JP2005149571A

JP2005149571A - 光ディスク装置の記録方法及び光ディスク装置

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Publication number: JP2005149571A
Application number: JP2003382190A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; 宏鈴木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】データの書き込みを行う際の記録光強度を適正なものとして、高品質な情報記録を可能とした光ディスク装置の記録方法及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、データ領域の外周側にもＰＣＡ領域を設ける。データ領域の長さは記録されるデータのデータ量に応じて定められるが、記録されるべきデータのデータ量が決定された時点で使用されるデータ領域の長さが決まるため、データの書き込みを行う前にデータ領域の外周側にＰＣＡ領域を形成する。このＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を決定してデータ領域にデータを記録する。
【選択図】図３

Description

本発明は光ピックアップにより光ディスクの情報を記録再生する光ディスク装置に関する。

ＣＤ−Ｒ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）等を記録再生する光ディスク記録装置においては、光ディスクを所定の速度で回転させるためにスピンドルサーボ制御が行なわれる。このスピンドルサーボ制御方式のうち記録時のスピンドルサーボ制御方式には、任意の半径位置で線速度が一定になるようにスピンドル回転が制御されるＣＬＶ（ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）記録方式が一般的であったが、最近ではこれに加え、回転角速度が一定になるように制御し、半径が長くなるに従い線速度が増加するＣＡＶ（ＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）記録方式が実用化されている。このＣＡＶ記録の実現によりスピンドルモータの回転数を高回転にできないトルクの小さな小型モータにおいても記録速度の高速化が可能となり、かつ記録時にスピンドルモータの回転変動による電力の消費を抑えることが可能となっている。

ＣＬＶ記録では、任意の半径位置で線速度が一定になるようにスピンドル回転が制御されるため、記録位置に関係なく記録速度は一定であるのに対して、ＣＡＶ記録では線速度が半径に比例し、外周では内周に比較して同一時間内に円周方向の記録する長さが増えるため、外周では内周より高速な記録速度で記録がなされる。

ＣＬＶ方式を採用する光ディスクドライブ装置では、スピンドルモータから見ると、ピックアップが光ディスクの内周に記録しているときには回転を速くし、外周にあるときには遅くする必要があるが、回転を速くするには、高速に対応したモータやドライバ、あるいは回路を使用することが必要となる。Ｚｏｎｅ−ＣＬＶ（ＺＣＬＶ）はこの問題を解決するために開発されたものであり、内周では記録速度を遅くし、ある位置より外周に記録するときには、記録速度を速めている。ＺＣＬＶ方式では、ある一定の位置まで外周に来たところで一旦記録を中断して記録速度を高速にしてこの位置でスピンドルモータの回転速度を上げて記録を再開し、さらに外周に向かって記録しながら、回転速度は連続的に遅くしている。

一般に光ディスクドライブでは、記録開始前に最適な記録パワーを決定するため、ＯＰＣ（ＯｐｔｉｍｕｍＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる試し書きを行う。ＯＰＣを行うための専用のエリアであるＰＣＡ（ＰｏｗｅｒＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＡｒｅａ）領域と呼ばれる領域が光ディスクには存在し、これはユーザによりデータが記録されるデータ領域の内周側に設けられている。

図７に、ＺＣＬＶ方式の場合のＰＣＡ領域形成とデータの記録方法を示す。

図７において、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けた後、このＰＣＡ領域に対してＯＰＣを実行する。この実測した光強度に基づいて記録速度Ｓｐｅｅｄ１のデータ領域での記録光強度を決定し、この記録光強度に基づいてＳｐｅｅｄ２、Ｓｐｅｅｄ３の各領域での記録光強度を計算する。その後、Ｓｐｅｅｄ１、Ｓｐｅｅｄ２、Ｓｐｅｅｄ３の順で記録速度を段階的に変えてデータ領域にデータを記録する。

図８に、ＣＡＶ方式の場合のＰＣＡ領域形成とデータの記録方法を示す。

図８において、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けた後、このＰＣＡ領域に対してＯＰＣを実行する。この実測した光強度に基づいて、記録速度がＳｐｅｅｄ１のときの記録光強度を決定し、この記録光強度に基づいてＳｐｅｅｄ２に至るまでの領域での記録光強度を計算する。その後、データ領域に記録速度をＳｐｅｅｄ１からＳｐｅｅｄ２まで変化させてデータを記録する。なお、ここでのＳｐｅｅｄ１とは光ディスクの内周側での記録速度であり、Ｓｐｅｅｄ２とは光ディスクの外周側での記録速度である。

ＰＣＡ領域の形成を改良したものとして、ＺＣＬＶ方式の光ディスクドライブ装置において、複数の記録領域の境界にＰＣＡ領域を設けたものが（特許文献１）に記載されている。
特開２００２−３５８６４２号公報

しかし、図７、図８に示すいずれの場合においても、光ディスクの内周側に設けられたＰＣＡ領域での光強度の実測値に基づいて、データ領域における記録光強度を推定してデータ記録を行っており、この方法では、光ディスクの製造誤差や回転誤差等の影響によって、実際に用いられる記録光強度がその最適値と相違することが起こり得る。そのため、情報の記録が適正な条件下で行われないという事態が生じる。

また、（特許文献１）記載のものでは、ＰＣＡ領域が複数の記録領域の境界に設けられてはいるが、データの書き込み途中で、記録速度が変わる位置において一旦記録を停止してＰＣＡ領域を形成し、その後データの書き込みを行うことを繰り返すものであるため、データ領域間に隙間を生じてしまう。この隙間があると、エラーの発生要因となるばかりでなく、記録速度が変更されるたびに記録を停止してＰＣＡ領域を形成するため、データ書き込みに要する時間が長くなる。また、このようにして情報の記録がなされた光ディスクを再生する際には、データ領域間の隙間で読み取りに失敗する頻度が高くなる。この場合においても、リトライによって再生することは可能であるが、リトライに要する時間のために、再生時間が長くなる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、データの書き込みを行う際の記録光強度を適正なものとして、高品質な情報記録を可能とした光ディスク装置の記録方法及び光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、追記型または書き換え型の光ディスクの記録方法において、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、データ領域の外周側にもＰＣＡ領域を設け、前記２つのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めてデータ領域にデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法である。

この記録方法では、データ領域における記録光強度を、データ領域の内周側と外周側とに設けられたＰＣＡ領域で実測により決定しているため、光ディスクの内周側に設けられたＰＣＡ領域で測定された光強度からの推定値に基づいて各データ領域で書き込みを行う従来の記録方法に比べて、記録光強度を正確に定めることができ、情報記録の品質を高めることができる。

本発明によると、データ領域における記録光強度を、データ領域の内周側と外周側とに
設けられたＰＣＡ領域で実測により決定しているため、光ディスクの内周側に設けられたＰＣＡ領域で測定された光強度からの推定値に基づいて各データ領域で書き込みを行う従来の記録方法に比べて、記録光強度を正確に定めることができ、情報記録の品質を高めることができる。

本発明の請求項１記載の発明は、追記型または書き換え型の光ディスク装置の記録方法において、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、データ領域の外周側にもＰＣＡ領域を設け、前記２つのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めてデータ領域にデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法である。

本発明の請求項２記載の発明は、データ領域の内周側から外周側に向かって段階的に記録速度を速めて情報記録を行う書き換え型の光ディスク装置の記録方法において、データ記録に先立って、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、記録速度が変わる位置毎にＰＣＡ領域を設け、これらのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めた後、各データ領域において記録速度を変えてデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法である。

この記録方法では、記録速度の異なるデータ領域における記録光強度を、記録速度が変わる位置毎に設けられたＰＣＡ領域で実測により決定し、記録光強度の速度依存性を求めて書き込み位置における最適な光強度で書き込みを行っているため、記録光強度を正確に定めることができ、情報記録の品質を高めることができる。

また、データの書き込み中に、記録速度が変更される毎にＯＰＣを実行してデータの書き込みを行う記録方法と比べると、データの書き込みを行う前にＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行しているため、データ書き込みに要する時間を短縮することができる。

本発明の請求項３記載の発明は、データ領域の内周側から外周側に向かって連続的に記録速度を速めて情報記録を行う書き換え型の光ディスク装置の記録方法において、データ記録に先立って、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、ストラテジが変わる位置または所定の記録位置毎にＰＣＡ領域を設け、これらのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めた後、データ領域で連続的に記録速度を速めてデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法である。

この記録方法では、データ領域における記録光強度を、ストラテジが変わる位置毎に設けられたＰＣＡ領域で実測により決定し、記録光強度の速度依存性を求めて連続的に記録光強度を変え、書き込み位置における最適な光強度で書き込みを行っているため、記録光強度を正確に定めることができ、情報記録の品質を高めることができる。

また、データの書き込み中に、記録速度変更時にＯＰＣを実行してデータの書き込みを行う記録方法と比べると、データの書き込みを行う前にＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行しているため、データ領域間の隙間を生じることがなく、この隙間があることによるエラーの発生を防止することができ、データ書き込みに要する時間を短縮することができる。

本発明の請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ディスクの記録方法に基づいて記録光強度を定めてデータ領域にデータを記録する手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置である。

この光ディスク装置では、記録速度に対応して記録光強度を正確に定めることができるため、情報記録の品質を高めることができる。また、データの書き込みを行う前にＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行しているため、データ領域間の隙間を生じることがなく、この隙間があることによるエラーの発生を防止することができ、データ書き込みに要する時間を短縮することができる。さらに、光ディスクを再生する際に、データ領域間の隙間で読み取りエラーの発生を防止することができ、再生に要する時間を短縮することができる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

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ためのスピンドルモータ、３はスピンドルモータを駆動するためのスピンドモータドライバ、４はレーザダイオードを発光させるためのピックアップユニット、５はピックアップユニット４を駆動するためのアクチュエータドライバ、６はピックアップユニット４を任意の位置まで移動するフィードモータ、７はフィードモータ６を駆動するフィードモータドライバ、８はピックアップユニット４のレーザダイオードに対し駆動電流を流すＬＤドライバ、９はピックアップユニット４で得た再生ＲＦ信号を増幅するためのリードアンプである。ピックアップユニット４には再生ＲＦ信号を検出するための受光素子（本発明の再生信号検出手段）が設けられている。

１０は、フィードモータ６，スピンドルモータドライバ３，アクチュエータドライバ５の制御とリードアンプ９からの再生ＲＦ信号を元にサーボ制御を行うＣＤサーボプロセッサ、１１はデータを記録するためのレーザパルス制御を行うＣＤエンコーダ、１２はリードアンプ９からの出力信号からＡＴＩＰを取り出すＡＴＩＰディテクタ、１３はＤ／Ａ変換器、１４はバッファメモリである。

１５はリードアンプ９からのＲＦ信号より得られるデータをＣＤサーボプロセッサ１０を介してデコードするためのＣＤ−ＲＯＭデコーダ、１６はＣＰＵ、１７はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、１８はメインメモリである。バッファメモリ１４はＣＤ−ＲＯＭデコーダ１５がデコードを完了したデータやホストからのコマンドを保存し、Ｄ／Ａ変換器１３はＣＰＵ１６が記録または再生レーザパワーを設定するために使用される。ＣＰＵ１６は論理判断や演算を行い、リードオンリメモリ１７は、制御プログラムや光ディスク記録装置のための制御プログラムを記憶したプログラム記憶領域を有しており、メインメモリ１８は制御のために必要な記憶領域の他、記録制御、データ再生制御に必要な記憶領域として使用される。

２０はリードアンプ９からの再生ＲＦ信号からジッタ値を取得するためのジッタ計測手段、２１はホストからのコマンドやデータをバッファメモリ１４に出力するためのＡＴＡＰＩインターフェースである。

図２に、ピックアップユニット４の光学系の構成を示す。半導体レーザ光源３１から出射したレーザ光は、回折格子３２を介してビームスプリッタ３３を透過した後、１／４波長板３４を介してミラー３５により反射されてその進行方向が変えられる。その後、コリメータレンズ３６により平行光とされた後、対物レンズ３７によって集光されて光ディス
ク１に照射される。

光ディスク１からの反射光は、対物レンズ３７、コリメータレンズ３６、ミラー３５、１／４波長板３４を上記の逆の経路を経た後、ビームスプリッタ３３によって反射されて集光レンズ３８により集光されて受光素子３９によって受光される。

図３から図５を用いて、本発明の実施の形態１に係る光ディスク装置の記録方法について説明する。

図３は、本発明の光ディスク装置の記録方法の実施の形態１を示す。この実施の形態１では、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、データ領域の外周側にもＰＣＡ領域を設けており、ＣＤ−Ｒなどの追記型メディア、ＣＤ−ＲＷなどの書き換え型メディアのいずれにも適用可能である。データ領域の長さは記録されるデータのデータ量に応じて定められるが、記録されるべきデータのデータ量が決定された時点で使用されるデータ領域の長さが決まるため、データの書き込みを行う前にデータ領域の外周側にＰＣＡ領域を形成する。この２つのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を決定してデータ領域にデータを記録する。

内周側に設けられたＰＣＡ領域と外周側に設けられたＰＣＡ領域での光強度が同じであれば、その同一の光強度でデータの書き込みを行い、内周側に設けられたＰＣＡ領域と外周側に設けられたＰＣＡ領域での光強度が異なる場合には、記録光強度の位置依存性を求めて書き込み位置における最適な光強度で書き込みを行う。

（実施の形態２）
図４は、本発明の光ディスク装置の記録方法の実施の形態２を示す。この実施の形態２は記録速度が光ディスクの内周側から外周側に向かって段階的に増加するＺＣＬＶ方式の場合であり、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、記録速度が変わる位置毎にＰＣＡ領域を設けている。この実施の形態２はＣＤ−ＲＷなどの書き換え型メディアについて適用可能である。

図４ではＰＣＡ領域の形成とデータ領域の形成を時系列的に表しており、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けた後、このＰＣＡ領域に対してＯＰＣを実行する。次に、記録速度が変わる位置毎にＰＣＡ領域を設けてＯＰＣを実行する。これらの実測した光強度に基づいて記録速度の異なるデータ領域において、記録速度Ｓｐｅｅｄ１，Ｓｐｅｅｄ２，Ｓｐｅｅｄ３の各領域での記録光強度を計算する。その後、Ｓｐｅｅｄ１，Ｓｐｅｅｄ２，Ｓｐｅｅｄ３の順で記録速度を段階的に変えてデータ領域にデータを記録する。

この記録方法では、記録速度の異なるデータ領域における記録光強度を、記録速度が変わる位置毎に設けられたＰＣＡ領域で実測により決定し、記録光強度の速度依存性を求めて書き込み位置における最適な光強度で書き込みを行っているため、光ディスクの内周側に設けられたＰＣＡ領域で測定された光強度からの推定値に基づいて記録光強度を定めて各データ領域で書き込みを行う従来の記録方法に比べて、記録光強度を正確に定めることができ、情報記録の品質を高めることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の光ディスク装置の記録方法の実施の形態３を示す。この実施の形態３は光ディスクの回転角速度が一定であり、記録速度が光ディスクの内周側から外周側に向かって連続的に増加するＣＡＶ方式の場合であり、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、ストラテジが変わる位置または選択された記録位置毎にＰＣＡ領域を設けている。この実施の形態３はＣＤ−ＲＷなどの書き換え型メディアについて適用可能である。

図５ではＰＣＡ領域の形成とデータ領域の形成を時系列的に表しており、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けた後、このＰＣＡ領域に対してＯＰＣを実行する。次に、ストラテジが変わる位置または選択された記録位置毎にＰＣＡ領域を設けてＯＰＣを実行する。これらの実測した光強度に基づいて、データ領域において記録速度Ｓｐｅｅｄ１〜Ｓｐｅｅｄ２の領域での記録光強度を計算する。その後、データ領域に記録速度をＳｐｅｅｄ１からＳｐｅｅｄ２まで変化させてデータを記録する。なお、ここでのＳｐｅｅｄ１とは光ディスクの内周側での記録速度であり、Ｓｐｅｅｄ２とは光ディスクの外周側での記録速度である。

なお、この実施の形態３は、光ディスクの内周側においてはＣＡＶ方式を用い、光ディスクの外周側においてはＣＬＶ方式を用いるＰＣＡＶ（ＰａｒｔｉａｌＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）方式に対しても適用することができる。

この記録方法では、データ領域における記録光強度を、ストラテジが変わる位置毎に設けられたＰＣＡ領域で実測により決定し、記録光強度の速度依存性を求めて書き込み位置における最適な光強度で書き込みを行っているため、光ディスクの内周側に設けられたＰＣＡ領域で測定された光強度からの推定値に基づいて各データ領域で書き込みを行う従来の記録方法に比べて、記録光強度を正確に定めることができ、情報記録の品質を高めることができる。

また、データの書込中に、記録速度変更時にＯＰＣを実行してデータの書き込みを行う記録方法と比べると、データの書き込みを行う前にＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行しているため、データ領域間の隙間を生じることがなく、この隙間があることによるエラーの発生を防止することができ、データ書き込みに要する時間を短縮することができる。

図６は、図３から図５に示したＰＣＡ領域の形成とデータ記録方法を流れ図で示したものであり、図６（ａ）が図３に、図６（ｂ）が図４に、図６（ｃ）が図５にそれぞれ対応する。

図６（ａ）においては、情報の書き込み指令（ライトコマンド）がなされると（Ｓ１）、ＯＰＣデータの有無についての判定を行い（Ｓ２）、ＯＰＣデータが無い場合にはデータ領域両端でＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行した（Ｓ３）後、記録速度を一定として情報の書き込みを実行する（Ｓ４）。ＯＰＣデータが有る場合にはＯＰＣデータを読み込んで（Ｓ５）、情報の書き込みを実行する（Ｓ４）。

図６（ｂ）においては、情報の書き込み指令（ライトコマンド）がなされると（Ｓ１１）、ＯＰＣデータの有無についての判定を行い（Ｓ１２）、ＯＰＣデータが無い場合には記録速度が変わる位置でＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行した（Ｓ１３）後、記録速度
を段階的に変えて情報の書き込みを実行する（Ｓ１４）。ＯＰＣデータが有る場合にはＯＰＣデータを読み込んで（Ｓ１５）、情報の書き込みを実行する（Ｓ１４）。

図６（ｃ）においては、情報の書き込み指令（ライトコマンド）がなされると（Ｓ２１）、ＯＰＣデータの有無についての判定を行い（Ｓ２２）、ＯＰＣデータが無い場合にはストラテジが変わる位置または選択された記録位置毎にＰＣＡ領域を形成してＯＰＣを実行した（Ｓ２３）後、記録速度を連続的に変えて情報の書き込みを実行する（Ｓ２４）。ＯＰＣデータが有る場合にはＯＰＣデータを読み込んで（Ｓ２５）、情報の書き込みを実行する（Ｓ２４）。

本発明は、光ディスク装置として利用することができ、記録速度に対応して記録光強度を正確に定めて情報記録の品質を高めた光ディスク装置を実現することができる。

本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示すブロック図ピックアップユニットの光学系の構成を示す図本発明の光ディスク装置の記録方法の実施の形態１を示す図本発明の光ディスク装置の記録方法の実施の形態２を示す図本発明の光ディスク装置の記録方法の実施の形態３を示す図ＰＣＡ領域の形成とデータ記録方法の流れ図ＺＣＬＶ方式の場合の従来のＰＣＡ領域形成とデータの記録方法を示す図ＣＡＶ方式の場合の従来のＰＣＡ領域形成とデータの記録方法を示す図

符号の説明

１光ディスク
２スピンドルモータ
３スピンドルモータドライバ
４ピックアップユニット
５アクチュエータドライバ
６フィードモータ
７フィードモータドライバ
８ＬＤドライバ
９リードアンプ
１０ＣＤサーボプロセッサ
１１ＣＤエンコーダ
１２ＡＴＩＰディテクタ
１３Ｄ／Ａ変換器
１４バッファメモリ
１５ＣＤ−ＲＯＭデコーダ
１６ＣＰＵ
１７ＲＯＭ
１８メインメモリ
１９バス
２０ジッタ計測手段
２１ＡＴＡＰＩインターフェース
３１半導体レーザ光源
３２回折格子
３３ビームスプリッタ
３４１／４波長板
３５ミラー
３６コリメータレンズ
３７対物レンズ
３８集光レンズ
３９受光素子

Claims

追記型または書き換え型の光ディスク装置の記録方法において、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、データ領域の外周側にもＰＣＡ領域を設け、前記２つのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めてデータ領域にデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法。
データ領域の内周側から外周側に向かって段階的に記録速度を速めて情報記録を行う書き換え型の光ディスク装置の記録方法において、データ記録に先立って、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、記録速度が変わる位置毎にＰＣＡ領域を設け、これらのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めた後、各データ領域において記録速度を変えてデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法。
データ領域の内周側から外周側に向かって連続的に記録速度を速めて情報記録を行う書き換え型の光ディスク装置の記録方法において、データ記録に先立って、光ディスクの内周側にＰＣＡ領域を設けるとともに、ストラテジが変わる位置または所定の記録位置毎にＰＣＡ領域を設け、これらのＰＣＡ領域で実測した光強度に基づいて記録光強度を定めた後、データ領域で連続的に記録速度を速めてデータを記録することを特徴とする光ディスク装置の記録方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ディスク装置の記録方法に基づいて記録光強度を定めてデータ領域にデータを記録する手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。