JP5325960B2 - 光ディスク記録方法、光ディスク装置、及び光ディスク - Google Patents

Description

本発明は、エネルギービームの照射により情報を記録する光ディスクに係り、特に組成及び記録メカニズムの異なる種々の高密度追記型光ディスクに対して優れた効果を発揮する光ディスク記録方法、及び該記録方法を用いた光ディスク装置に関する。

近年、相変化材料を用いて１２０ｍｍ径のディスクに片面あたり４．７ＧＢの記録容量を実現したＤＶＤ−ＲＡＭが実用化されている。ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては、記録膜は第１の状態（マーク）と第２の状態（スペース）が存在し、第１の状態と第２の状態とを所定の繰り返しパターンとすることによって情報をマークエッジ記録する。エネルギービームを該記録膜に照射して情報を記録する際の、照射パワーレベルの経時変化のさせ方を、一般的に記録ストラテジと呼ぶ。

ＤＶＤ−ＲＡＭの記録ストラテジは図２に示すようになっており、前記第１の状態にするための第１のパワーレベル（記録パワーレベルＰｗ）と、前記第２の状態にするための第２のパワーレベル（バイアスレベルＰｂ２）と、該第１及び第２のパワーレベルより低い第３のパワーレベル（バイアスレベルＰｂ１）との間でエネルギービームをパルス状に変化させる。特に第１の状態である記録マークを形成する際に、マーク形状歪みを防ぐ目的で、記録マークの長さに応じて前記第１のパワーレベルと前記第３のパワーレベルとを交互にマルチパルス化して照射する。

ところで記録膜上におけるエネルギービームの光スポット径に対して、隣接する２つの記録パルスが照射される位置の間隔が小さいと、光の分布がオーバーラップするためにマーク形状歪み及びマークエッジシフトが生じ易くなる。また、マークあるいはスペースが短い場合には、再生光スポットで十分に分解できないことによる再生信号波形にマークエッジシフトが生じる。

このようなマークエッジシフトの問題に対して、前述したマルチパルスによる記録ストラテジを用い、特にマークの始端部分と終端部分に一定幅で前記第１のパワーレベルのパルス光を照射し、かつ該マークの始端部分と終端部分の位置を、記録するマーク長及び前後のスペース長に応じて随時変化させて記録する補正技術が開示・実用されている。（例えば特許文献１）
前述したマークエッジシフトの発生の仕方は、記録膜の設計に大きく依存しており、特定の記録膜に適合した記録ストラテジが他の記録膜にも適しているとは限らない。そこで種々の記録膜に対応するために、前述したマルチパルスによる記録ストラテジを用い、マークの始端部分に照射する先頭パルスの立ち下がりタイミングを固定したまま立ち上がりタイミングを記録するマーク長及び前スペース長に応じて随時変化させる第１の場合と、該先頭パルスの幅を固定して立ち上がりと立ち下がりのタイミングを記録するマーク長及び前スペース長に応じて随時変化させる第２の場合とをディスクに応じて切り替える。またマークの終端部分に照射する最終パルスについても同様に立ち上がりタイミングを固定したまま立ち下がりタイミングを記録マーク長及び後スペース長に応じて随時変化させる第１の場合と、該最終パルスの幅を固定して立ち上がりと立ち下がりのタイミングを記録マーク長及び後スペース長に応じて随時変化させる第２の場合とをディスクに応じて切り替える補正技術が開示・実用されている。（例えば特許文献２）

特開平７−１２９９５９号公報（第１頁、図２） 特開２０００−１４９２６５号公報（第８頁）

近年において、光ディスクは取扱うデータ容量の増大に伴い高密度化の一途をたどっており、約７００ＭＢ（メガバイト）の容量を有するＣＤに対し、前述したＤＶＤ−ＲＡＭを含め約４．７ＧＢ（ギガバイト）の容量のＤＶＤが一般に広く利用されている。さらに高精細映像を２時間記録可能な２０ＧＢ以上の大容量の次世代光ディスクが開発・製品化されてきており、ここでは光源として波長４０５ｎｍ帯（青紫色）の短波長半導体レーザが用いられ、対物レンズの開口数は０．８５と向上されている。また変調符号もＤＶＤで使用されたＥＦＭ−プラスから１−７ＰＰ変調に変更されており、ランレングス・リミテッド・コードで表現するとＤＶＤがＲＬＬ（２，１０）であるのに対し、ＲＬＬ（１，７）である。この変調符号の変更により、マーク長及びスペース長は、データ検出窓幅をＴｗとすると、ＤＶＤでは３Ｔｗから１１Ｔｗであるのに対して、今回の符号では２Ｔｗから８Ｔｗと変化する。

ユーザのビットあたりの転送時間Ｔを２４ｎｓとした場合の、各符号における諸特性を図５に示す。検出窓幅は広くなる一方で最短マーク長及び最短スペース長が短くなるため、最適マークを記録するための各パワーレベル及び記録ストラテジがＤＶＤ−ＲＡＭとは異なるという問題がある。また再生光スポットに対する最短マーク長さ及び最短スペース長が短くなるため、分解能が低下し、マークエッジシフトがより顕著になるという問題がある。

線方向の最短マーク長はＤＶＤ−ＲＡＭが約０．４２μｍであるのに対し、該次世代光ディスクでは約０．１５μｍであって、隣接するマーク及びスペース間隔が物理的に、より接近する構造となっている。そのためマークを記録する際に注入するエネルギーによる熱の干渉が発生しやすいという問題がある。特に将来高速記録が可能な記録媒体が出てきた際には、該記録媒体を下位互換のために低速の記録装置で記録することが望まれるが、このような高速記録可能な記録媒体は記録感度を向上するために蓄熱しやすい特性となり、上述した熱干渉の問題はより深刻となることが予想される。このため記録時のマークエッジシフトはより顕著になるという問題がある。

次世代光ディスクでは、マークエッジシフトの補正に関して前述した従来技術以上の精度が要求されると予想される。

また次世代光ディスクでは、記録媒体としてＤＶＤ−ＲＡＭと同様の相変化膜だけではなく、ＤＶＤ−Ｒと同様の有機色素膜や、その他の材料を用いることが考えられる。記録膜の材料が異なるとマーク形成のメカニズム自体が異なる場合があるが、記録ストラテジとしては媒体毎に異なる記録波形を使用するのではなく、基本波形は変えずにパラメータの数値を変更するだけで、各記録媒体に対応可能であることが望ましい。また前述の高速記録可能な媒体についても、高速記録と低速記録とで基本波形は変えずにパラメータの数値を変更するだけで対応可能であることが望ましく、特にＣＡＶ（角速度一定）でディスクに記録を行う場合には必須である。

以上を鑑み、本発明の目的は、検出窓幅に対する最短マーク長及び最短スペース長が短い変調符号のマークを、記録膜材料あるいは記録メカニズムの異なる種々の記録媒体、ならびに将来現れる高速記録可能な媒体に対して、波形の基本構成を変えることなく、パラメータ数値の変更のみで正確な記録が可能であって、特に記録時の熱干渉によるマークエッジシフト及び再生時の分解能に起因するマークエッジシフトを補償可能な、光ディスクの記録方法、光ディスク装置を提供することにある。また上記光ディスクの記録方法、光ディスク装置の動作を容易にする光ディスクを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明では以下の光ディスク記録方法、光ディスク装置及び光ディスクの構成とした。

エネルギービームを照射することで光学的に異なる形態に変化させ情報を記録可能な記録膜を備える光ディスクに対し、前記エネルギービームに少なくとも２つの発光パワーレベルを持たせ、該エネルギービームを前記光ディスクの記録膜面内で相対的に移動させるとともに、各パワーレベルの発光時間を変えて複数のパルス状に照射することにより、前記光学的に異なる形態にある記録マークの長さ及びスペースの長さ（マーク間隔）として情報を記録する光ディスク記録方法であって、前記複数のエネルギービームパルスのうち、先頭パルスの位置および幅を記録するマーク長及び前スペース長に応じて各々独立に適宜変化させながら記録し、最終パルスの位置および／または幅を記録するマーク長及び後スペース長に応じて適宜変化させながら記録する光ディスク記録方法とした。

さらに最短マークに対しては単パルスで記録を行い、該単パルスの位置及び幅を前スペース長及び後スペース長に応じて適宜変化させながら記録する光ディスク記録方法とした。または前記単パルスの立ち上がり位置を前スペース長に応じて、立ち下がり位置を後スペース長に応じて適宜変化させながら記録する光ディスク記録方法とした。

光ディスク装置として、エネルギービーム発生器と、該エネルギービーム発生器の発生するエネルギービームの発光パワーを少なくとも２つの所定のパワーレベルに設定可能なパワー調整手段と、該エネルギービームを所定のパワーレベルで照射することにより光学的に異なる形態に変化させて情報を記録可能な記録膜を備える光ディスクを保持する保持機構と、該エネルギービームを前記光ディスクの記録膜面内で相対的に移動可能な移動手段と、記録すべき情報を前記エネルギービームのパワーレベル変化に変換する変換手段と、エネルギービームの発光制御に関する設定値を保持する記憶手段とを有し、該記憶手段には前記先頭パルスに関する位置と幅とを各々記録マーク及び前スペース長に対して定義した２つ以上の参照テーブルを備え、また最終パルスに関する位置および／または幅を各々記録マーク及び後スペース長に対して定義した１つ以上の参照テーブルを備え、前記パワー調整機構は前記各テーブルを参照しながら発光パルスのタイミング制御を行う構成とした。

さらに単パルスの位置及び幅を前スペース長及び後スペース長に対して定義した２つ以上の参照テーブルを前記記憶手段に備え、該テーブルを参照しながら発光パルスのタイミング制御を行う光ディスク装置とした。

あるいは単パルスの立ち上がりを前記先頭パルスの位置または幅に関する参照テーブルを参照するとともに、立ち下がりを前記最終パルスの位置または幅に関する参照テーブルを参照しながら発光パルスのタイミング制御を行う光ディスク装置とした。

さらに前記各参照テーブルには、各パルスの位置または幅を定義する定義式において整数で表わされる係数の値を保持する構成とした。特に各パルスの位置および／または幅を記録倍速に対して線形項と非線型項の和として表現した上で、線形な項の係数を保持するか、線形な項の係数の所定値からの差分を保持する構成とした。

また光ディスクとして、前記各参照テーブルの一部もしくは全部がディスクの所定の位置に予め記録してある構成とした。

本発明の光ディスク記録方法及び光ディスク装置によれば、検出窓幅に対する最短マーク長及び最短スペース長が短い変調符号のマークを、記録膜材料あるいは記録メカニズムの異なる種々の記録媒体、ならびに将来現れる高速記録可能な媒体に対して、波形の基本構成を変えることなく、パラメータ数値の変更のみで正確な記録が可能である。特に記録時の熱干渉によるマークエッジシフト及び再生時の分解能に起因するマークエッジシフトを補償可能である。また本発明の光ディスクによれば、上記光ディスク記録方法及び光ディスク装置の動作を容易にすることができる。

ＲＬＬ（１，７）の変調に対応した、本発明の光ディスク記録方法における記録ストラテジを示す説明図である。 ＬＬ（２，１０）の変調に対応した、従来の記録方法における記録ストラテジを示す説明図である。 発明の光ディスク記録方法の第３の実施形態における、２Ｔｗの記録パルスを示す説明図である。 本発明における光ディスク装置の一具体例を示すブロック図である。 ユーザのビットあたりの転送時間Ｔを２４ｎｓとした場合の、ＲＬＬ（１，７）及びＲＬＬ（２，１０）の各変調方式の比較表である。 図１に示す第１の実施形態における先頭パルスに関するパラメータの参照テーブルを例示する表である。 図１に示す第1の実施形態における最終パルスに関するパラメータの参照テーブルを例示する表である。 本発明の第２の実施形態における２Ｔｗの記録パルスに関するパラメータの参照テーブルを例示する表である。 本発明の第３の実施形態における最終パルスに関するパラメータの参照テーブルを例示する表である。

以下、本発明の第１の実施形態である光ディスク記録方法を図面を用いて説明する。

図１は本発明の光ディスク記録方法における記録ストラテジを示している。本実施例においては情報を変調符号としてＲＬＬ（１，７）に変換して記録を行う場合について示してあり、記録及び再生における基準クロックの時間幅（検出窓幅）をＴｗとした場合、最短マークないし最短スペースの長さは２Ｔｗ（時間Ｔｗの２倍の長さの時間）であり、通常は最長マークないし最長スペースの長さは８Ｔｗである。

光ディスクに対して記録すべき情報を時系列的に表わすＮＲＺＩ信号が与えられた場合に、適当な信号処理回路にてＮＲＺＩ信号をエネルギービームのパワーレベルの時系列的変化すなわち発光パルス波形に変換する。

ここでは記録膜の材料として良好なオーバーライト特性を有する書き換え可能な相変化材料を用いた場合を想定し、パワーレベルとしては記録レベルＰｗ、第１のバイアスレベルＰｂ１、第２のバイアスレベルＰｂ２の３つのレベルを設定した。記録レベルＰｗのエネルギービームを照射することで記録膜を第１の状態（本実施例においてはマーク）に、第２のバイアスレベルＰｂ２のエネルギービームを照射することで記録膜を第２の状態（本実施例においてはスペース）に、可逆的に移行が可能である。また第１のバイアスレベルＰｂ１は第２のバイアスレベルＰｂ２と等しいか或いはそれより低いパワーレベルである。

記録膜にマーク（第１の状態の領域）を形成する際に、該マーク長が３Ｔｗ以上（すなわちＮＲＺＩ信号の長さが３Ｔｗ以上）の場合には、記録レベルＰｗの照射期間中に第１のバイアスレベルＰｂ１の期間を混在させて、エネルギービームをマルチパルス化させる。マルチパルス化されたエネルギービームのうち、最初の光パルスを先頭パルスと称し、最後の光パルスを最終パルスと称することとする。先頭パルスと最終パルスの間には、ＮＲＺＩ信号の長さに応じて、記録レベルＰｗと第１のバイアスレベルＰｂ１とを反復する光パルスが繰り返されるが、その繰り返し数はＮＲＺＩ信号の長さをｎ（ここではｎ＞４）とすると（ｎ−３）個である。この先頭パルスと最終パルスに挟まれた繰り返しパルス全体を櫛形パルスと称する。

整理すると、ｎＴｗの長さのＮＲＺＩに対応したマークを形成する場合に発生させる光パルスの総数は（ｎ−１）個である。特に４Ｔｗ以上の長さのＮＲＺＩに対応したマークを形成する場合、記録パルスは先頭パルスと櫛形パルスと最終パルスとでなる。また、３Ｔｗの長さのＮＲＺＩに対応したマークを形成する場合には、記録パルスは先頭パルスと最終パルスとでなる。また、２Ｔｗの長さのＮＲＺＩに対応したマークを形成する場合には、記録パルスは単一のパルスとなる。

また３Ｔｗ以上では最終パルスに引き続き、２Ｔｗでは記録パルスに引き続き、エネルギービームを第１のバイアスレベルＰｂ１に所定の期間保持する。

ところで、相変化材料以外の、例えば有機色素材料の記録膜を有する光ディスクに対しては、第２のバイアスレベルＰｂ２でエネルギービームを照射したとしても記録膜を第１の状態から第２の状態へ移行することができない。そのため記録レベルＰｗと第１のバイアスレベルＰｂ１の２つのパワーレベルのみ設定した記録ストラテジであってもよい。

しかしながら、記録できない程度のバイアスレベルを使用することにより、記録特性を向上することが可能な場合がある。例えば高速に記録する場合において、特にエネルギービームの出力限界がある場合に、記録レベルＰｗのパルスの照射だけでは十分に記録膜の温度を上昇させることができなくなることが起こるが、記録時の温度上昇を助けるために記録前からバイアスレベルにて余熱を与えることで容易に記録可能とすることができる。従って、不可逆的な状態変化を行う追記型の光ディスクに対しても、図１に示すような３つのパワーレベルを有する記録ストラテジを採用できる。

次に本実施例における先頭パルス及び最終パルスの時刻（位置）及び照射時間（幅）の定義について説明する。先頭パルスの立ち上がり時刻は、ＮＲＺＩの立ち上がり時刻から１Ｔｗだけ経過した時刻を基準に、変位時間ｄＴｔｏｐだけ先行した時刻とする。なお、該基準時刻に対して変位時間ｄＴｔｏｐだけ経過して立ち上がる場合には負の値を持つものとする。また、先頭パルスの照射時間Ｔｔｏｐは先頭パルスの立ち上がり時刻から立ち下がり時刻までの時間とする。一方、最終パルスの立ち上がり時刻はＮＲＺＩの立ち下がり時刻から１Ｔｗだけ先行する時刻を基準に、変位時間ｄＴｌｐだけ先行した時刻とする。なお、該基準時刻に対して変位時間ｄＴｔｏｐだけ経過して立ち上がる場合には負の値を持つものとする。また、最終パルスの照射時間Ｔｌｐは最終パルスの立ち上がり時刻から立ち下がり時刻までの時間とする。

また２Ｔｗの記録パルスについては、本実施例では先頭パルスの定義に準ずるものとする。

櫛形パルスについては、各々のパルスの立ち上がりは基準クロック位置に一致するものとし、各パルスの立ち上がりから時間Ｔｍｐだけ経過した時刻に立ち下がるものとする。

また前述した最終パルス後の、第１のバイアスレベルの照射時間については、ＮＲＺＩの立ち下がり時刻を基準に、変位時間ｄＴｅだけ先行した時刻とする。なお、該基準時刻に対して変位時間ｄＴｅだけ経過して立ち上がる場合には負の値を持つものとする。

本実施例においては、ｄＴｔｏｐ、Ｔｔｏｐ、ｄＴｌｐ、Ｔｌｐ、Ｔｍｐ、ｄＴｅの各値は基準クロックＴｗに対する線形項と非線型項との和で定義する。例えばｄＴｔｏｐを下式で定義する。

ｄＴｔｏｐ＝ａ・Ｔｗ／ｎ＋ｂ・ｔ
ｎは所定の整数であり、Ｔｗ／ｎはパルス分解能を表わす。ｔはＴｗに依存しない所定の時間である。またａおよびｂは各項の係数であり、ここでは整数とする。

ただし本発明はこれに限るものではなく、例えば基準クロックＴｗに対する線形項のみで定義してもよいし、逆に非線型項のみで定義しても構わない。また各パラメータのうち、例えば線形項と非線形項の和で定義されるものと、線形項のみのものが混在してもよい。

ところで、上記記録パルスのタイミングを定義する、ｄＴｔｏｐ、Ｔｔｏｐ、ｄＴｌｐ、Ｔｌｐ、Ｔｍｐ、ｄＴｅは必ずしも一定の値を取れるとは限らない。

前述したような記録時の隣接マーク間の熱干渉及び再生時の分解能不足によるマークエッジシフトを補償するため、例えば前述のＤＶＤ−ＲＡＭなどでは、本実施例とはパルスのタイミングの定義は必ずしも同じではないが、先頭パルスの立ち上がり時刻と最終パルスの立ち下がり時刻を規定するパラメータについて、各々ＮＲＺＩ信号の組み合わせに応じて適応的に変化させる事があった。特に先頭パルスについては、先頭パルスの照射時間を変えずに時間軸方向に平行移動させるか、または立ち下がり時刻を固定して立ち上がりを変化させる事があった。最終パルスについても同様に、照射時間を変えずに平行移動させるか、立ち上がり時刻を固定して立ち下がりを変化させる事があった。

しかしながら、前述したように、特に本発明で想定している次世代光ディスクのように最短マーク長及び最短スペース長が０．２μｍ以下となるような場合においては、記録時において隣接したマーク間の熱的な干渉は更に大きくなり、常に安定した記録をすることが困難である。追記型の記録膜は特に熱干渉の影響を受けやすい特性があり、前スペース長の違いによるマークの前エッジシフトが顕著である。

また再生時においても、本発明で想定している次世代光ディスクのように最短マーク長および最短スペース長が２Ｔｗとなるため、再生光スポットの分解能が低下することで再生信号のマークエッジシフトによる再生性能劣化が顕著になり、従来の方法では十分な補正が行えない場合があった。

そこで本実施例においては、特に顕著な前エッジシフトを補正するため、図６に示すような、前記ｄＴｔｏｐの参照テーブルと、前記Ｔｔｏｐの参照テーブルとを各々独立に定義する構成とした。これにより記録マーク長と前スペース長の組み合わせに対し、先頭パルスの位置および幅を自由に定義することが可能となる。より干渉の大きい次世代光ディスクに対しても、精密なエッジシフト補正が可能であり、これにより記録・再生性能を向上させることができる。

特に本実施例においては、各パラメータのＴｗに対する線形項の係数（上記のｄＴｔｏｐの例では係数ａ）に関する参照テーブルを定義する。該係数は整数なので、記録すべき情報量を抑えることができるとともに、ＣＡＶ（角速度一定）で記録する際等、複数の記録速度に応じてＴｗが変化する場合に対応が容易となる利点がある。

あるいは予め各パラメータの基準値を定義しておき、各参照テーブルの値には変位量を定義するようにしてもよい。例えば上記ｄＴｔｏｐの定義において、基準値をａ０（整数）、変位量をΔａ（整数）とし、
ｄＴｔｏｐ＝（ａ０＋Δａ）Ｔｗ／ｎ＋ｂ・ｔと定義し直した上で、Δａに関して参照テーブルを定義するようにしてもよい。

また後エッジシフトについては、図７に示すような、前記ｄＴｌｐの参照テーブルか、もしくは前記Ｔｌｐの参照テーブルを定義した。また、該ｄＴｌｐの参照テーブルとＴｌｐの参照テーブルとを、例えば光ディスクの記録膜材料の違いに応じて、切り替え可能に構成した。有機色素等の追記型の記録膜は後スペース長の違いによる影響を受けにくいという特性があるので、必ずしも後エッジを精密に補正制御する必要がない。しかしながら従来技術と同様の後エッジ補正を行う構成とすることで、本実施例で想定したような相変化の記録媒体に対して十分な後エッジシフトの補正が可能となる。

なお先頭パルスと同様に前記ｄＴｌｐおよび前記Ｔｌｐに関する参照テーブルを、各々独立に定義する構成としてもよい。この場合、記録ストラテジの変数が増える代わりに、最終パルス波形の位置および幅を自由に定義することが可能となる。

また本実施例では先頭パルスに関し、図６に示したように、前スペース長を２Ｔｗ、３Ｔｗ、４Ｔｗ、５Ｔｗ以上の４種類に分類し、記録マーク長を２Ｔｗ、３Ｔｗ、４Ｔｗ以上の３種類に分類した４ｘ３の参照テーブルとした。また最終パルスに関し、図７に示したように、後スペース長を２Ｔｗ、３Ｔｗ、４Ｔｗ、５Ｔｗ以上の４種類に分類し、記録マークを３Ｔｗ、４Ｔｗ以上の２種類に分類した４ｘ２の参照テーブルとした。しかしながら本発明はこれに限るものではなく、スペース長、記録マーク長に対する依存性の大きさと、補正効果を勘案して任意に参照テーブルの大きさを定義して構わない。

また本実施例では各パルスのタイミングを立ち上がり時刻と照射時間で定義したが、本発明は定義の仕方に依存するものではなく、立ち上がり時刻と立ち下がり時刻で定義してもよいし、立ち下がり時刻と照射時間で定義してもよいし、あるいは照射時間と照射時間の中心時刻で定義してもよい。

本発明によれば、本実施例に示した参照テーブルを備えることで精密なマークエッジ補償が可能であり、従って材料の異なる記録膜あるいは記録メカニズムを持つ種々の光ディスクに対しても、基本波形を変えることなく、各パワーレベル及び該参照テーブルを含む各パルスのタイミングパラメータを変更するのみで対応可能である。

次に本発明の第２の実施形態である光ディスク記録方法について説明する。

本実施例においては、２Ｔｗの記録パルスの時刻（位置）及び照射時間（幅）の定義を、３Ｔｗ以上とは独立して定義する。すなわちパルスの立ち上がり位置をｄＴｔｏｐ２、照射時間をＴｔｏｐ２とする。ｄＴｔｏｐ２およびＴｔｏｐ２に関し、各々独立に、前スペース長及び後スペース長の組み合わせに応じて図８に示すような参照テーブルを定義する構成とした。なおｄＴｔｏｐ及びＴｔｏｐの参照テーブルについては、記録マーク長に関し、３Ｔｗ以上で定義する。

このように２Ｔｗの記録パルスを前スペースおよび後スペースの組み合わせによって定義することにより、前記第１の実施例では制御できなかった、２Ｔｗマークの後エッジシフトの後スペース長依存が補償可能となる。それ以外の構成は前記第１の実施形態と同様であり、ここではそれらの構成および機能の説明は省略する。

本発明の第３の実施形態である光ディスク記録方法について説明する。

本実施例においては、図３に示すように、２Ｔｗの記録パルスを先頭パルスと最終パルスの重なりとみなして各パラメータを定義する。即ち、立ち上がり時刻を前述の先頭パルスの時刻（位置）ｄＴｔｏｐで定義し、立ち下がり時刻を前述の最終パルスの照射時間（幅）Ｔｌｐにより定義する。

また先頭パルスの照射時間（幅）Ｔｔｏｐ及び最終パルスの時刻（位置）ｄＴｌｐは記録ディスク毎に固有の値とする。ただし先頭パルスが後エッジを超えず、最終パルスが前エッジを超えず、且つ先頭パルスと最終パルスが分離して二つのパルスにならないように定義する。

あるいは先頭パルスの照射時間を常に最終パルスの照射時間と同じ設定値となるようにし、最終パルスの立ち上がり時刻を常に先頭パルスの立ち上がり時刻と同じ設定値となるように定義する。即ち、先頭パルスと最終パルスを一致させるとともに、立ち上がり時刻は前スペース長に応じて変化させ、立ち下がり時刻は後スペース長に応じて変化させる。

また最終パルスを規定するｄＴｌｐおよびＴｌｐの参照テーブルに関し、図９に示すように２Ｔｗマークを含めて、記録マーク長を３種類に分類した。それ以外の構成は前記第１の実施形態と同様であり、ここではそれらの構成および機能の説明は省略する。

このように２Ｔｗの記録パルスを先頭パルスと最終パルスの重なりとして定義することにより、前記第２の実施例のように参照テーブルの数を増やすこと無く、２Ｔｗマークの後エッジシフトの後スペース長依存が補償可能となる。なおかつ２Ｔｗに関しても３Ｔｗ以上と統一的に取扱うことが可能という効果を奏する。

次に本発明の第４の実施形態である光ディスク装置および光ディスクについて図面を参照しながら説明する。

図４は本発明における光ディスク装置のブロック図である。着脱可能な光ディスク１００は、スピンドルモータ１１０に備えられたチャッキング機構１１２により保持されている。該スピンドルモータ１１０を駆動させることにより、前記光ディスク１００が回転し、光ピックアップ１１７から照射されるエネルギービームと該光ディスク１００との相対的な位置を移動させる。また光ピックアップ１１７は送りモータ１１６を駆動させることで、ガイドレール１１５に沿って、前記光ディスク１００の略半径方向に直線移動が可能である。

光ピックアップ１１７には、エネルギービーム発生器である半導体レーザ１３１が備えられている。該半導体レーザ１３１から出射したエネルギービームはコリメートレンズ１３２及びビームスプリッタ１３３を透過し、対物レンズ１３６により集光する。該対物レンズ１３６は対物レンズアクチュエータ１２１に保持され、前記光ディスク１００の記録面に垂直な方向（フォーカス方向）並びにディスク半径方向（トラッキング方向）に変位・位置決め可能な構成となっており、エネルギービームを光ディスク１００の所定の位置に集光可能である。

光ディスク１００の記録面に集光されたエネルギービームの一部は、反射されて再び対物レンズ１３６を透過し、ビームスプリッタ１３３にて反射され、検出レンズ１３４で集光されて光検出器１３５で光強度を検出される。該光検出器は、受光領域が複数に分割されており、各々の受光領域で検出された光強度はアンプ１５２で増幅されると共に演算され、対物レンズ１３６で集光された光スポットと光ディスク１００との相対的な位置関係の情報（サーボ情報）と情報再生信号とが検出される。サーボ信号はサーボコントローラ１５１に送られ、再生信号はデコーダ１５３に送られる。

光ディスク装置に光ディスク１００が取付けられ、チャッキング機構１１２が光ディスク１００を固定すると、検出器１４０が作動し、その信号をシステムコントローラ１５０に送る。システムコントローラ１５０はそれを受けて、スピンドルモータ１１０を制御して光ディスク１００を所定の回転数となるように回転させる。また、システムコントローラ１５０は、送りモータ１１８を制御して、光ピックアップ１１７を所定の位置に位置決めする。また、システムコントローラ１５０は、半導体レーザ１３１を発光させると共に、サーボコントローラ１５１を介して送りモータ１１６を制御し、対物レンズアクチュエータ１２１を駆動して対物レンズ１３６の形成する焦点スポットを光ディスク１００の所定の位置に位置決めする。次いで、サーボコントローラ１５１は焦点スポットが光ディスク１００上の記録面に形成された由の信号をシステムコントローラ１５０に送る。システムコントローラ１５０はデコーダ１５３を作動し、再生信号をデコードする。再生されたトラックがコントロールゾーンの情報トラックでない場合には、システムコントローラ１５０はサーボコントローラを介して、焦点スポットがコントロールゾーンの情報トラックに位置決めされるようにする。上記動作の結果、システムコントローラ１５０は光ディスク１００のコントロールゾーンの情報トラックを再生し、記録に関するディスク情報を読み出す。

ここで、光ディスク１００は本発明における光ディスクである。コントロールゾーンの情報トラックには、記録に関するディスク情報として、図１に示したような記録ストラテジの各パラメータと、前述した第１ないし第３の実施形態に示した参照テーブルと、場合によって参照テーブルのタイプ（テーブルの値が係数か差分か等）を示すフラグとが、予め記録されている。これにより本実施例の光ディスクの動作を容易にすることが可能となる。

システムコントローラ１５０はこれら記録に関する情報、すなわち記録パワーレベル、各記録パルスの時間的な関係、各参照テーブル、及びフラグの情報を読み取り、信号処理回路１５４のパラメータテーブル、遅延回路１５５のパラメータテーブル、及び電流シンク１５６の電流シンク量パラメータに書き込む。ここで特に遅延回路１５５、または遅延回路１５５と信号処理回路１５４の組み合わせは、本発明の各参照テーブルの記憶手段として機能している。

なおシステムコントローラ１５０が光ディスク１００の記録ストラテジのパラメータを読み、これらを信号処理回路１５４のパラメータテーブル、遅延回路１５５のパラメータテーブル、及び電流シンク１５６の電流シンク量パラメータに書き込むのは、該光ディスク１００が記録可能な状態である場合のみでよく、記録禁止状態の場合にはこれらの処理を省略してもよい。

入力コネクタ１５９を介して上位コントローラから情報再生の指示が送られてきた場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与えて焦点スポットを光ディスク１００の上の適切な位置に位置決めし、光検出器１３５で得られる再生信号をデコードした後、出力コネクタ１５８を通して再生情報を上位コントローラに送る。

入力コネクタ１５９を介して上位コントローラから情報記録の指示が送られてきた場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与えて焦点スポットを光ディスク１００の上の適切な位置に位置決めする。また記録すべき情報は信号処理回路１６１によりＮＲＺＩ信号に変換され、さらに信号処理回路１５４により複数の適当なパルス列に変換される。これらのパルス列は遅延回路１５５を通って各々所定の遅延を与えられ、電流シンク１５６へと伝えられる。

半導体レーザ１３１には定電流源１５７が接続されており、また該定電流源１５７には複数の電流シンク１５６が接続されており、半導体レーザ１３１と複数の電流シンク１５６で消費される電流の合計が常に一定であるように構成されている。電流シンク１５６が動作して電流を吸い込むか否かは信号処理回路１５４で発生して遅延回路１５５を通過してきた信号に依存している。電流シンク１５６が動作することにより、定電流源１５７から供給される電流の一部が電流シンク１５６に吸い取られ、結果として半導体レーザ１３１に供給される電流量が低下する。これにより、半導体レーザで発光するエネルギービームのパワーレベルを変化させる。信号処理回路１５４と遅延回路１５５は、複数の電流シンク１５６を適当なタイミングで動作させることにより、図１に示した本発明の記録ストラテジを実現する。即ち、本実施例の光ディスク装置により、前記実施例１ないし実施例３に示した光ディスク記録方法を実現し、より干渉の大きい次世代光ディスクに対し、特に将来の高速記録ディスクを低速記録する下位互換時においても、精密なエッジシフトが補正可能であるとともに、記録膜材料あるいは記録メカニズムの異なる種々の光ディスクに対して、記録ストラテジの基本波形を変えることなく対応が可能となる。

なお、以上の動作を行うために、本実施例の光ディスク装置は端子１６０を介して外部から電力の供給を受けている。

１００…光ディスク、１１０…スピンドルモータ、１１２…チャッキング機構、１１５…ガイドレール、１１６…送りモータ、１１７…光ピックアップ、１２１…対物レンズアクチュエータ、１３１…半導体レーザ、１３２…コリメートレンズ、１３３…ビームスプリッタ、１３４…検出レンズ、１３５…光検出器、１３６…対物レンズ、１５０…システムコントローラ、１５１…サーボコントローラ、１５２…アンプ、１５３…デコーダ、１５４…信号処理回路、１５５…遅延回路、１５６…電流シンク、１５７…定電流源、１５８…出力端子、１５９…入力端子、１６０…電源端子、１６１…信号処理回路、１７０…２値化回路。

Claims (3)

1. エネルギービームを照射することで光学的に異なる形態に変化させ情報を記録可能な記録膜を備える光ディスクに対し、前記エネルギービームに少なくとも２つの発光パワーレベルを持たせ、該エネルギービームを前記光ディスクの記録膜面内で相対的に移動させるとともに、各パワーレベルの発光時間を変えて複数のパルス状に照射することにより、前記光学的に異なる形態にある記録マークの長さ及びスペースの長さとして情報を記録する光ディスク記録方法であって、
   前記エネルギービームのパルスの発光時間に関する設定値を、係数（整数）と基準クロックの積を所定の整数で除算したものとして定義し、
   最短の記録マーク長の先頭パルスの位置を前スペース長及び後スペース長に対応させ、前記最短の記録マーク長より長い記録マーク長の先頭パルスの位置を記録マーク長及び前スペース長に対応させて、前記係数を特定する整数値を第１のテーブルに保持し、
   最短の記録マーク長の先頭パルスの幅を前スペース長及び後スペース長に対応させ、前記最短の記録マーク長より長い記録マーク長の先頭パルスの幅を記録マーク長及び前スペース長に対応させて、前記係数を特定する整数値を第２のテーブルに保持し、
   前記先頭パルスの位置及び幅を前記第１のテーブルと前記第２のテーブルに基づいて、光ディスクに情報を記録することを特徴とする光ディスク記録方法。
2. エネルギービーム発生器と、該エネルギービーム発生器の発生するエネルギービームの発光パワーを少なくとも２つの所定のパワーレベルに設定可能なパワー調整ユニットと、該エネルギービームを所定のパワーレベルで照射することにより光学的に異なる形態に変化させて情報を記録可能な記録膜を備える光ディスクを保持する保持機構と、該エネルギービームを前記光ディスクの記録膜面内で相対的に移動可能な移動ユニットと、記録すべき情報を前記エネルギービームのパワーレベル変化に変換する変換ユニットとを有し、
   前記光ディスクに対し、前記移動手段を動作させながら、前記エネルギービームの各パワーレベルの発光時間を変えて複数のパルス状に照射することにより、前記光学的に異なる形態にある記録マークの長さ及びスペースの長さとして情報を記録する光ディスク装置であって、
   前記エネルギービームのパルスの発光時間に関する設定値を、係数（整数）と基準クロックの積を所定の整数で除算したものとして定義し、
   最短の記録マーク長の先頭パルスの位置を前スペース長及び後スペース長に対応させ、前記最短の記録マーク長より長い記録マーク長の先頭パルスの位置を記録マーク長及び前スペース長に対応させて、前記係数を特定する整数値を第１のテーブルに保持し、
   最短の記録マーク長の先頭パルスの幅を前スペース長及び後スペース長に対応させ、前記最短の記録マーク長より長い記録マーク長の先頭パルスの幅を記録マーク長及び前スペース長に対応させて、前記係数を特定する整数値を第２のテーブルに保持し、
   前記パワー調整ユニットは、前記先頭パルスの位置及び幅を前記第１のテーブルと前記第２のテーブルに基づいて、光ディスクに情報を記録することを特徴とする光ディスク装置。
3. エネルギービームの照射によって光学的に異なる形態に変化可能な記録膜を備え、少なくとも２つの発光パワーレベルを有するエネルギービームの各パワーレベルの発光時間を変えて複数のパルス状に照射されて、前記光学的に異なる形態にある記録マークの長さ及びスペースの長さとして情報が記録される光ディスクであって、
   前記エネルギービームのパルスの発光時間に関する設定値を、係数（整数）と基準クロックの積を所定の整数で除算したものとして定義し、
   最短の記録マーク長の先頭パルスの位置を前スペース長及び後スペース長に対応させ、前記最短の記録マーク長より長い記録マーク長の先頭パルスの位置を記録マーク長及び前スペース長に対応させて、前記係数を特定する整数値を保持する第１のテーブルと、
   最短の記録マーク長の先頭パルスの幅を前スペース長及び後スペース長に対応させ、前記最短の記録マーク長より長い記録マーク長の先頭パルスの幅を記録マーク長及び前スペース長に対応させて、前記係数を特定する整数値を保持する第２のテーブルと、を有する、ことを特徴とする光ディスク。

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