JP3958766B2 - 光学的記憶装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光を用いて情報の記録と再生を行うとき再生レーザパワーの設定を行う再生レーザパワー設定方法に関する。

近年、コンピュータの外部記録媒体として、光ディスクが脚光を浴びている。光ディスクは、レーザ光を用いて、媒体上にサブミクロンオーダーの磁気的な記録ピットを作ることにより、これまでの外部記録媒体であるフロッピー（Ｒ）ディスクやハードディスクに比べ、格段に記録容量を増大させることが可能となる。更に、希土類−遷移金属系材料を用いた垂直磁気記録媒体である光磁気ディスクにおいては、情報の書替えが可能であり、今後の発展がますます期待されている。

光ディスクは、例えば３．５インチ片面で約１２８ＭＢの記憶容量を持っている。これは、３．５インチの光ディスクにつき、ディスク半径２４mm〜４０mmに１．６μｍピッチのトラックを設け、円周方向には最小約０．７５μm のピットを記録した場合の記憶容量である。

これは３．５インチフロッピー（Ｒ）ディスク１枚の記憶容量が約１ＭＢであり、光ディスク１枚でフロッピー（Ｒ）ディスク１２８枚分の記憶容量を持つことを意味する。このように光ディスクは記録密度の非常に高い書き替え可能な記録媒体である。

しかし、これからのマルチメディア時代に備え、光ディスクの記録密度を現在よりもさらに高くする必要がある。記録密度を高くするためには、媒体上に更に多くのピットを記録させなければならない。そのためには、現在よりもピットを更に小さくし、ピットとピットの間隔も詰めていく必要がある。

このような方法で記録密度を高くする場合、レーザ光の波長を現在の７８０ｎｍよりも更に短くする必要があるが、実用化を考慮した場合、現行の波長７８０ｎｍでピットサイズを小さくしなければならない。この場合、記録についてはレーザ光のパワーを制御することによってビーム径よりも小さなピットを形成することは可能である。しかし、再生については、ビーム径よりも小さなピットを再生すると、隣のピットとのクロストークが大きくなり、最悪の場合、再生ビームの中に隣のピットまで入ってしまい、実用性を考慮した場合、非常に難しい。

現行の波長７８０ｎｍでビーム径よりも小さなビットを再生する方法として特開平３−９３０５８号の光磁気記録再生方法があり、超解像技術（ＭＳＲ：Mag-netically induced Super Resolution）による記録再生方法として知られている。これは図１０（Ａ）（Ｂ）のように、記録媒体を記録層１２０と再生層１１６に分け、ライトビームのレーザスポット１２２を照射した状態で、記録磁界Ｈｒを加えて記録する。

このときレーザスポット１２２による媒体加熱の温度分布に依存し、再生層１１６が記録ピット１２８の部分については、記録層１２０との境界に形成されるスイッチ層１１８が磁気的に結合して開口部１２４となる。これに対し次の記録ピット１３０の部分についてはスイッチ層１１８の磁気的な結合が解除され、マスク部１２６を形成する。このため隣接するピット１３０に記録磁界Ｈｒを及ぼすことなく記録層１２８の記録ピット１２８に記録磁界Ｈｒによる垂直磁化の書込みができる。

記録後の再生は、図１１（Ａ）（Ｂ）のように、初期化磁石１３２を用いて再生層１１６の磁化方向を一定方向に揃える初期化を行い、再生時の再生レーザパワーを若干高くしてリードビームのレーザスポット１３４を照射する。このときレーザスポット１３４による媒体加熱の温度分布に依存し、再生層１１６には初期磁化情報が残っているマスク部１３６と初期磁化情報が消去されて記録層１２６の磁化情報が転写される開口部１３８が形成される。

再生層１１６に転写された記録層１２０の磁化情報は、光学磁気効果（カー効果あるいはファラデー効果）によって光学的な信号に変換されることでデータが再生される。このとき、現在読み出している記録層１２０のピット１４０に対し、次に読み出す記録層１２０のピット１４２は、再生層１１６の初期磁化情報によるマスク部１３６の形成で転写されないため、記録ピットがレーザスポット１３４より小さくとも、クロストークは発生せず、ビーム径よりも小さなピットを再生することができる。

更に、この超解像技術を用いると、再生部分以外の記録層１２０の領域は初期化された再生層１１６によってマスクされた状態になっているので、隣のピットからのピット干渉が発生せず、更にピット間隔を詰めることができ、また、隣接するトラックからのクロストークを抑えることもできるので、トラックピッチも詰めることができ、現行の波長７８０ｎｍを用いても高密度化を行うことが可能となる。
特開平７−０２９２３８号公報 特開平４−２０５８２３号公報

しかしながら、このような超解像技術を用いた従来の光ディスク装置にあっては、再生時に使用する再生レーザパワーを厳密に制御しなければ、適切な再生動作ができないという問題がある。

その理由は、再生レーザパワーが低すぎた場合、記録層から再生層への転写が起こらず、記録したはずのデータが読み出せなくなる。また逆に再生レーザパワーが高すぎた場合、記録層のデータを破壊してしまう可能性がある。

この現象は、再生レーザパワーを調整するだけでは不十分であり、記録媒体の温度を決める装置内部の環境温度に大きく依存する。即ち、装置内の環境温度が低温側に変化すると、記録層から再生層への転写が十分に起こらず、再生信号のレベルが低下してエラーレートが高くなる。逆に、装置内の環境温度が高温側に変化すると、記録層のデータを破壊してしまう可能性がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、超解像技術を用いた光磁気記録媒体のデータを再生する際に使用する再生レーザパワーを校正動作により最適値に設定すると共に、校正動作によって装置の使用が中断される時間を最小限に抑えるようにした再生レーザパワーの設定方法及び光記憶装置を提供することを目的とする。

図１は本発明の原理説明図である。

まず本発明の光ディスク装置は、基板上に少なくともデータを記録するための記録層と該記録層に記録されたデータを再生するための再生層とを有する光記録媒体を使用する場合の再生レーザパワーの設定方法であって、第１タイマ手段に設定された第1設定時間がパワーオンまたはリセットスタートから経過した後に、光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生レーザパワー校正処理を行い、第２タイマ手段により設定された第２設定時間がパワーオンから経過するまでは、第１タイマ手段による第１設定時間が経過する毎の再生レーザパワー校正処理を行い、第２タイマ手段による第２設定時間が経過した後であって前記第１タイマ手段による第１設定時間が経過した際に、第１タイマ手段による再生レーザバワー校正処理を休止するとともに、今回検出した装置の使用温度と前回検出した使用温度との温度差をチェックし、温度差が所定値を越えた時は再生レーザバワーの校正処理を行い、光記録媒体が投入された際は第１タイマ手段および第２タイマ手段のタイマ条件によらず再生レーザパワーの校正処理を行う。

また、基板上に、少なくともデータを記録するための記録層と記録層に記録されたデータを再生するための再生層とを有する光磁気記録媒体を使用する場合の再生レーザパワーの設定方法であって、レーザパワーの設定は、一定時間間隔毎に、光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理を行い、再生レーザパワー校正時、装置の使用温度が前回の温度に対して変化の度合いが少なくなった場合は、温度変化が所定値を越えるまで、一定時間間隔による再生レーザパワーの校正処理を休止する。

また、一定時間間隔毎に、光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理を行い、再生レーザパワーの校正により決定した最適レーザパワーの値が前回の値に対して変化の度合いが少なくなった場合は、前記一定時間間隔による再生レーザパワーの校正処理を休止する。

また、一定時間間隔毎に、光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理を行い、再生レーザパワーの校正中に上位装置からの割り込み要求に対し校正処理を中断して割り込み要求を処理するか継続するかの判断を行う。

本発明によれば、ビーム径より小さい記録密度（カットオフ空間周波数以上の記録密度）で記録を行い、ビーム径より小さい記録密度で記録されている光磁気記録媒体のデータを再生する際に使用する最適な再生レーザパワーを、実際に装置の再生動作を行う校正処理により得た最適値に設定する。

このため、光ディスク装置内の環境温度が変化しても、また、特性の異なる媒体が挿入された場合でも、再生レーザパワーのパワー不足によってデータが読み出せなくなったり、再生レーザパワーが強すぎて記録データが破壊されてしまうことを確実に防止し、常に最適な再生動作を実現できる。

また校正動作の際に、再生レーザパワーの変化を最小パワーからステップ変化させながら再生信号の変化がなくなる値を求め、これに一定値を加算して最適値を決定することで、校正処理が効率良くでき校正動作によって装置の使用が中断される時間を最小限に抑えることができる。

また本発明は、基板上に少なくともデータを記録するための記録層と該記録層に記憶されたデータを再生するための再生層とを有する光記憶媒体を使用して少なくとも再生を行う光記憶装置であって、一定時間間隔毎に、光記憶媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理手段と、再生レーザパワー校正時、装置の使用温度が前回の温度に対して変化の度合いが少なくなった場合は、温度変化が所定値を越えるまで、前記一定時間間隔による再生パワーの校正処理を休止する手段とを少なくとも備えたことを特徴とする。

また本発明の光記憶装置にあっては、一定時間間隔毎に、前記光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理手段と、再生レーザパワーの校正により決定した最適レーザパワーの値が前回の値に対して変化の度合いが少なくなった場合は、前記一定時間間隔による再生パワーの校正処理を休止する手段とを少なくとも備えたことを特徴とする。

また本発明の光記憶装置にあっては、一定時間間隔毎に、前記光記憶媒体の再生動作を行うことにより、再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理手段と、再生レーザパワーの校正中に上位装置からの割込要求に対し校正処理を中断して割込要求を処理するかどうかの判断を行う手段と、を少なくとも備えたことを特徴とする。

更に本発明の光記憶装置にあっては、一定時間間隔毎に、光記憶媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理手段と、再生レーザパワーの校正中に上位装置からの割込要求に対し校正処理を中断して割込要求を処理するか継続するかのいずれかのモードが設定されるモード設定部と、を少なくとも備え、再生レーザパワー校正手段は、設定されたモードに従った割込要求に対する処理を行うことを特徴とする。

以上説明してきたように本発明によれば、光記録媒体が投入されたとき、第１設定時間が経過する毎であって第２設定時間が経過するまでの間、第２設定時間経過後は装置内温度が所定値を越えたときに再生レーザパワー校正処理を行うようにしたので、校正動作によって装置の使用が中断される時間を最小限に抑えることができるという効果を有する。

また、再生に先立って、光ディスクの再生動作を通じて、そのときの装置内の環境温度に適合した最適な再生レーザパワーを決定して再生時に使用するため、光ディスク媒体上に記録されているデータが再生レーザ光によって破壊されたり、また再生レーザパワーが不足してデータの再生ができなくなったりすることを確実に防止し、ビームスポットの径より小さい記録密度で記録再生を行う場合の信頼性を大幅に向上することができる。

また、再生レーザパワーの校正処理について、初期値から所定パワー値ずつ段階的に変化させて、特性曲線が飽和するエンベローブ部分を求め、これに一定値を加算して最適再生レーザパワーとすることで、処理ステップを低減して短時間で効率的な校正処理を行うことができる。

更に、媒体投入による装置の使用開始から時間がある程度経過すると装置内の環境温度が飽和して安定し、この状態では媒体温度も変動することが殆どないことから、再生レーザパワーの校正を休止させることで、校正動作によって装置の使用が中断される時間を最小限に抑え、上位装置からのアクセス要求が校正動作により待たされる可能性を極めて小さくすることができる。

また、校正中の上位装置からの割込に対して処理を継続するか否か判断可能にこうせいすることで、設定されたモードに従ったアクセス要求割込に対する処理を行うことができる。

図２は本発明の光ディスク装置のブロック図である。まず本発明の光ディスク装置は、基板上に、少なくともデータを記録するための記録層と記録層に記録されたデータを再生するための再生層とを有する光磁気記録媒体を使用する。記録部は、レーザビームのビーム径より小さい記録密度で光磁気記録媒体の記録層にデータを記録する。また、再生部は、再生レーザパワーを適切な値に設定することによって、ビーム径より小さい記録密度で光磁気記録媒体の記録層に記録されているデータを再生する。これに加え本発明は、再生レーザパワー校正部を設け、光磁気記録媒体の再生動作を行うことにより、再生レーザパワーの最適値を決定する。

図２において、光ディスク装置はコントローラ１０と光ヘッド部１２を備える。光ヘッド部１２にはＶＣＭ１４が設けられ、光ヘッド部１２を光ディスクの半径方向に移動して位置決めする。また光ヘッド部１２にはレンズアクチュエータ１６が搭載されている。

レンズアクチュエータ１６はトラックアクチュエータとも呼ばれ、レーザビームをディスク面に結像する対物レンズを所定トラック範囲内移動して、ビーム位置を制御する。シーク動作においては、移動トラック数が多い場合はＶＣＭ１４による光ヘッド部１２の移動が行われ、移動シリンダ数が例えば５０トラックと少ない場合にはレンズアクチュエータ１６によるビーム移動が行われる。

フォーカスアクチュエータ１８は、光ヘッド部１２に設けている対物レンズを光軸方向に移動して、ディスク媒体面に規定のビームスポットが結像するように焦点の調整を行う。光検出器２０は、光ディスクの媒体面に対するレーザビームの照射で得られた反射光を受光する。光検出器２０としては例えば４分割フォトディテクタが使用され、４つの受光部の受光信号の合成により、トラッキングエラー、フォーカスエラー、更には再生信号を得ることができる。

レーザダイオード２２は、ライト動作時のライトビーム、リード動作時のリードビーム、更にはイレーズ動作時のイレーズビームを発生し、本発明にあっては波長７８０ｎｍのものを使用している。レーザダイオード２２としては、ライトビーム、リードビーム、イレーズビームに共通の１つのレーザダイオードを使用してもよいし、ライトビームとイレーズビームを１つのレーザダイオードとし、リードビームについては別のレーザダイオードを設けるようにしてもよい。

電磁石２４は、イレーズ動作時の初期化のための外部磁界を発生する。また本発明は光ディスクとして超解像技術に従った少なくとも記録層と再生層を基板上に備えた光ディスクを使用していることから、この光ディスクの再生時の初期化磁石として電磁石２４が使用される。温度センサ２６は、装置内部の環境温度を検出する。

ここで光ヘッド部１２は１つのユニットとして示しているが、実際には光ディスクに対し、その半径方向に移動される可動部と、装置筐体に固定された固定部とに分けられている。光ヘッド１２の可動部には、レンズアクチュエータ１６、フォーカスアクチュエータ１８が搭載され、一方、固定部側にはＶＣＭ１４、光検出器２０、レーザダイオード２２、温度センサ２６、電磁石２４が設置され、可能な限り可動側を軽量化している。

スピンドルモータ２８は、光ディスク装置の光ディスクを回転駆動する。本発明の光ディスク装置は、カートリッジに収納された３．５インチの光ディスクの使用を対象としていることから、カートリッジの装置に対するローディングにより、スピンドルモータ２８の回転軸に光ディスクがチャッキングされ、チャッキング完了でスピンドルモータ２８が起動して、光ディスクを一定速度で回転するようになる。

次にコントローラ１０側を説明する。コントローラ１０は、その機能をマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）やデジタル・シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）のプログラム制御により実現している。コントローラ１０には全体制御部３０が設けられ、インタフェース制御部３２を介して上位の光ディスク制御装置からのコマンド，データなどをやり取りする。

全体制御部３０は、電源投入時の初期化診断動作の完了後にインタフェース制御部３２を介して上位の光ディスク制御装置よりアクセス要求を受けると、指定されたトラックアドレスに対するシーク動作を行って、目的とするトラックに光ヘッド部１２をオントラックし制御、この状態でライト動作、リード動作あるいはイレーズ動作を行わせる。

全体制御部３０に対しては、位置サーボ制御部３４、フォーカスサーボ部３６、発光パワー制御部３８、バイアス磁石制御部４０およびモータ制御部４２が設けられる。位置サーボ制御部３４は、光検出器２０からトラッキングエラー検出回路４４においてトラッキングエラー信号を検出し、ＡＤコンバータ４６で取り込み、シーク動作およびシーク動作完了後のオントラック制御を行う。

位置サーボ制御部３４の出力は、ＤＡコンバータ４８、ドライバ５０を介してＶＣＭ１４を駆動し、またＤＡコンバータ５２およびドライバ５４を介してレンズアクチュエータ１６を駆動する。

フォーカスサーボ部３６は、光検出器２０の検出信号に基づくフォーカスエラー検出回路５６で得られたフォーカスエラー検出信号をＡＤコンバータ５８で取り込み、ＤＡコンバータ６０およびドライバ６２を介してフォーカスアクチュエータ１８を駆動し、レーザビームを規定のスポット径となるようにフォーカス制御する。

発光パワー制御部３８は、全体制御部３０によるライト動作、リード動作、イレーズ動作の制御指示のもとに、それぞれ定められた規定の発光パワーとなるように、レーザ駆動回路６４を介してレーザダイオード２２の駆動電流を制御し、規定の発光パワーのレーザビームを出力する。

バイアス磁石制御部４０は、イレーズ動作の際あるいは再生時の初期化磁化の際に、ドライバ７０を介して電磁石２４を駆動する。モータ制御部４２は、全体制御部３０より光ディスクのカートリッジ投入完了に基づく起動指令を受けて、ドライバ７２を介してスピンドルモータ２８を一定速度で回転駆動する。

更に、コントローラ１０の外部には記録回路６６と再生回路６８が設けられる。記録回路６６は、データ変調回路として動作し、全体制御部３０によるリード動作時に書込データを受けて変調信号を作り出し、レーザ駆動回路６４に供給してライトビームのレーザ光の書込データに応じた変調制御を行う。再生回路６８は、データ復調回路として機能し、光ヘッド部１２の光検出器２０からの再生受光信号からデータを復調して全体制御部３０に供給する。

更に本発明にあっては、コントローラ１０に再生パワー校正部７４が新たに設けられている。再生パワー校正部７４は、全体制御部３０からの指示に基づき、光ディスクの再生時に使用する最適再生レーザパワーを決定するための校正動作を行う。再生パワー校正部７４に対しては、再生回路６８で得られたアナログ再生信号と温度センサ２６からの温度検出信号がＡＤコンバータ７６でデジタルデータに変換されて取り込まれている。

図３は、図２の再生パワー校正部７４の機能ブロック図である。図３において、再生パワー校正部７４には起動制御部７８、校正処理部８４、優先モード設定部８６、再生レーザパワー設定値格納部８８が設けられる。起動制御部７８に対しては、温度処理部８４を介して温度センサ２６からの温度検出信号に基づく処理結果が与えられる。

また起動制御部７８に対しては、第１タイマ８０と第２タイマ８２が設けられている。第１タイマ８０には、装置のパワーオンスタートから内部の環境温度が安定して定期的な校正動作が必要なくなるまでの時間が設定される。第１タイマ８０の設定時間としては、例えば１２時間あるいは２４時間などの比較的長い時間が設定される。

第２タイマ８２は、装置のパワーオンスタート後に校正動作を行う一定の時間間隔を設定する。第２タイマ８２の設定時間は、例えば１時間というように、第１タイマ８０に対し短い時間が設定される。

起動制御部７８に対しては、更に初期化診断指示信号Ｅ１、媒体投入検出信号Ｅ２およびアクセス要求割込信号Ｅ３が与えられている。起動制御部７８は、装置のパワーオンスタートに伴い、初期化診断指示信号Ｅ１を受けたタイミングで校正処理部８４を起動して、再生レーザパワーを決定するための校正処理を起動する。

その後は第２タイマ８２で設定された一定時間間隔、例えば１時間に１回ごとに校正処理部８４を起動して、校正動作を行わせる。パワーオンスタートから第１タイマ８０で設定された時間、例えば１２時間が経過すると、第１タイマ８０のタイマ出力が起動制御部７８に与えられる。第１タイマ８０のタイマ出力を受けた起動制御部７８は、その後の第２タイマ８２による１時間ごとのタイマ出力を受けても校正処理部８５の起動処理を行わない。この状態にあっては、温度処理部８４による前回の検出温度と今回の検出温度の温度差をチェックし、温度差が所定値以上となった場合にのみ校正処理部８４の校正処理を起動する。

一方、媒体投入検出信号Ｅ２を受けた際には、第１タイマ８０および第２タイマ８２のタイマ条件によらず、必ず起動制御部７８は校正処理部８４を起動して、再生レーザパワーを得るための校正動作を行う。

また、校正処理部８４の動作中に上位の光ディスク制御装置よりアクセス要求があると、起動制御部７８に対してアクセス要求割込信号Ｅ３が与えられる。アクセス要求割込信号Ｅ３を受けたときの校正処理部８４による校正動作は、優先モード設定部８６のモード設定に依存する。

優先モード設定部８６には、上位の光ディスク制御装置からのアクセス要求の割込信号Ｅ３に対し、実行中の校正処理を中断してアクセス要求の割込処理を行うか、校正処理を中断せずに継続するかのいずれかのモードが設定され、設定されたモードに従ったアクセス要求割込信号Ｅ３に対する処理が行われることになる。

優先モード設定部８６に対する優先モードの設定は、オペレータが装置のパネルやボードを使用して行うこともできるし、上位の光ディスク制御装置側からのコマンドでモード設定を行うこともできる。

図４は、本発明で使用する基板上に記録層と再生層を有し、レーザビームのビーム径より小さい記録密度で記録と再生が行われる超解像技術を採用した、基板上に少なくとも記録層と再生層を有する光ディスクの再生レーザパワーに対する再生信号出力を、温度をパラメータにとって表わしている。

図４において、特性曲線９０は環境温度が０℃の場合であり、特性曲線９２は環境温度が３０℃の場合であり、更に特性曲線９４は環境温度が６０℃の場合である。例えば、環境温度３０℃の特性曲線９２を見ると、再生レーザパワーが１．５ｍＷとなったときから再生信号出力が得られ、再生レーザパワーを増加すると、これに伴って再生信号出力もほぼ直線的に増加する。

再生レーザパワーが２．５ｍＷとなる点９８に達すると、それ以上増やしても再生信号出力は例えば１００ｍＶに抑えられ、一定となる。この再生レーザパワーの増加に対し、再生信号出力が増加する特性曲線９２の範囲は、再生レーザパワーが弱すぎて、図１１（Ａ）に示した記録媒体における記録層１２０から再生層１１６に対する記録情報の転写が十分に行われず、再生出力信号が不足している状態である。この状態は、点９８を過ぎる再生レーザパワーに達すると解消され、記録層から再生層への転写が効率良く行われる。

一方、再生レーザパワーを更に増加すると、４．０ｍＷ付近から再生信号出力が低下を始め、５．５ｍＷ付近で再生信号出力が得られなくなってしまう。これは再生レーザパワーが強くなりすぎて記録層の磁化情報が破壊されてしまうことにより生ずる現象である。したがって、特性曲線９２における再生時の最適レーザパワーとしては、特性曲線９２が一定レベルとなる再生信号出力１００ｍＶに収まっている２．５〜３．５ｍＷの範囲で使用することが望ましい。

このような特性は、環境温度０℃の場合の特性曲線９０および環境温度６０℃のときの特性曲線９４についても基本的に同じである。即ち、環境温度が低いほど特性曲線は再生レーザパワーの高い側にシフトしており、環境温度が低いことから高めの再生レーザパワーを必要とする。これに対し、環境温度が上昇すると特性曲線は再生レーザパワーの低い側にシフトし、環境温度により媒体温度も上がっていることから、少ないレーザパワーとしなければならない。

図５は、装置内の環境温度が３０℃にあり、図４の特性曲線９２が得られている状態での本発明の再生パワー校正部７４による校正処理の手順を示している。まず本発明にあっては、初期値として最小再生レーザパワーＷ0 を設定する。この最小再生レーザパワーＷ0 としては、例えば図４の環境温度６０℃のときの再生信号出力開始点となる１．０ｍＷを使用する。

最小再生レーザパワーＷ0 ＝１．０を設定して再生動作を開始したならば、続いて、予め定めた微小なパワーΔＷずつ再生レーザパワーを段階的に増加させる。このΔＷとしては、０．５ｍＷの値例えばΔＷ＝０．２５ｍＷを使用する。最小再生レーザパワーＷ0 に対し、ΔＷ＝０．２５ｍＷだけ増加させたときの再生信号出力は点１０３となり、更に０．２５ｍＷ増加させると点１０４となって僅かに再生信号出力が出始める。更に、０．２５ｍＷを２回増加して再生レーザパワーを２．０ｍＷにすると、点１０６の再生信号出力となる。続いて、０．２５ｍＷを２回増加すると点１０８となる。更に、０．２５ｍＷ増加すると点１１０となるが、前回の点１０８の再生信号出力に対し点１１０の再生信号出力が増加していない。

このため、既に特性曲線のエンベローブ部分を過ぎたものと判断し、１つ前の点１０８の再生レーザパワーＷ＝２．５ｍＷを求める。このように特性曲線のエンベローブの点１０８の再生レーザパワーＷが求められたならば、この値に予め定めた固定値Ｗc を加え、これを最適再生レーザパワーとする。固定的に加えられる値Ｗc としては、０．５ｍＷから２．５ｍＷの範囲の一定値を使用する。この実施例にあっては、Ｗc ＝１．０ｍＷを使用している。

図６は、本発明の光ディスク装置における記録再生動作の全体的な処理を示している。まずステップＳ１で、装置のパワーオンに伴ってイニシャライズと自己診断が行われる。この自己診断の過程で、ステップＳ２の再生レーザパワーの校正処理が行われる。

再生レーザパワーの校正処理が済むと、ステップＳ３で、第１タイマ８０と第２タイマ８２をスタートし、ステップＳ４で、上位の光ディスク制御装置からのアクセス要求を待つ。アクセス要求があればステップＳ１２に進み、リード動作、ライト動作またはイレーズ動作を行うことになる。アクセス要求がなければステップＳ５に進み、例えば１２時間を設定している第１タイマの出力をチェックし、１２時間を経過するまでは、ステップＳ６で、１時間ごとに出力を生ずる第２タイマの出力をチェックする。

このとき１時間を設定した第２タイマの出力が得られていれば、ステップＳ７で第２タイマをリセットスタートした後、ステップＳ８で、再生レーザパワーの校正処理を行う。第２タイマ出力が得られていなければステップＳ１１に進み、媒体投入の有無をチェックし、媒体投入があれば、ステップＳ８で再生レーザパワーの校正処理を行う。

一方、パワーオンスタートから１２時間を経過して第１タイマ８０のタイマ出力が得られると、ステップＳ５からステップＳ９に進み、第２タイマで設定される１時間ごとの時間間隔における前回と今回の環境温度の温度差ΔＴを検出する。そしてステップＳ１で、温度差ΔＴの絶対値が予め定めた閾値温度Ｔthを越えているか否かチェックする。越えている場合には、ステップＳ８で再生レーザパワーの校正処理を行う。越えていなけば、ステップＳ１１で媒体投入の有無をチェックした後、再びステップＳ４の処理に戻る。

図７は、図６のステップＳ２およびステップＳ８の再生レーザパワー校正処理の詳細を示す。

図７の再生レーザパワーの校正処理にあっては、まずステップＳ１で、システム領域として確保されたユーザによるデータの記録には使われないゾーンであるテストゾーンの測定用トラックにシークしてオントラック制御状態とする。この測定用トラックは、その都度、校正に使用する測定データを記録した後に再生を行ってもよいし、既にデータの書き込まれているトラックを測定用トラックとして使用してもよい。

次にステップＳ２で、再生レーザパワーを初期値Ｗ0 ＝１．０ｍＷにセットする。続いてステップＳ３で再生出力レベルを読み込み、ステップＳ４では、前回の再生出力レベルと今回読み込んだ再生出力レベルを比較し、今回の方が大きければ、ステップＳ５で、再生レーザパワーＷをΔＷ例えば０．２５ｍＷだけ増加させ、再びステップＳ３で再生出力レベルを読み込む。

以上のステップＳ３〜Ｓ５の処理を繰り返しているうちに、ステップＳ４で、前回の再生出力レベルが今回の再生出力レベルに等しいか、それより小さくなった場合には、ステップＳ６に進み、そのときの再生パワーＷの値に一定値Ｗc 例えば１．０ｍＷを加算することで、最適再生レーザパワーを算出する。

図８は、図７の再生レーザパワー校正処理の実行中に上位の光ディスク制御装置よりアクセス要求による割込みを受けたときの処理である。

上位装置からのアクセス要求割込みがあると、まずステップＳ１で、ホスト優先モードか否かチェックする。ここで優先モード設定部８６にあってホスト優先モードが設定されていた場合には、ステップＳ２で校正処理を中断し、割込要求に対応したリード、ライトまたはイレーズ動作をステップＳ３で行う。アクセス要求割込処理が終了すると、ステップＳ４で、中断した校正処理を再開する。

一方、ステップＳ１で校正処理優先モードの設定が判別された場合には、ステップＳ５で、ホスト側に対しビジー応答を返し、校正処理を継続し、校正処理の終了に伴うビジー応答の解除を待ってホスト側からのアクセス要求が受け入れられることになる。ここで、装置のパワーオンスタートから第１タイマによる例えば１２時間を経過するまでは、装置内の環境温度は徐々に増加し、これに伴って光ディスクの媒体温度も変動する。

このため、第２タイマ８２による例えば１時間ごとの再生レーザパワーの校正処理を必要とするが、時間がある程度経過すると装置内の環境温度が飽和して安定し、この状態では媒体温度も変動することが殆どない。そこで、第２タイマによる例えば１時間ごとの校正処理を中止して、必要のない再生レーザパワーの校正は行わないようにしている。

また、装置に対しカートリッジ交換で新たに光ディスクが投入された場合にも、装置内の環境温度の変動が予想されることから、このとき媒体投入に伴って再生レーザパワーの校正処理を行うが、その後は第２タイマによる１時間ごとの時間間隔の前回と今回の温度差が所定値を越えない限り、再生レーザパワーの校正は行わないようにしている。

この結果、パワーオンスタートから第１タイマ８０がタイマ出力を生ずる１２時間までは校正動作中のアクセス要求の割込みが起きる可能性があるが、その後は装置内の環境温度が大きく変化しない限り再生レーザパワーの校正は行われないことから、仮に校正優先モードを設定していたとしても、上位装置からのアクセス要求が校正動作により待たされる可能性は極めて少ない。

なお、本発明の再生レーザパワーの設定方法にあっては、一定時間毎に、光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生パワー校正処理を行い、再生レーザパワーの校正により決定した最適レーザパワーの値が前回の値に対して変化の度合いが少なくなった場合に、一定時間間隔による再生レーザパワーの校正処理を休止するようにしても良い。

図９は、本発明による再生レーザパワー校正処理の他の実施例であり、この実施例にあっては、再生レーザパワーを初期値Ｗ0 からΔＷ＝０．２５ｍＷずつ増加させながら再生信号のエラーレートをステップＳ３で測定し、ステップＳ４で、エラーレートが規定値以下となるまで、ステップＳ５によるΔＷずつの再生レーザパワーの増加による測定を繰り返し、エラーレートが規定値以下になったら、そのときの再生レーザパワーに一定値Ｗc を加算して、ステップＳ６で最適再生レーザパワーを求めている。

ステップＳ４にあっては、エラーレートが規定値以下となったときに特性曲線のエンベローブが検出されたものとしているが、エラーがなくなったときにエンベローブ検出としてステップＳ６の最適再生レーザパワーの算出に入るようにしてもよい。

更に、校正処理により決定された最適再生レーザパワーによるレーザダイオードの発光は、再生時に生成される再生ゲート信号を使用してディスク媒体上の光磁気記録再生を行うトラック上の部分についてのみ使用する。これにより最適再生レーザパワーによるレーザダイオードの再生中における連続的な駆動状態を抑え、レーザダイオードを保護して寿命を長くできる。

尚、上記の実施例は、カートリッジに光ディスク媒体を収納した掛け替え可能な光ディスク装置を例にとっているが、光ディスクを複数枚、固定的に備えた構造の光ディスク装置についても、そのまま適用することができる。また、本発明は上記の実施例に示された数値による限定は受けない。

本発明の原理説明図 本発明の実施例を示したブロック図 図２の再生パワー校正部の機能ブロック図 記録媒体の温度をパラメータとした再生レーザパワーと再生信号出力の特性図 特性図における本発明の校正処理の説明図 本発明の記録再生の全体的な処理のフローチャート 図６の再生レーザパワー校正処理のフローチャート 図７で校正中にホスト側から割込要求があった時の処理のフローチャート 図７の再生レーザパワー校正処理の他の実施例のフローチャート 従来の媒体記録の説明図 従来の媒体読出しの説明図

符号の説明

１０：コントローラ
１２：光ヘッド部
１４：ＶＣＭ
１６：レンズアクチュエータ（トラックアクチュエータ）
１８：フォーカスアクチュエータ
２０：光検出器
２２：レーザダイオード
２４：電磁石
２６：温度センサ
２８：スピンドルモータ
３０：全体制御部
３２：インタフェース制御部
３４：位置サーボ制御部
３６：フォーカスサーボ部
３８：発光パワー制御部
４０：バイアス磁石制御部
４２：モータ制御部
４４：トラッキングエラー検出回路
４６，５８，７６：ＡＤコンバータ
４８，５２，６０：ＤＡコンバータ
５０，５４，７０，７２：ドライバ
６４：レーザ駆動回路
６６：記録回路（データ変調回路）
６８：再生回路（データ復調回路）
７４：再生パワー校正部
７８：起動制御部
８０：第１タイマ
８２：第２タイマ
８４：温度処理部
８５：校正処理部
８６：優先モード設定部
８８：再生レーザパワー設定値格納部

Claims (2)

1. 基板上に少なくともデータを記録するための記録層と該記録層に記録されたデータを再生するための再生層とを有する光記録媒体を使用する場合の再生レーザパワーの設定方法に於いて、
   第１タイマ手段に設定された第1設定時間がパワーオンまたはリセットスタートから経過した後に、前記光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生レーザパワー校正処理を行い、
   第２タイマ手段により設定された第２設定時間がパワーオンから経過するまでは、前記第１タイマ手段による第１設定時間が経過する毎の再生レーザパワー校正処理を行い、前記第２タイマ手段による第２設定時間が経過した後であって前記第１タイマ手段による第１設定時間が経過した際に、前記第１タイマ手段による再生レーザバワー校正処理を休止するとともに、今回検出した装置の使用温度と前回検出した使用温度との温度差をチェックし、前記温度差が所定値を越えた時は再生レーザバワーの校正処理を行い、
   光記録媒体が投入された際は第１タイマ手段および第２タイマ手段のタイマ条件によらず再生レーザパワーの校正処理を行うこと、
   を特徴とする再生レーザパワー設定方法。
   
2. 基板上に少なくともデータを記録するための記録層と該記録層に記録されたデータを再生するための再生層とを有する光記録媒体を使用して少なくとも再生を行う光記憶装置に於いて、
   第１タイマ手段と、
   第２タイマ手段と、
   前記光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生レーザパワー校正処理を行う再生レーザパワー校正処理手段とを備え、
   前記再生レーザパワー校正処理手段は、
   前記第１タイマ手段に設定された第１設定時間がパワーオンまたはリセットスタートから経過した後に、前記光記録媒体の再生動作を行うことにより再生レーザパワーの最適値を決定する再生レーザパワー校正処理を行い、
   前記第２タイマ手段により設定された第２設定時間がパワーオンから経過するまでは、前記第1タイマ手段による第1設定時間が経過する毎の再生レーザパワー校正処理を行い、前記第２タイマ手段による第２設定時間が経過した後であって前記第１タイマ手段による第１設定時問が経過した際に、前記第１タイマ手段による再生レーザパワー校正処理を休止するとともに、今回検出した装置の使用温度と前回検出した使用温度との温度差をチェックして前記温度差が所定値を越えた時は再生レーザパワーの校正処理を行い、
   光記録媒体が投入された際は前記第１タイマ手段および前記第２タイマ手段のタイマ条件によらず再生レーザパワーの校正処理を行うこと、
   を特徴とする光記憶装置。

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