってもよい。
【００７５】
これにより、Ｐｍｉｎの検出を高精度に行うことが可能になる。
【００７６】
また、Ｐｍｉｎの検出毎に異なる記録パターンを用いることにより、同じ位置（セクタ）において、以前のＰｍｉｎの検出で記録された記録パターンを予め消去する必要がなく、複数回Ｐｍｉｎの検出を行うことが可能となる。
【００７７】
これは、データ記録領域１３において、以前に記録されたデータを予め消去する必要がなかったことと同じである。つまり、再生信号（図３（ｃ））に以前のＰｍｉｎの検出時に記録された記録パターン（例えば、ｂ０）が含まれている場合であっても、記録パターン（図３（ｂ））とｂ０に相関がなければ、検出器２５においてｂ０の信号成分は相殺されるため、記録パターン（図３（ｂ））の検出が可能となる。
【００７８】
例えば、Ｐｍｉｎの検出時に、図示しないＭ系列発生回路において、Ｍ系列のランダムパターンを発生させ、これを制御部２１に入力して記録パターンに用いることにより、Ｐｍｉｎの検出毎に異なる記録パターンを記録することが可能となる。
【００７９】
これにより、Ｐｍｉｎの検出毎に異なる記録パターンが記録され、Ｐｍｉｎの検出時に記録された記録パターンが消去されなかった場合でも、次に同じ位置（セクタ）においてＰｍｉｎの検出を行う際に、この記録パターンを予め消去する必要がなくなり、光ディスク上の記録可能な任意の領域においてＰｍｉｎの検出が可能となる。また、予め以前に記録されたデータや記録パターンを消去する必要がないため、短時間でＰｍｉｎの検出を行うことが可能となる。
【００８０】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【００８１】
図４において、３１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。３２は、Ｐｍｉｎの検出を行う光ディスク１上の位置を指定する位置指定手段である。
【００８２】
次に、以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
【００８３】
位置指定手段３２は、制御部３１に対してＰｍｉｎの検出を行う光ディスク１上の位置を指定する。制御部３１は、指定された位置においてＰｍｉｎの検出を行い、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。Ｐｍｉｎの検出方法は、第１実施形態と同様である。
【００８４】
光ディスク１の傾きや反りは、光ディスクの位置により異なる可能性があり、また、光ディスク面上の温度は時間的に変化する可能性がある。光ディスク１の傾きやデフォーカスによりレーザビームの集光状態が変化した場合には、記録および再生に用いられる等価的なレーザパワーが変わるため、Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーはこれに応じて変化する。また、Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーはディスク面上の温度にも大きく依存する。
【００８５】
このため、データを記録する直前に、位置指定手段３２はデータ記録領域１３中の、これから記録を行う位置（セクタ）を指定する。制御部３１は、この位置（セクタ）においてＰｍｉｎを検出して、これを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして再設定する。
【００８６】
これにより、光ディスク１上の位置や径時変化により集光状態が変化した場合や、ディスク面上の温度が変化した場合でも、常に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【００８７】
なお、Ｐｍｉｎの検出は、データを記録する直前に行うことに限らず、位置指定手段３２により予め光ディスク１上の複数の位置（例えば、最内周および最外周）を指定して、それぞれの位置でＰｍｉｎの検出を行い、データの記録を行う時には、先に検出された各位置でのＰｍｉｎを用いて、記録を行う位置におけるＰｍｉｎを補間等によって算出してもよい。
【００８８】
また、この場合にも、データ記録領域を用いてＰｍｉｎの検出を行うことができるため、光ディスク１上にパワー設定領域等の所定の領域を予め設ける必要はない。
【００８９】
これにより、光ディスク１上の位置により集光状態が変化する場合にも、各位置（セクタ）に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【００９０】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図５において、図１または図４と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【００９１】
図５において、４０はパワー設定領域をデータ記録領域とは別に有する光ディスク、４１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。４２は、Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定する検出パワー指定手段である。
【００９２】
また、図６に本発明の第３実施形態にかかる光ディスク４０の構成図を示す。
【００９３】
なお、図６において、図３と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【００９４】
図６において、１５は光ディスク４０上に予め設けられた、記録および／または再生時の最適パワーを検出するためのパワー設定領域である。
【００９５】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【００９６】
光ディスク４０を挿入した直後、および図示しないシステムコントローラによりディスク挿入直後と同じ状態にリセットされた時には、位置指定手段３２はパワー設定領域１５を指定し、制御部４１はこの領域においてＰｍｉｎの検出を行う。Ｐｍｉｎの検出方法は、第１実施形態と同様である。ここで検出されたＰｍｉｎをＰｔｅｓｔとする。
【００９７】
また、検出されたＰｍｉｎの値（Ｐｔｅｓｔ）は検出パワー指定手段４２にも入力され、検出パワー指定手段４２は入力されたＰｍｉｎの値（Ｐｔｅｓｔ）を所定倍する（これをＰａとする）。
【００９８】
次に、データを記録する直前に、位置指定手段３２は、データ記録領域１３中の、これから記録を行う位置（セクタ）を指定する。
【００９９】
検出パワー指定手段４２は、制御部４１に対してＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値としてＰａを指定する。
【０１００】
レーザパワー制御手段４は、制御部４１からの情報に基づいて、実際のデータの記録を行うパワーに比べて十分に低いパワー（例えば、Ｐ０とする）を設定する。光ヘッド３と磁気ヘッド５は、制御部４１からの情報に基づき、クロック生成部２３により生成されるクロックに同期した記録パターンを、レーザパワー制御手段４により設定されたパワーで、位置指定手段３２により指定された位置（セクタ）に記録する。
【０１０１】
この時、レーザパワー制御手段４は、制御部４１からの情報に基づいて、記録パワーを、Ｐ０を初期値として所定の段数にわたって、段階的に変えるように、また検出パワー指定手段４２により指定されたパワー（Ｐａ）より大きくならないようにパワー設定を行う。
【０１０２】
ここで、本実施形態の場合、Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を定めたことが第１および第２実施形態と異なる点である。
【０１０３】
また、この記録パターンは検出器２５にも供給される。
【０１０４】
この記録パターンを光ヘッド３により再生して信号処理部２２に入力すると、信号処理部２２において低域ノイズが除去された後、再生信号が検出器２５に入力される。この再生信号には、ノイズ成分に加えて、Ｐｍｉｎの検出を行った領域が未記録領域でなければ、当該領域に以前に記録されたデータの信号成分が含まれる。
【０１０５】
検出器２５では、記録パターンと再生信号との相関が検出される。これは、自己相関を検出していることに他ならならず、これにより各記録パワーで記録された記録パターンがどの程度正確に記録されているかを知ることができる。検出された結果は制御部４１に相関値として入力される。制御部４１では、相関値と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換したことを検出し、その時のアドレスからこの記録パターンを記録した記録パワーを検出し、これをＰｍｉｎとする。制御部４１では、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。
【０１０６】
また、最大のレーザパワー（Ｐａ）においても、相関値が所定レベル以上とならない場合は、検出パワー指定手段４２は、Ｐａをさらに所定倍する（これをＰｂとする）。次いで、検出パワー指定手段４２は、制御部４１に対して、Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値としてＰｂを指定する。以降これを繰り返し、制御部４１においてＰｍｉｎが検出されるまで、検出パワー指定手段４２は順次Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を上げる。なお、制御部４１は、検出パワー指定手段４２により指定されるレーザパワーの最大値が所定レベル以上となった場合にはデータの記録を中止させる。
【０１０７】
トラックピッチが狭い高密度ディスクでは、記録時のクロスライトが問題となる。このため、データ記録領域１３においてＰｍｉｎを検出する時には、できるだけＰｍｉｎ付近の低いパワーで記録パターンを記録することが望ましい。ここで、パワー設定領域１５を用いてＰｍｉｎの検出を行い、これの所定倍をデータ記録領域１３におけるＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値とすることにより、Ｐｍｉｎの検出時に高いレーザパワーでの記録およびクロスライトを防ぐことが可能となる。
【０１０８】
これは、光ディスク４０を挿入して所定時間経過後、ディスクの温度変化が緩やかと想定される場合には、データ記録領域１３で検出されるＰｍｉｎは、パワー設定領域１５で先立って検出されたＰｔｅｓｔから大きく変化しないと想定されるためである。このため、Ｐｍｉｎの最大値としてＰｔｅｓｔより少し大きい値（Ｐａ）を設定することにより、クロスライトを防ぎつつ、最も効率的にＰｍｉｎを検出することが可能となる。
【０１０９】
なお、一度データ記録領域１３においてＰｍｉｎを検出した後は、これをＰｔｅｓｔとして、再度Ｐａを設定し、次にデータ記録領域１３において、Ｐｍｉｎを検出する際の最大値として用いてもよい。
【０１１０】
なお、最大のレーザパワー（Ｐａ）においても、相関値が所定レベル以上とならない場合は、次にデータ記録領域１３においてＰｍｉｎを検出する前に、再度位置指定手段３２によりパワー設定領域１５を指定してＰｔｅｓｔを検出し、検出パワー指定手段４２によりＰａを再設定することが望ましい。
【０１１１】
これにより、データ記録領域においても、クロスライトを防ぎかつ短時間でＰｍｉｎを検出することが可能となる。
【０１１２】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図７において、図１と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【０１１３】
図７において、５１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。５２は、Ｐｍｉｎの検出を行うタイミングを指定するタイミング指定手段である。
【０１１４】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【０１１５】
タイミング指定手段５２は、光ディスク１周辺の温度変化および／または、Ｐｍｉｎを検出してからの経過時間を検出し、必要に応じてタイミング信号を制御部５１に出力する。制御部５１は、このタイミング信号に応じてＰｍｉｎの検出を行い、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。Ｐｍｉｎの検出方法は第１実施形態と同様である。
【０１１６】
なお、光ディスク周辺の温度を検出する温度検出手段としては、例えば、サーミスタ（図示しない）を用いることができる。また、Ｐｍｉｎを検出してからの経過時間を検出する経過時間検出手段としては、例えば、タイマー（図示しない）を用いることができる。
【０１１７】
光ディスク面上の温度は時間的に変化する可能性がある。Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーは光ディスク面上の温度に大きく依存するため、光ディスク周辺の温度が急激に変化した場合には、再度Ｐｍｉｎの検出を行い、データの記録に用いるレーザパワーを再設定することが望ましい。
【０１１８】
タイミング指定手段５２は、図示しない温度検出手段の出力から光ディスク周辺の温度変化を検出し、所定量以上の温度変化があった場合にはタイミング信号を出力する。これにより、急激な温度変化があった場合でも、常に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【０１１９】
また、光ディスク１の傾きや反りは光ディスクの位置により異なる可能性がある。光ディスク１の傾きやデフォーカスによりレーザビームの集光状態が変化した場合には、記録および再生に用いられる等価的なレーザパワーが変わるため、Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーはこれに応じて変化する。このため、定期的にＰｍｉｎの検出を行い、データの記録に用いるレーザパワーを再設定することが望ましい。
【０１２０】
タイミング指定手段５２は、図示しない経過時間検出手段の出力からＰｍｉｎを検出してからの経過時間を検出し、所定量以上の時間が経過した場合にはタイミング信号を出力する。これにより、定常的に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【０１２１】
ここで、前述のように本発明によるＰｍｉｎの検出は、データ記録領域１３において、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく行うことが可能であるため、Ｐｍｉｎの検出を非常に短時間で行うことができる。つまり、データ消去のための回転待ちが不要であり、またパワー設定領域等の光ディスク上に予め設けられた所定の領域まで光ヘッド３および磁気ヘッド５を移動させる必要がないため、タイミング指定手段５２により指定されたタイミングで頻繁にＰｍｉｎの検出を行う場合にも、システムの動作に大きな影響を及ぼすこともなく、非常に効果的に最適な記録パワーの設定が可能となる。
【０１２２】
なお、上記第１から第４実施形態では、記録可能な最小記録パワーの検出について説明したが、それと同様に、磁界、線速をぞれぞれ変えることにより、光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の磁界、または最小の線速の検出も可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域とした場合でもそこに記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能になる。
【０１２４】
また、記録を行う直前のトラックでＰｍｉｎ検出を行うことができるので、光ディスクの傾きや反り、またデフォーカス、温度等の径時変化があった場合でも常に最適な記録パワーを設定することが可能になる。
【０１２５】
また、パワー設定領域でＰｍｉｎを検出し、この値の基準にＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定することにより、高密度ディスクにおいてもクロスライトを防ぐことができる。
【０１２６】
さらに、急激な温度変化があった場合にも、それを検出して再度Ｐｍｉｎを検出してデータの記録に用いる記録パワーを再設定するので、常に最適な記録パワーを設定することが可能になり、実用上非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】 本発明の第１実施形態および第２実施形態および第４実施形態にかかる光ディスクの構成図
【図３】 図１に示す光ディスク装置各部の信号波形図
【図４】 本発明の第２実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図５】 本発明の第３実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図６】 本発明の第３実施形態にかかる光ディスクの構成図
【図７】 本発明の第４実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図８】 従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図９】 再生信号強度の記録パワー依存性を示す図
【符号の説明】
１、４０ 光ディスク
２ スピンドルモータ
３ 光ヘッド（再生および記録手段）
４ レーザパワー制御手段
５ 磁気ヘッド（記録手段）
６、２１、３１、４１、５１ 制御部（最適記録パワー設定手段）
７ バンドパスフィルタ
８ 検出器
１１ 基板
１２ 記録膜
１３ データ記録領域
１４ トラック
１５ パワー設定領域
２２ 信号処理部
２３ クロック生成部
２４ アドレス復調器
２５ 検出器（相関検出手段）
３２ 位置指定手段
４２ 検出パワー指定手段
５２ タイミング指定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに対して情報を記録および再生する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディアデータ等の大容量の情報記録媒体として光ディスクが主流として実用化されており、さらなる大容量化を目指して高密度記録が可能な光ディスク（以下、高密度ディスクと略記する）が相次いで発表されている。
【０００３】
この高密度化の主要な取り組みとして、記録マークの短マーク長化、狭トラックピッチ化等が行われている。しかしながら、高密度化されるに従い、記録または再生時にデフォーカスやディスクの傾き等によりレーザビームの集光状態が変化した場合に、Ｓ／Ｎ比等の信号品質に与える影響が大きくなる。このため、記録時には、集光状態の変化による等価的なレーザパワーの低下分を補正したレーザパワーで記録することが望ましい。
【０００４】
このような問題に対して、光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワー（以下、Ｐｍｉｎと略記する）を検出し、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する方法が提案されている（例えば、特開平３−２３２１４１号公報）。
【０００５】
以下、図面を参照しながら、上記した従来の光ディスク装置の一例について説明する。
【０００６】
図８は、従来の光ディスク装置のブロック図である。図８において、１は光ディスク、２は光ディスクを回転させるスピンドルモータ、３は、光ディスク１へのレーザ光の集光および光ディスク１からの反射光により記録情報の検出を行う光ヘッドである。４は、後述する制御部６からの情報に基づいてレーザパワーの設定を行うレーザパワー制御手段、５は信号の記録を行う磁気ヘッドである。６は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部である。７はバンドパスフィルタ、８は再生信号の強度を検出する検出器である。
【０００７】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【０００８】
まず、レーザパワー制御手段４は、制御部６からの情報に基づいてパワーの設定を行う。制御部６は、光ヘッド３と磁気ヘッド５を制御して、単一周波数の信号を光ディスク１に記録させる。この信号を光ヘッド３により再生し、記録した周波数と同一の通過帯域を持つバンドパスフィルタ７により帯域制限をした後、この出力の信号強度を検出器８で検出し、制御部６に信号強度として入力する。この動作を記録パワーの設定値を変化させながら繰り返すことにより、図９のような記録パワー依存性を得ることができ、この依存性から近似計算によってＰｍｉｎが検出される。
【０００９】
制御部６において、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定することにより、レーザビームの集光状態や光ディスクの温度が変化した場合にも、記録状態を一定に保つことが可能となる。
【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、再生信号の信号強度を用いてＰｍｉｎの検出を行うため、Ｐｍｉｎの検出はデータが未記録の領域で行う必要があった。このため、Ｐｍｉｎの検出はパワー設定領域等の光ディスク上に予め設けた所定の領域で行うか、またはデータ記録領域で行う場合には当該領域に記録されているデータを予め消去する必要があった。前者の場合には、光ディスク上に記録できない領域が増えデータ記録容量が減少する、また後者の場合には、データを消去するための回転待ちが生じＰｍｉｎの検出に余分な時間がかかる、さらには消去時に隣接トラックのデータを消去する（クロスイレース）恐れがある、という問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域とした場合でも、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする。
【００１３】
前記第１の光ディスク装置において、前記最適記録パワー設定手段は、前記光ディスク上の複数の領域において前記最小の記録パワーを検出して、前記複数の領域において共通な前記最適記録パワーを設定することが好ましい。
【００１４】
また、前記第１の光ディスク装置において、前記最適記録パワー設定手段は、検出された前記最小の記録パワーの値により、適切な前記最適記録パワーが存在しないと判断した場合に、前記データの記録を中止させることが好ましい。
【００１５】
また、前記第１の光ディスク装置において、前記記録手段は、前記最小の記録パワーを検出する際に、”０”と”１” の発生確率がほぼ等しい記録パターンを記録することが好ましい。
【００１６】
また、前記第１の光ディスク装置において、前記記録手段は、前記最小の記録パワーを検出する毎に、異なる記録パターンを記録することが好ましい。
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、前記最小の記録パワーの検出を行う前記光ディスク上の位置を指定する位置指定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記位置指定手段で指定された位置において、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする。
【００１８】
前記第２の光ディスク装置において、前記位置指定手段はデータ記録領域を指定することが好ましい。
【００１９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の光ディスク装置は、パワー設定領域をデータ記録領域とは別に有する光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、前記最小の記録パワーの検出を行う前記光ディスク上の位置を指定する位置指定手段と、前記最小の記録パワーの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定する検出パワー指定手段とを備え、
前記位置指定手段は前記データ記録領域に先立って、前記パワー設定領域を指定し、前記最適記録パワー設定手段は、前記位置指定手段で指定された位置において、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定すると共に、前記検出パワー指定手段に前記検出された最小の記録パワーを入力し、レーザパワーの前記最大値を決定させることを特徴とする。
【００２０】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクに情報を記録する記録手段と、前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、前記最小の記録パワーを検出するタイミングを指定するタイミング指定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記タイミング指定手段で指定されたタイミングにおいて、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする。
【００２１】
前記第４の光ディスク装置において、前記タイミング指定手段は、前記光ディスク周辺の温度変化を検出し、前記温度変化が所定値以上となった時点を、前記最小の記録パワーの検出を行うタイミングに指定することが好ましい。
【００２２】
また、前記第４の光ディスク装置において、前記タイミング指定手段は、前記最小の記録パワーが検出されてから所定時間が経過した時点を、前記最小の記録パワーの検出を行うタイミングに指定することが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域とした場合でも、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能になる。
【００２４】
また、記録を行う直前の位置（セクタ）でＰｍｉｎ検出を行うことができるので、光ディスクの傾きや反り、またデフォーカス、温度等の径時変化があった場合でも常に最適な記録パワーを設定することが可能になる。
【００２５】
また、パワー設定領域でＰｍｉｎを検出し、この値を基準にＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定することにより、高密度ディスクにおいてもクロスライトを防ぐことができる。
【００２６】
さらに、急激な温度変化があった場合にも、それを検出して再度Ｐｍｉｎを検出してデータの記録に用いる記録パワーを再設定するので、常に最適な記録パワーを設定することが可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を参照しながら説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１において、１は光ディスク、２は光ディスクを回転させるスピンドルモータ、３は、光ディスク１へのレーザ光の集光および光ディスク１からの反射光により記録情報の検出を行う光ヘッド（再生手段）である。４は、後述する制御部２１からの情報に基づいてレーザパワーの設定を行うレーザパワー制御手段、５は信号の記録を行う磁気ヘッドである。２１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびに光ディスク１に再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワー（Ｐｍｉｎ）の検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。２２は再生信号に所定の処理を施す信号処理部、２３は信号の記録および再生に用いるクロックを生成するクロック生成部、２４はアドレスの復調を行うアドレス復調器である。２５は、既知の記録パターンとその記録パターンを再生した時に得られる再生信号との相関を検出する検出器（相関検出手段）である。
【００３０】
前記した光ヘッド３および磁気ヘッド５により記録手段が構成される。なお、相変化型光ディスク等では光ヘッド３のみにより記録手段が構成される。
【００３１】
また、図２（ａ）に、本発明の第１実施形態にかかる光ディスク１の構成図を示す。なお、図２（ａ）に示す光ディスク１は、第２および第４実施形態でも用いられる。
【００３２】
図２（ａ）において、１１は基板、１２は記録膜、１３はデータの記録を行うデータ記録領域、１４はトラックである。
【００３３】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【００３４】
光ヘッド３は、制御部２１からの情報に基づいて、光ディスク１上に光ビームを照射し、その反射光を検出して電気信号に変換する。この検出信号は、信号処理部２２、クロック生成部２３、アドレス復調器２４、および図示しないフォーカス制御部、トラッキング制御部に供給される。
【００３５】
信号処理部２２には、光ディスク１に記録された記録情報に応じた再生信号が供給され、信号処理部２２ではノイズ除去等の処理が行われる。
【００３６】
クロック生成部２３では、光ヘッド３から供給される信号からクロック生成情報を抽出し、信号の記録および再生に用いるクロックを生成する。このクロックは制御部２１および検出器２５に供給される。
【００３７】
例えば、サンプルサーボ方式の光ディスクでは、全周にわたって、クロック生成情報であるクロック用ピットが予め記録（プリフォーマット）されており、この情報を光ヘッド３から供給される信号から検出し、例えばＰＬＬを用いて分周することにより、記録および再生に用いるクロックを生成することができる。もちろん、クロック生成情報はピットで記録されている必要はなく、溝（グルーブ）のあり／なしであってもよいし、所定の周波数で蛇行（ウォブリング）された溝（グルーブ）であってもよい。また、サンプルサーボ方式の光ディスクに限るものではなく、記録および再生に常に同じクロックを用いる、外部クロック系の光ディスク装置であればよい。
【００３８】
アドレス復調器２４では、光ヘッド３から供給される信号からアドレス情報を抽出し、この情報に基づいてアドレスを復調し、光ディスク１上のどの位置に光ビームが照射されているかを知るためのアドレスを検出する。この検出されたアドレスは制御部２１および検出器２５に供給される。
【００３９】
次に、制御部２１および検出器２５の動作について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。
【００４０】
図３（ａ）に、クロック生成部２３により生成されたクロックを示す。
【００４１】
まず、レーザパワー制御手段４は、制御部２１からの情報に基づいて、実際にデータの記録を行うパワーに比べて十分に低いパワー（例えば、Ｐ０とする）を設定する。光ヘッド３と磁気ヘッド５は、制御部２１からの情報に基づいて、図３（ｂ）に示すように、クロック（図３（ａ））に同期した記録パターンを、レーザパワー制御手段４により設定されたパワーで光ディスク１に記録する。
【００４２】
この時、レーザパワー制御手段４は、制御部２１からの情報に基づいて、図３（ｃ）に示すように、記録パワーを、Ｐ０を初期値として所定の段数にわたって、段階的に変えるようなパワー設定を行う（各段における記録パワーをＰ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・とする）。
【００４３】
また、記録パターン（図３（ｂ））は検出器２５にも供給される。
【００４４】
なお、図３（ｃ）では、記録パワーが単調増加するように示したが、これに限るものではなく、単調減少するようにしてもよいし、増加と減少を繰り返すようにパワー設定してもよい。
【００４５】
この記録パターンを光ヘッド３により再生して信号処理部２２に入力すると、信号処理部２２において低域ノイズが除去された後、図３（ｄ）に示すような再生信号が検出器２５に入力される。この再生信号には、ノイズ成分に加えて、Ｐｍｉｎの検出を行った領域が未記録領域でない場合には、当該領域に以前に記録されたデータの信号成分が含まれる。
【００４６】
検出器２５では、記録パターン（図３（ｂ））と再生信号（図３（ｄ））との相関が検出される。これは、自己相関を検出していることに他ならず、これにより各記録パワーで記録された記録パターンが、どの程度正確に記録されているかを知ることができる。検出された結果は、制御部２１に相関値として入力される。
【００４７】
ここで、信号の記録および再生には同一のクロック（図３（ａ））が用られるため、例えば、図３において、記録パターン（図３（ｂ））が論理「Ｈ」である期間を「１」、論理「Ｌ」である期間を「−１」として、記録パターンと再生信号（図３（ｄ））との積を取り、ある所定期間積分することにより、ノイズ成分や以前に記録されたデータ等の、記録パターンと相関がない信号成分は相殺される。このため、非常に微少な信号であっても、光ディスク１に記録された記録パターンの信号成分の検出が可能となり、検出器２５ではこれを相関値として検出する。
【００４８】
相関値は例えば、図３（ｅ）のように、同一パワーで記録した各段毎の積分結果を、積分した期間（ｔ０、ｔ１、ｔ２・・・）に応じて割ることにより得られる。ここで、各段において検出される相関値をＣ０、Ｃ１、Ｃ２・・・とする。パワーが低く、記録が行われていない領域では、相関値はほぼ０（ゼロ）となる。
【００４９】
なお、各記録パワーにおける積分期間（ｔ０、ｔ１、ｔ２、…）が同じであることが分かっている場合には、積分結果を積分期間に応じて割らずに直接相関値として用いてもよい。
【００５０】
また、検出器２５において、記録パターン（図３（ｂ））が論理「Ｈ」である期間を「−１」、論理「Ｌ」である期間を「１」として、相関を検出してもよい。
【００５１】
制御部２１では、相関値と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換したことを検出する。そして、この時のアドレスからこの記録パターンを記録した記録パワー（例えば、図２ではＰ２）を検出して、これをＰｍｉｎとする。さらに、制御部２１では、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、これをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。
【００５２】
これにより、光ディスク１に対する最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域１３とした場合でも、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能となる。また、微少な信号成分の検出が可能であることから、Ｐｍｉｎの検出をＰｍｉｎ付近のデータの記録を行うパワーに比べて十分に低いパワーを用いて行うことが可能となるため、Ｐｍｉｎの検出時に隣接トラックにデータを書き込むクロスイライトの恐れもない。
【００５３】
なお、再生信号（図３（ｄ））は図示しないＡ／Ｄ変換器によってデジタル化された後に検出器２５に入力されてもよい。この場合にも同様に、検出器２５において、記録パターン（図３（ｂ））が論理「Ｈ」である期間を「１」、論理「Ｌ」である期間を「−１」、または論理「Ｈ」である期間を「−１」、論理「Ｌ」である期間を「１」として、記録パターンとデジタル化された再生信号を掛け合わせ、掛け合わせた値を所定期間（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２、…）足し合わせることにより、相関を検出することができる。
【００５４】
また、制御部２１においてＰｍｉｎの検出を行う際に、相関値（Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２・・・）の連続性を併せて検出することにより、Ｐｍｉｎの誤検出を防ぐことができる。例えば、記録パワーをＰｎ−１、Ｐｎ、Ｐｎ＋１（ただしＰｎ−１＜Ｐｎ＜Ｐｎ＋１）と変えて記録パターンの記録を行い、この時に検出される相関値をＣｎ−１、Ｃｎ、Ｃｎ＋１とした場合、Ｃｎ−１＜所定レベル＜Ｃｎを満たし、所定レベルとの大小関係が転換したとしても、Ｃｎ＞Ｃｎ＋１であれば、Ｃｎは検出誤差を含むものと考えて、ＰｎをＰｍｉｎとはしない。
【００５５】
また、光ディスク１上の複数の領域においてＰｍｉｎを検出して、最適記録パワーを設定することにより、ディスクの感度むら等に対して、最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【００５６】
光ディスク１は感度むらを有することがあり、例えばトラック１４において、図２（ｂ）の実線で示すように、１トラック内でＰｍｉｎが異なることがある。この時、最適な記録パワーもＰｍｉｎに応じて異なる。図２（ｂ）の横軸はトラック１４の円周上の位置および領域を表し、縦軸は各位置でのＰｍｉｎを示す。これは、例えば記録膜１２の膜厚のばらつきによって生じ、膜厚が厚い領域では熱が伝わりにくく、熱が余分に必要となるためＰｍｉｎは高くなり、逆に膜厚が薄い領域ではＰｍｉｎは低くなる。
【００５７】
この時、Ｐｍｉｎの検出を領域Ａ周辺において行った場合には、Ｐ３がＰｍｉｎとして検出されるため、領域Ｃ周辺の領域にとっては高い記録パワーが設定されることになり、クロスライトの恐れがある。また、Ｐｍｉｎの検出を領域Ｃ周辺において行った場合には、Ｐ１がＰｍｉｎとして検出されるため、領域Ａ周辺の領域にとっては低い記録パワーが設定されることになり、十分な信号品質を得られない恐れがある。
【００５８】
このため、光ディスク１上の複数の領域、例えば１トラックを分割してできる、領域Ａ、領域Ｂ、領域ＣにおいてＰｍｉｎを検出し、各領域での検出値をＰｍｉｎ−Ａ、Ｐｍｉｎ−Ｂ、Ｐｍｉｎ−Ｃとする。
【００５９】
ここで、１トラック内でレーザパワーを切り替えてデータの記録を行うことを考えると、レーザパワー制御手段４におけるパワー制御や、図示しないフォーカス制御部、トラッキング制御部におけるゲイン制御等の制御が非常に煩雑になるため、複数の領域において共通に使える１つのレーザパワーを設定することが望ましい。
【００６０】
そこで、複数の領域におけるＰｍｉｎの検出値（例えば、Ｐｍｉｎ−Ａ、Ｐｍｉｎ−Ｂ、Ｐｍｉｎ−Ｃ）の平均値をトラック１４におけるＰｍｉｎとすることにより、ＰｍｉｎはＰ２付近のパワーと検出され、最適な記録パワーの設定が可能となる。
【００６１】
なお、光ディスク１上の複数の領域において検出されたＰｍｉｎ（Ｐｍｉｎ−Ａ、Ｐｍｉｎ−Ｂ、・・・、Ｐｍｉｎ−Ｎ）の全てではなく、最大値および／または最小値を除いた残りの検出値の平均を取ることにより、当該領域、例えばトラック１４のＰｍｉｎを求めてもよいし、平均に限らず他の方法でＰｍｉｎを求めてもよい。
【００６２】
また、Ｐｍｉｎを検出する１トラック内の領域は、３つに限るものではなく、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、図２（ａ）ではトラック１４を同心円状としたが、これに限るものではなく、螺旋状に形成されていてもよい。
【００６３】
また、Ｐｍｉｎを検出する複数の領域は、１トラックを分割してできる領域に限らず、光ディスク１の同一径方向上の領域であってもよいし、光ディスク１上の任意の領域であってもよい。
【００６４】
これにより、光ディスクに感度むらがある場合にも、最適な記録パワーを設定することが可能となる。また、複数の領域において検出されたＰｍｉｎから最大値を除いて、Ｐｍｉｎを検出することにより、ディスク上に付着したゴミや指紋の影響でＰｍｉｎが極端に高くなった場合にも、これにつられて記録パワーが高く設定されるのを防ぐことができる。また、複数の領域において検出されたＰｍｉｎから最大値および／または最小値を除いてＰｍｉｎを検出することにより、Ｐｍｉｎの検出誤差等により、誤った記録パワーが設定されるのを防ぐことができる。
【００６５】
なお、光ディスク１の感度むらは記録膜１２の膜厚のばらつきによるものに限らず、図示しない他の膜の膜厚ばらつきによるものであってもよいし、また他の要因によるものであってもよい。
【００６６】
また、検出されたＰｍｉｎの値により、適切な最適記録パワーが存在しないと判断した場合に、データの記録を中止させることにより、光ヘッド３の破壊やクロスライトを防ぐことが可能となる。
【００６７】
レーザビームの集光状態が悪化した場合や低温下では、検出されるＰｍｉｎは高くなり、それに応じて、制御部２１において最適記録パワーとして設定される記録パワーも高くなる。しかしながら、所定レベル以上のパワーを出力すると、光ヘッド３は破壊される可能性があるため、検出されたＰｍｉｎが所定レベル以上の場合には、制御部２１は適切な記録パワーが存在しないと判断し、データの記録を中止させる。
【００６８】
また、光ディスク１上の複数の領域においてＰｍｉｎを検出した場合に、検出された複数のＰｍｉｎの値が所定以上のばらつきを有していれば、制御部２１は記録パワーとして適切な値がないと判断し、データの記録を中止させる。つまり、光ディスク１の感度むらが図２（ｂ）の点線で示すようにある場合、領域Ａにおける最適記録パワーで記録すると領域Ｃではクロスライトが発生し、領域Ｃにおける最適記録パワーで記録すると領域Ａでは十分な信号品質が得られない可能性がある。
【００６９】
これにより、レーザの過大出力による光ヘッド３の破壊と、クロスライトが発生する可能性のあるレーザパワーでの記録を防ぐことが可能となる。
【００７０】
また、Ｐｍｉｎを検出する際に、”０”と”１”の発生確率がほぼ等しい記録パターンを用いることにより、再生信号（図３（ｃ））に含まれるノイズ中のＤＣ成分を相殺することが可能となる。
【００７１】
光ヘッド３内の図示しない光電変換素子のばらつきや、信号処理部２２内の図示しない電気回路において発生するオフセットにより、再生信号（図３（ｃ））にＤＣ的なノイズが含まれることがある。
【００７２】
ここで、記録パターンの”０”と”１”の発生確率が異なる場合には、異なる分だけ相関値はオフセットすることになり、これは検出誤差となる。このため、各記録パワーにおける積分期間（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２・・）内で、”０”と”１” の発生確率が等しい記録パターンを用いて相関値を検出することにより、再生信号中のＤＣ成分は相殺され、検出誤差の少なく相関値を得ることができる。また、この相関値を用いてＰｍｉｎの検出を行うので、これによりＰｍｉｎの精度が上がるのは言うまでもない。
【００７３】
また、各記録パワーにおける積分期間（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２・・）におけるデータビット数が奇数の場合等、”０”と”１” の発生確率を等しくできない場合には、できる限り等しくなるような記録パターンを用いればよい。
【００７４】
なお、再生信号（図３（ｃ））に含まれるＤＣ的なノイズは、光ヘッド３内の光電変換素子のばらつきや、信号処理部２２内の図示しない電気回路において発生するオフセットによるものに限らず、他の要因によるものであってもよい。
【００７５】
これにより、Ｐｍｉｎの検出を高精度に行うことが可能になる。
【００７６】
また、Ｐｍｉｎの検出毎に異なる記録パターンを用いることにより、同じ位置（セクタ）において、以前のＰｍｉｎの検出で記録された記録パターンを予め消去する必要がなく、複数回Ｐｍｉｎの検出を行うことが可能となる。
【００７７】
これは、データ記録領域１３において、以前に記録されたデータを予め消去する必要がなかったことと同じである。つまり、再生信号（図３（ｃ））に以前のＰｍｉｎの検出時に記録された記録パターン（例えば、ｂ０）が含まれている場合であっても、記録パターン（図３（ｂ））とｂ０に相関がなければ、検出器２５においてｂ０の信号成分は相殺されるため、記録パターン（図３（ｂ））の検出が可能となる。
【００７８】
例えば、Ｐｍｉｎの検出時に、図示しないＭ系列発生回路において、Ｍ系列のランダムパターンを発生させ、これを制御部２１に入力して記録パターンに用いることにより、Ｐｍｉｎの検出毎に異なる記録パターンを記録することが可能となる。
【００７９】
これにより、Ｐｍｉｎの検出毎に異なる記録パターンが記録され、Ｐｍｉｎの検出時に記録された記録パターンが消去されなかった場合でも、次に同じ位置（セクタ）においてＰｍｉｎの検出を行う際に、この記録パターンを予め消去する必要がなくなり、光ディスク上の記録可能な任意の領域においてＰｍｉｎの検出が可能となる。また、予め以前に記録されたデータや記録パターンを消去する必要がないため、短時間でＰｍｉｎの検出を行うことが可能となる。
【００８０】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【００８１】
図４において、３１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。３２は、Ｐｍｉｎの検出を行う光ディスク１上の位置を指定する位置指定手段である。
【００８２】
次に、以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
【００８３】
位置指定手段３２は、制御部３１に対してＰｍｉｎの検出を行う光ディスク１上の位置を指定する。制御部３１は、指定された位置においてＰｍｉｎの検出を行い、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。Ｐｍｉｎの検出方法は、第１実施形態と同様である。
【００８４】
光ディスク１の傾きや反りは、光ディスクの位置により異なる可能性があり、また、光ディスク面上の温度は時間的に変化する可能性がある。光ディスク１の傾きやデフォーカスによりレーザビームの集光状態が変化した場合には、記録および再生に用いられる等価的なレーザパワーが変わるため、Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーはこれに応じて変化する。また、Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーはディスク面上の温度にも大きく依存する。
【００８５】
このため、データを記録する直前に、位置指定手段３２はデータ記録領域１３中の、これから記録を行う位置（セクタ）を指定する。制御部３１は、この位置（セクタ）においてＰｍｉｎを検出して、これを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして再設定する。
【００８６】
これにより、光ディスク１上の位置や径時変化により集光状態が変化した場合や、ディスク面上の温度が変化した場合でも、常に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【００８７】
なお、Ｐｍｉｎの検出は、データを記録する直前に行うことに限らず、位置指定手段３２により予め光ディスク１上の複数の位置（例えば、最内周および最外周）を指定して、それぞれの位置でＰｍｉｎの検出を行い、データの記録を行う時には、先に検出された各位置でのＰｍｉｎを用いて、記録を行う位置におけるＰｍｉｎを補間等によって算出してもよい。
【００８８】
また、この場合にも、データ記録領域を用いてＰｍｉｎの検出を行うことができるため、光ディスク１上にパワー設定領域等の所定の領域を予め設ける必要はない。
【００８９】
これにより、光ディスク１上の位置により集光状態が変化する場合にも、各位置（セクタ）に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【００９０】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図５において、図１または図４と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【００９１】
図５において、４０はパワー設定領域をデータ記録領域とは別に有する光ディスク、４１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。４２は、Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定する検出パワー指定手段である。
【００９２】
また、図６に本発明の第３実施形態にかかる光ディスク４０の構成図を示す。
【００９３】
なお、図６において、図３と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【００９４】
図６において、１５は光ディスク４０上に予め設けられた、記録および／または再生時の最適パワーを検出するためのパワー設定領域である。
【００９５】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【００９６】
光ディスク４０を挿入した直後、および図示しないシステムコントローラによりディスク挿入直後と同じ状態にリセットされた時には、位置指定手段３２はパワー設定領域１５を指定し、制御部４１はこの領域においてＰｍｉｎの検出を行う。Ｐｍｉｎの検出方法は、第１実施形態と同様である。ここで検出されたＰｍｉｎをＰｔｅｓｔとする。
【００９７】
また、検出されたＰｍｉｎの値（Ｐｔｅｓｔ）は検出パワー指定手段４２にも入力され、検出パワー指定手段４２は入力されたＰｍｉｎの値（Ｐｔｅｓｔ）を所定倍する（これをＰａとする）。
【００９８】
次に、データを記録する直前に、位置指定手段３２は、データ記録領域１３中の、これから記録を行う位置（セクタ）を指定する。
【００９９】
検出パワー指定手段４２は、制御部４１に対してＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値としてＰａを指定する。
【０１００】
レーザパワー制御手段４は、制御部４１からの情報に基づいて、実際のデータの記録を行うパワーに比べて十分に低いパワー（例えば、Ｐ０とする）を設定する。光ヘッド３と磁気ヘッド５は、制御部４１からの情報に基づき、クロック生成部２３により生成されるクロックに同期した記録パターンを、レーザパワー制御手段４により設定されたパワーで、位置指定手段３２により指定された位置（セクタ）に記録する。
【０１０１】
この時、レーザパワー制御手段４は、制御部４１からの情報に基づいて、記録パワーを、Ｐ０を初期値として所定の段数にわたって、段階的に変えるように、また検出パワー指定手段４２により指定されたパワー（Ｐａ）より大きくならないようにパワー設定を行う。
【０１０２】
ここで、本実施形態の場合、Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を定めたことが第１および第２実施形態と異なる点である。
【０１０３】
また、この記録パターンは検出器２５にも供給される。
【０１０４】
この記録パターンを光ヘッド３により再生して信号処理部２２に入力すると、信号処理部２２において低域ノイズが除去された後、再生信号が検出器２５に入力される。この再生信号には、ノイズ成分に加えて、Ｐｍｉｎの検出を行った領域が未記録領域でなければ、当該領域に以前に記録されたデータの信号成分が含まれる。
【０１０５】
検出器２５では、記録パターンと再生信号との相関が検出される。これは、自己相関を検出していることに他ならならず、これにより各記録パワーで記録された記録パターンがどの程度正確に記録されているかを知ることができる。検出された結果は制御部４１に相関値として入力される。制御部４１では、相関値と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換したことを検出し、その時のアドレスからこの記録パターンを記録した記録パワーを検出し、これをＰｍｉｎとする。制御部４１では、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。
【０１０６】
また、最大のレーザパワー（Ｐａ）においても、相関値が所定レベル以上とならない場合は、検出パワー指定手段４２は、Ｐａをさらに所定倍する（これをＰｂとする）。次いで、検出パワー指定手段４２は、制御部４１に対して、Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値としてＰｂを指定する。以降これを繰り返し、制御部４１においてＰｍｉｎが検出されるまで、検出パワー指定手段４２は順次Ｐｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を上げる。なお、制御部４１は、検出パワー指定手段４２により指定されるレーザパワーの最大値が所定レベル以上となった場合にはデータの記録を中止させる。
【０１０７】
トラックピッチが狭い高密度ディスクでは、記録時のクロスライトが問題となる。このため、データ記録領域１３においてＰｍｉｎを検出する時には、できるだけＰｍｉｎ付近の低いパワーで記録パターンを記録することが望ましい。ここで、パワー設定領域１５を用いてＰｍｉｎの検出を行い、これの所定倍をデータ記録領域１３におけるＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値とすることにより、Ｐｍｉｎの検出時に高いレーザパワーでの記録およびクロスライトを防ぐことが可能となる。
【０１０８】
これは、光ディスク４０を挿入して所定時間経過後、ディスクの温度変化が緩やかと想定される場合には、データ記録領域１３で検出されるＰｍｉｎは、パワー設定領域１５で先立って検出されたＰｔｅｓｔから大きく変化しないと想定されるためである。このため、Ｐｍｉｎの最大値としてＰｔｅｓｔより少し大きい値（Ｐａ）を設定することにより、クロスライトを防ぎつつ、最も効率的にＰｍｉｎを検出することが可能となる。
【０１０９】
なお、一度データ記録領域１３においてＰｍｉｎを検出した後は、これをＰｔｅｓｔとして、再度Ｐａを設定し、次にデータ記録領域１３において、Ｐｍｉｎを検出する際の最大値として用いてもよい。
【０１１０】
なお、最大のレーザパワー（Ｐａ）においても、相関値が所定レベル以上とならない場合は、次にデータ記録領域１３においてＰｍｉｎを検出する前に、再度位置指定手段３２によりパワー設定領域１５を指定してＰｔｅｓｔを検出し、検出パワー指定手段４２によりＰａを再設定することが望ましい。
【０１１１】
これにより、データ記録領域においても、クロスライトを防ぎかつ短時間でＰｍｉｎを検出することが可能となる。
【０１１２】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図７において、図１と同じ符号を付した構成要素は同じものを示し、それらについての説明は省略する。
【０１１３】
図７において、５１は、スピンドルモータ２、光ヘッド３、レーザパワー制御手段４、および磁気ヘッド５の制御、ならびにＰｍｉｎの検出を行うとともに、最適記録パワーを設定する制御部（最適記録パワー設定手段）である。５２は、Ｐｍｉｎの検出を行うタイミングを指定するタイミング指定手段である。
【０１１４】
次に、以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【０１１５】
タイミング指定手段５２は、光ディスク１周辺の温度変化および／または、Ｐｍｉｎを検出してからの経過時間を検出し、必要に応じてタイミング信号を制御部５１に出力する。制御部５１は、このタイミング信号に応じてＰｍｉｎの検出を行い、このＰｍｉｎを定数倍して最適記録パワーを算出し、この最適記録パワーをデータの記録に用いるレーザパワーとして設定する。Ｐｍｉｎの検出方法は第１実施形態と同様である。
【０１１６】
なお、光ディスク周辺の温度を検出する温度検出手段としては、例えば、サーミスタ（図示しない）を用いることができる。また、Ｐｍｉｎを検出してからの経過時間を検出する経過時間検出手段としては、例えば、タイマー（図示しない）を用いることができる。
【０１１７】
光ディスク面上の温度は時間的に変化する可能性がある。Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーは光ディスク面上の温度に大きく依存するため、光ディスク周辺の温度が急激に変化した場合には、再度Ｐｍｉｎの検出を行い、データの記録に用いるレーザパワーを再設定することが望ましい。
【０１１８】
タイミング指定手段５２は、図示しない温度検出手段の出力から光ディスク周辺の温度変化を検出し、所定量以上の温度変化があった場合にはタイミング信号を出力する。これにより、急激な温度変化があった場合でも、常に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【０１１９】
また、光ディスク１の傾きや反りは光ディスクの位置により異なる可能性がある。光ディスク１の傾きやデフォーカスによりレーザビームの集光状態が変化した場合には、記録および再生に用いられる等価的なレーザパワーが変わるため、Ｐｍｉｎおよび最適記録パワーはこれに応じて変化する。このため、定期的にＰｍｉｎの検出を行い、データの記録に用いるレーザパワーを再設定することが望ましい。
【０１２０】
タイミング指定手段５２は、図示しない経過時間検出手段の出力からＰｍｉｎを検出してからの経過時間を検出し、所定量以上の時間が経過した場合にはタイミング信号を出力する。これにより、定常的に最適な記録パワーを設定することが可能となる。
【０１２１】
ここで、前述のように本発明によるＰｍｉｎの検出は、データ記録領域１３において、当該領域に記録されているデータを予め消去する必要がなく行うことが可能であるため、Ｐｍｉｎの検出を非常に短時間で行うことができる。つまり、データ消去のための回転待ちが不要であり、またパワー設定領域等の光ディスク上に予め設けられた所定の領域まで光ヘッド３および磁気ヘッド５を移動させる必要がないため、タイミング指定手段５２により指定されたタイミングで頻繁にＰｍｉｎの検出を行う場合にも、システムの動作に大きな影響を及ぼすこともなく、非常に効果的に最適な記録パワーの設定が可能となる。
【０１２２】
なお、上記第１から第４実施形態では、記録可能な最小記録パワーの検出について説明したが、それと同様に、磁界、線速をぞれぞれ変えることにより、光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の磁界、または最小の線速の検出も可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、最小記録パワーの検出領域をデータ記録領域とした場合でもそこに記録されているデータを予め消去する必要がなく、Ｐｍｉｎを高精度且つ短時間で検出することが可能になる。
【０１２４】
また、記録を行う直前のトラックでＰｍｉｎ検出を行うことができるので、光ディスクの傾きや反り、またデフォーカス、温度等の径時変化があった場合でも常に最適な記録パワーを設定することが可能になる。
【０１２５】
また、パワー設定領域でＰｍｉｎを検出し、この値の基準にＰｍｉｎの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定することにより、高密度ディスクにおいてもクロスライトを防ぐことができる。
【０１２６】
さらに、急激な温度変化があった場合にも、それを検出して再度Ｐｍｉｎを検出してデータの記録に用いる記録パワーを再設定するので、常に最適な記録パワーを設定することが可能になり、実用上非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】 本発明の第１実施形態および第２実施形態および第４実施形態にかかる光ディスクの構成図
【図３】 図１に示す光ディスク装置各部の信号波形図
【図４】 本発明の第２実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図５】 本発明の第３実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図６】 本発明の第３実施形態にかかる光ディスクの構成図
【図７】 本発明の第４実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図８】 従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図９】 再生信号強度の記録パワー依存性を示す図
【符号の説明】
１、４０ 光ディスク
２ スピンドルモータ
３ 光ヘッド（再生および記録手段）
４ レーザパワー制御手段
５ 磁気ヘッド（記録手段）
６、２１、３１、４１、５１ 制御部（最適記録パワー設定手段）
７ バンドパスフィルタ
８ 検出器
１１ 基板
１２ 記録膜
１３ データ記録領域
１４ トラック
１５ パワー設定領域
２２ 信号処理部
２３ クロック生成部
２４ アドレス復調器
２５ 検出器（相関検出手段）
３２ 位置指定手段
４２ 検出パワー指定手段
５２ タイミング指定手段
Claims (11)
- 光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクに情報を記録する記録手段と、
前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、
前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、
前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、
前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする光ディスク装置。 - 前記最適記録パワー設定手段は、前記光ディスク上の複数の領域において前記最小の記録パワーを検出して、前記複数の領域において共通な前記最適記録パワー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。
- 前記最適記録パワー設定手段は、検出された前記最小の記録パワーの値により、適切な前記最適記録パワーが存在しないと判断した場合に、前記データの記録を中止させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ディスク装置。
- 前記記録手段は、前記最小の記録パワーを検出する際に、”０”と”１”の発生確率がほぼ等しい記録パターンを記録することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
- 前記記録手段は、前記最小の記録パワーを検出する毎に、異なる記録パターンを記録することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
- 光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、
光ディスクに情報を記録する記録手段と、
前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、
前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、
前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、
前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、
前記最小の記録パワーの検出を行う前記光ディスク上の位置を指定する位置指定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記位置指定手段で指定された位置において、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする光ディスク装置。 - 前記位置指定手段はデータ記録領域を指定することを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
- パワー設定領域をデータ記録領域とは別に有する光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、
光ディスクに情報を記録する記録手段と、
前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、
前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、
前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、
前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、
前記最小の記録パワーの検出を行う前記光ディスク上の位置を指定する位置指定手段と、
前記最小の記録パワーの検出に用いるレーザパワーの最大値を指定する検出パワー指定手段とを備え、
前記位置指定手段は前記データ記録領域に先立って、前記パワー設定領域を指定し、前記最適記録パワー設定手段は、前記位置指定手段で指定された位置において、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定すると共に、前記検出パワー指定手段に前記検出された最小の記録パワーを入力し、レーザパワーの前記最大値を決定させることを特徴とする光ディスク装置。 - 光ディスクに光ビームを照射してデータの記録および再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクに情報を記録する記録手段と、
前記記録手段に対してレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と、
前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、
前記記録手段により前記光ディスクに記録すべき記録パターンと、前記記録パターンを前記再生手段により再生した時に得られる再生信号との相関を検出する相関検出手段と、
前記光ディスクに再生可能限界の記録マークを形成する最小の記録パワーを検出し、前記最小の記録パワーを定数倍したパワーを最適記録パワーとして設定する最適記録パワー設定手段と、
前記最小の記録パワーを検出するタイミングを指定するタイミング指定手段とを備え、
前記最適記録パワー設定手段は、前記タイミング指定手段で指定されたタイミングにおいて、前記レーザパワー制御手段によりレーザパワーを段階的に変化させた場合に得られる前記相関検出手段の出力と所定レベルとを比較し、その大小関係が転換した時の記録パワーを前記最小の記録パワーとして検出し、前記最適記録パワーを設定することを特徴とする光ディスク装置。 - 前記タイミング指定手段は、前記光ディスク周辺の温度変化を検出し、前記温度変化が所定値以上となった時点を、前記最小の記録パワーの検出を行うタイミングに指定することを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置。
- 前記タイミング指定手段は、前記最小の記録パワーが検出されてから所定時間が経過した時点を、前記最小の記録パワーの検出を行うタイミングに指定することを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置。
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