JP2008108300A - 記録方法及びそれを用いた光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＤの高速記録を実現する記録ストラテジの検討を通じて，光ディスクの高速記録に好適な記録方法及びそれを用いた光ディスク装置を提供する。
【解決手段】先行マーク長，先行スペース長，当該マーク長，及び後続スペース長に応じて記録パルスの開始位置と終了位置を変化させることによって，良好なジッター値が得られた。さらに，熱干渉が大きい最短マークと最短スペースが先行パターンのときに着目してパラメータを簡素化することによって，従来の４×４型記録ストラテジの２倍以内のパラメータ数でＢＤ１２倍速の記録を実現できた。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は，記録媒体上に物理的性質が他の部分とは異なる記録マークを形成し，情報を記録する光ディスクの情報記録方法，レーザ駆動装置及び光ディスク装置に関する。

記録型の光ディスク媒体としてはCD-R/RW，DVD-RAM，DVD±R/RW，Blu-ray Disc（以下ＢＤ），HD DVD等多くのものが存在し，記録層を２層持つ媒体も含めて広く一般に普及している。対応する光ディスク装置としては，CD-R/RW，DVD-RAM，DVD±R/RWの記録／再生に対応した，いわゆるＤＶＤスーパーマルチドライブが普及している。今後はBlu-ray DiscやHD DVDへの対応機能をも追加した究極のスーパーマルチドライブが開発されると考えられる。

一方，光ディスク装置では，記録速度の高速化も同様に重要な技術課題であって，現在ではＣＤ５２倍速，ＤＶＤ１６倍速，ＢＤ２．４倍速のドライブ装置が製品化されている。今後はＢＤ及びHD DVDの高速記録技術がこの分野の主な技術課題となると予想される。

従来の光ディスクでは強度変調されたレーザパルス列により記録マークを形成しており，レーザパルス列の開始タイミングと終了タイミングとを記録するマーク長や前後のスペース長に応じて補正する記録ストラテジが主に用いられている。図２Ａは，特開2003-187443号公報の図１に記載されている４．７ＧＢ DVD-RAM向けの記録ストラテジである。図に見られるように１つの記録マークを形成するために，先頭パルス，中間パルス，最終パルス，クーリングパルスからなるパルス列が用いられる。パワーレベルに関しては，記録のためのパワーレベル（ピークパワー），消去のためのパワーレベル（バイアスパワー１），クーリングパルスのパワーレベル（バイアスパワー２），中間パルスの底のパワーレベル（バイアスパワー３）が用いられ，全部で４つパワー値がある。

図２Ｂに示すように，先頭パルスの開始タイミングTsfpは，先行するスペース長ｓ₀と記録するマーク長ｍ₁に応じて定められる。最終パルスの終了タイミングTelpは記録するマーク長ｍ₁と後続するスペース長ｓ₁に応じて定められる。これらのタイミングは，マーク及びスペースの長さを４つに分けて扱われているため４×４テーブル型ストラテジと呼ばれる。また，特開平05-234079号公報においては，さらに先行するマーク長まで考慮したテーブル型記録ストラテジが開示されている。

ＢＤライトワンスディスクの高速記録技術に関しては，１２倍速記録・再生の結果がJpn. J. Appl. Phys. Vol.45, (2006) pp. 1213-1218に報告されており，現在の最高速である。記録ストラテジとしては基本的に４×４のテーブル型ストラテジを用いたと報告されている。またProc. IOSM/ODS ’05, TuP26, (2005)にはＢＤ８倍速の記録結果が報告されており，前者に次ぐ高速記録の実験結果である。

特開2003-187443号公報 Jpn. J. Appl. Phys. Vol.45, (2006) pp. 1213-1218 Proc. IOSM/ODS ’05, TuP26, (2005)

ＢＤでは，最短記録マーク長は約１５０ｎｍ（２Ｔ）であり，ＤＶＤの最短記録マーク約４００ｎｍ（３Ｔ）に比較して非常に小さい記録マークを形成している。一方，光ディスクの膜構成とその熱拡散率について考えると，記録膜の厚さは１０〜２０ｎｍ程度であって，周辺の保護膜を含めるとＢＤもＤＶＤも薄膜構造の厚さは同等と考えることが出来る。使用される材料も概ね同等の熱伝導率を有すると予想される。従って，ＢＤの場合には，ＤＶＤに比較して記録マークが小さくなった割には記録マークとその周辺の熱拡散率はそれほど変わらないと言える。このため，高速に記録すると先行するマークからの熱影響（以下，熱干渉）が大きくなっているはずである。

ここで，前述の文献からそのジッター値を比較してみると，Proc. IOSM/ODS ’05, TuP26, (2005)では，４倍速において約６．５％，８倍速において約８％であり，高速化によってジッター値の悪化が顕著であり，上の予測のとおりである。その他の報告例でも同様な傾向があり，６倍速を超える記録速度ではジッター値の悪化が顕著である。一方，Jpn. J. Appl. Phys. Vol.45, (2006) pp. 1213-1218では，ジッター値は１〜９倍速において約４．９％，１２倍速においても約５．５％であり，高速化によるジッター値の悪化があまり見られない。後者には，高速再生技術や記録ストラテジの調整方法について詳細な記載があるが，記録ストラテジについては詳細な記載がなかった。

本発明の目的は，ＢＤの高速記録を実現する記録ストラテジの検討を通じて，光ディスクの高速記録に好適な記録方法及びそれを用いた光ディスク装置を提供することにある。

本発明は，光ディスク媒体に強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する記録方法において，第１のテーブルを参照して記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する工程と，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長，及び記録マークに後続するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照してレーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得する工程と，開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程とを有するものである。

本発明は，また，光ディスク媒体に強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する記録方法において，第１のテーブルを参照して記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する工程と，記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが予め登録されたパターンであるかどうか判定する工程と，パターンが予め登録されたパターンでなければ，開始位置で開始され，終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と，パターンが予め登録されたパターンであれば，記録マーク長，先行するスペース長及び記録マークに後続するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照してレーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得する工程と，開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程とを有するものである。予め登録するパターンは，記録マークに先行する最短スペースのスペース長と，さらに先行する最短マークのマーク長の組み合わせとすることができる。

本発明は，また，光ディスク媒体に強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する記録方法において，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をもとに，第１のテーブルを参照して記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する工程と，記録マークに先行するマーク長が予め登録されたマーク長に一致するか否か判定する工程と，記録マークに先行するマーク長が予め登録されたマーク長に一致しないとき，第１のテーブルから取得した開始位置で開始され，終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と，マーク長が予め登録されたマーク長に一致したとき，記録マーク長及び記録マークに先行するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照してレーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得する工程と，開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程とを有するものである。

本発明による光ディスク装置は，レーザ光源と，レーザ光源を強度変調してレーザパルスを発生させるレーザドライバと，光ディスクに記録する記録マーク及びスペースに対応するデータ列を生成するエンコーダと，記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報，及び開始位置と終了位置の補正量に関する情報を格納した記録パルステーブルと，記録パルステーブルを参照して，エンコーダが生成したデータ列から，記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置を設定し，レーザドライバを駆動するコントローラとを有し，記録パルステーブルは，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして開始位置を格納した開始位置テーブルと，記録マーク長と後続するスペース長をパラメータとして終了位置を格納した終了位置テーブルと，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長をパラメータとして開始位置の補正量を格納した開始位置補正テーブルと，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長及び記録マークに後続するスペース長をパラメータとして終了位置の補正量を格納した終了位置補正テーブルとを備えるものである。

上記以外の記録パルステーブルを用いることもできる。例えば，第２のテーブルには，記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが予め登録されたパターンである場合に第１のテーブルに格納されたレーザパルスの開始位置と終了位置を補正する補正量に関する情報を格納し，具体的には，記録マーク長，先行するスペース長及び記録マークに後続するスペース長をパラメータとしてレーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を格納したものでもよい。このとき，予め登録されたパターンは，記録マークに先行する最短スペースのスペース長と，さらに先行する最短マークのマーク長の組み合わせとすることができる。

また，記録パルステーブルは，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を格納した第１のテーブルと，記録マークに先行するマーク長が予め登録されたマーク長に一致する場合に第１のテーブルに格納されたレーザパルスの開始位置と終了位置を補正する補正量に関する情報を格納した第２のテーブルとを有し，第２のテーブルには，記録マーク長及び記録マークに先行するスペース長をパラメータとしてレーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を格納してもよい。

本発明の記録方法及びそれを用いた光ディスク装置によって，ＢＤ等の高密度光ディスクの高速記録が実現できるようになった。

Jpn. J. Appl. Phys. Vol.45, (2006) pp. 1213-1218には，記録ストラテジの詳細についての記述がなく，基本的に４×４テーブル型の記録ストラテジを用いたとだけあるため，高速化に伴うジッター値の悪化が少ない結果が得られた理由が不明である。そこで，実際に４×４型記録ストラテジを用いて１２倍速記録実験を実施した。図３は実験装置の構成を，図４はその主な仕様を示す。全体構成はスピンスタンド，記録パルス発生器，及び再生信号処理部からなる。光ヘッドは波長４０５ｎｍ，ＮＡ０．８５である。記録パルス発生器は，最高周波数１２．８ＧＨｚのＭＵＸ（Multiplexer）型パルサーを用いた。再生信号部は，リミットイコライザでジッターの測定ができる他に適応型ビタビ復号の機能を有する。使用した媒体は相変化ライトワンスディスクである。この記録膜は高感度，かつ高Ｓ／Ｎであり，１０ｍＷ以下の記録パワーで１２倍速記録が可能である。

図５に，ＭＵＸ型記録パルス発生器の構成を示す。並列データ発生器（ＤＴＧ）からの３２チャネル出力データを２つの１６：１ＭＵＸチップにより２チャネルの１２．８ＧＨｚレーザスイッチ制御信号を得ることができる。ＭＵＸチップは光通信用のデバイスの中から，ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を内蔵しない特別なものを選択した。これは，外部クロックの周波数を変えて記録速度を可変にするためである。対応する記録速度の範囲は１Ｔ（Ｔはクロック周期）を１６分割して記録パルス幅を制御する場合に，ＢＤ１倍速から１２倍速に対応する。また，記録パルスの形状データを保有するＤＴＧは，専用の制御プログラムで制御するため，任意の記録パルス形状を設定することができる。また，記録するユーザデータ列についても，ＤＶＤ，DVD-RAM，HD DVD，ＢＤのフォーマットに沿ったものを選択できる他，試し書き用の特殊パターンや繰り返しパターン等の生成もできる。こうした機器を使うことによって，前述の４×４テーブル型記録ストラテジの他，後述する様々な記録ストラテジの性能検討が可能である。

図６は，レーザドライバの構成を模式的に示したものである。ＭＵＸ型記録パルス発生器の２チャネルの制御信号はそれぞれレーザ電流源に差動ＥＣＬ方式で接続されており，これにより３つのパワーレベルの任意のレーザパルスを発光することができる。レーザドライバ立ち上がり時間が０．７ｎｓであった。１２倍速記録の場合には１Ｔが約１．２ｎｓとなるため，０．５Ｔ幅のマルチパルスを用いた記録ストラテジでは，高速記録が困難である。そこで，各パルス幅が広くできる所謂モノパルス型の記録ストラテジを用いて実験を行った。これは，Jpn. J. Appl. Phys. Vol.45, (2006) pp. 1213-1218に記載されているものと同様な選択である。

図７は，１２倍速記録実験結果の一例を示す図である。記録パワーは６．６ｍＷ，再生パワーは０．３ｍＷである。従来の４×４テーブル型記録ストラテジを使った場合には，１倍速で再生した時のリミットイコライザで等化した後のジッター値が１２．８％と大きかった。図中のジッター計測結果に見られるように，特に先行スペース２Ｔ，マーク２Ｔのパターン（図中にＴＳＦＰ（２，２）と示す）の分布の広がりが顕著であり，エッジ位置が２つにスプリットしているように見受けられる。これは図中の２Ｔマーク−２Ｔスペース−２Ｔマークの抽出信号（２ｍ−２ｓ−２ｍ）に見られるように，２Ｔマークのレベル変動が大きいことからも明らかである。そこで，先行マーク長をｍ₀，先行スペース長をｓ₀，当該マーク長をｍ₁，後続スペース長をｓ₁として，先行パターンが（ｍ₀，ｓ₀）＝（２Ｔ，２Ｔ）の場合とそれ以外の場合とで，補正パラメータを切り替えることを試みた。結果は，先行パターン補正４×４テーブル型ストラテジとして図中に示している。ジッター値は５．６％と大きく改善した。最短マークと最短スペースの繰り返しパターンでは，隣接マーク間の熱干渉も最大であるため，このパターンが連続すると余分な熱がデータトラックに蓄積し，後続するマークのエッジ位置をシフトさせるものと考えられる。従って，このパターンだけを補正することによっても，ジッター計測結果に見られたエッジ位置のスプリットの抑圧効果が大きいと考えられる。

さらに，記録性能を向上するには，次に熱蓄積の大きな３Ｔマーク２Ｔスペース等のパターンについても抽出して補正をすればよい。パラメータ数はかなり多くなるが，一般の（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）型パターンテーブルの全てについて，適正な値を設定可能な記録ストラテジを用いれば，さらに記録性能が向上することは自明である。

図８に，（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）型記録ストラテジのパラメータテーブルの構成を示す。補正パラメータΔは，光パルスの開始位置が４枚の４×４テーブルになり，光パルスの終了位置が１６枚の４×４テーブルになる。これを用いれば，ＢＤの高速記録が良好に実現可能になる。これをType-1ストラテジと呼ぶことにする。

図９は，Type-1ストラテジの一部をリスト表示したものである。ここで，Pulse（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）は前述の（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）型ストラテジを表わす。パルス幅の分解能はＴ／１６であり，図中の“０”は再生パワーレベル，“２”は記録パワーレベルを表している。例えば“２”が１６個連続したものは１Ｔの記録パルスを意味する。このリストは，前述のＭＵＸ型記録パルス発生器のＤＴＧにパルス波形データを転送する制御ソフトウェアのデータ様式をそのまま掲載した。ここに示した記録ストラテジのパラメータの総数は３２０となり，従来の４×４テーブル型ストラテジの３２に比較して非常に多いが，後述するように，記録性能はさらに約０．２％のジッターの低減ができた。

ストラテジは，記録パターンによってきめ細かな制御が可能な万能タイプであって，実験結果については後述するが，ＢＤ１２倍速まで非常に良好な記録性能を有する。今回は，相変化型のライトワンスディスクを使った実験であるが，例えば，２種類の無機材料を反応させて記録する方式の光ディスクや有機色素を用いる方式の光ディスク等についても，それぞれの特徴にあわせた制御が可能である。例えば，有機色素を用いた光ディスクでは，記録膜の厚さが１００ｎｍ程度と厚く（相変化型記録膜は１０ｎｍ程度），記録材料の熱拡散率も小さいと考えられるため，筆者の経験では，熱蓄積等の非線形要素が相対的に大きい。こうした場合には，本ストラテジは強力な制御性能を発揮する。

図１は，最小マークと最小スペースの繰り返しパターンが先行した場合に記録パルスを補正する方式の記録ストラテジである。図１Ａは，一般化した４パワーレベルの記録ストラテジのパルス形状を示している。記録パルスは先頭パルス，中間パルス（図中ではバイアスパワー３の発光期間），最終パルス，及びクーリングパルス（バイアスパワー２の発光期間）からなる。先頭パルスの開始位置Tsfp，及び最終パルスの終了位置Telpが記録パターンに応じたパラメータテーブルとして定義される。図１ＢはTsfp及びTelpのパラメータテーブルの構成を示す。前述のように，先行マーク長と先行スペース長が共に最小ラン長（この場合は２Ｔ）の時にサブテーブルを用いることが特徴である。パルスパラメータの総数は５２であって，Type-1ストラテジに比較して大幅に簡素化しても，後述のようにジッター値は同等という結果が得られた。これをType-2ストラテジと呼ぶ。Type-2ストラテジはパラメータ数が少なく，その決定作業やドライブ装置での学習時間が少なくなるという特徴がある。これは，前述のように，高速記録時に特定のパターン，ここでは２Ｔマークと２Ｔスペースの繰り返しパターンの熱干渉が大きく，マークエッジシフトも大きい場合に効果的である。前述のように，記録膜の特性によって，熱干渉の影響が十分に抑圧できない場合には，例えば３Ｔマーク２Ｔスペース等のパターンが先行した場合に，補正テーブルを追加すればよい。これは，図７に示したような特定パターンのエッジシフトを分離して記録したデータを評価する手法によって見極めることができる。

以上，先行マーク長ｍ₀，先行スペース長ｓ₀，当該マーク長ｍ₁，後続スペース長ｓ₁に応じて，記録パルスの開始位置と終了位置を変える方式の記録ストラテジによって，ＢＤ１２倍速でも良好なジッター値が得られた。また，全ての（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）の組み合わせに対応したType-1ストラテジだけでなく，先行パターンが最短マーク長と最短スペース長の場合とそうでない場合に分けて扱うType-2ストラテジにおいても良好なジッター値が得られることを示した。さらに，記録膜の特性によっては３Ｔマーク２Ｔスペース等のパターンについても同様な補正が有効であることを述べた。

図１０は，本発明の記録ストラテジの別の形態を示す図である。（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）型記録ストラテジにおいて，先行パターンが（ｍ₀，ｓ₀）＝（２Ｔ，２Ｔ）の場合の，記録パルスの終了タイミングTelpの補正量をマーク長ごとに一定とし，さらに記録マークが５Ｔ以上の場合には補正量をゼロとすることによって，Type-2ストラテジよりパラメータ数を少なくしたものである。これをType-3ストラテジと呼ぶ。Type-2ストラテジでは，最終パルスのサブテーブルのパラメータ数が１６あるが，実験結果からそれらマーク長ごとにほぼ一定値として近似できる。例えば，図９において，Pulse（２，２，２，３），Pulse（２，２，２，４），Pulse（２，２，２，５）は同じパルスであって，後続スペース長に対する依存性が少ない。これを利用することによって，Type-2ストラテジのTelpサブテーブルを簡略化することができる。記録マークの後続スペース長に対する各マークのエッジシフトの変化が小さい記録膜を用いた光ディスクでは，こうしたType-3パルスが有効である。前述のように，記録パラメータが少なければ，ドライブの学習処理の簡素化や，回路規模の削減ができるという効果がある。各ストラテジの記録性能の違いに関しては，後でまとめた実験結果を示す。

図１１は，本発明のType-1ストラテジを（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁）型に簡素化した例を示す図である。記録パルスの終了タイミングTelpも先行スペース長と当該マーク長の関数として定義することによって，大幅な簡素化が実現できる。本発明では，記録ストラテジの基本をDVD-RAMに置いているので，記録マークの後エッジの位置制御に後続スペースとの関係を使う。しかし，例えばDVD-RやＢＤの標準速度の記録ストラテジはこうした（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁）タイプである。従って，例えばＢＤの高速化のための記録ストラテジとするならば，標準速の記録ストラテジを正常進化させたものが好ましい。以下，こうした（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁）型ストラテジの実施例について述べる。

図１２は，本発明の記録ストラテジの別の形態を示す図である。これは（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁）型ストラテジにおけるType-2ストラテジの実施形態である。先行マーク長ｍ₀が２Ｔの場合とそうでない場合に分けていることに特徴がある。これをType-4ストラテジと呼ぶ。これは最短マークと最短スペースの繰り返しパターンが先行したときに記録パルスを補正するものである。効果や性能についてはType-2と同様と考えて良い。実験結果については後述する。

図１３は，本発明の記録ストラテジの別の形態を示す図である。これは（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁）型ストラテジにおけるType-3ストラテジの実施形態である。先行マーク長ｍ₀が２Ｔの場合とそうでない場合に分け，Telpの補正量をマーク長ごとに一定とすることによってパラメータの簡素化をしていることが特徴である。これをType-5ストラテジと呼ぶ。これは記録マークの後エッジの位置の先行スペース長に対する依存性が小さい記録膜に対する簡略化である。前述の効果と性能についてはType-3と同様と考えて良い。実験結果については後述する。

図１４は，本発明の記録ストラテジの別の形態を示す図である。これは（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁）型ストラテジでメインテーブルのTelp値がマーク長ごとに一定である場合に対応したものである。これをType-6ストラテジと呼ぶ。これについては（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）型ストラテジで対応するものを説明していない。例えば，２種類の無機材料を反応させて記録する方式の光ディスクや有機色素を用いる方式の光ディスクについては，基本的に不可逆な反応によって記録マークを形成するので，記録するマークの前エッジについては先行パターンの熱干渉の影響を強く受けるが，マーク内で一度反応が始まると熱干渉の影響が小さくなると考えられる。従って，こうした記録膜をもつ光ディスクについては，基本的に記録マークの後エッジはそのマークの長さだけによって定められると考えられる。また，結晶成長型あるいは共晶型と呼ばれる相変化記録膜を有する光ディスクについても，マークの後エッジは最終パルスの照射終了後の冷却過程によって形状が定まるので，熱干渉の影響が小さい。これは，DVD±RWやＢＤ−ＲＥ等の書換え型光ディスクの記録ストラテジを見れば明らかである。以上のような光ディスクについては，ここに示すType-6ストラテジを用いて，先行パターンの熱干渉さえ十分に抑圧できれば良好な記録性能を得ることができると考えられる。なお，（ｍ₀，ｓ₀，ｍ₁，ｓ₁）型ストラテジについても，こうしたType-6型ストラテジを簡単に構築できるので，ここでは具体的には説明しない。

以上に示した，本発明のType-1からType-6までの記録ストラテジを用いて，ＢＤライトワンスディスクを用いて１倍速から１２倍速までの記録実験を実施した。結果を図１５に示す。ここではType-2ストラテジを基準として各記録速度で記録パワーとパルスの調整を行い，それ以外のストラテジについては同じ記録パワーを用いて，記録パルス条件だけを調整した。図１５Ａは，各ストラテジの記録ジッター値を示す。再生は１倍速でリミットイコライザを用いて評価した。図に示すように，従来の４×４型ストラテジに比較して，本発明のType-1からType-6のストラテジは全て，６倍速以上でのジッター値が大きく改善することが確かめられた。１２倍速でジッター値６．５％以下を目標とすると，Type-6ストラテジまでの簡素化が限界に近いと言える。図１５Ｂは，各ストラテジのテーブルパラメータの数をまとめたものである。Type-1ストラテジはパラメータ数が３２０と極端に多いが，Type-2からType-6までの記録ストラテジでは，従来の４×４テーブル型記録ストラテジのパラメータ数３２に比較して２倍未満のパラメータ数で良好な記録が実現可能であることが判った。

以上により，光ディスクの高速記録に好適な記録方法及びそれを用いた光ディスク装置を提供することができるようになった。なお，ＨＤ ＤＶＤやその他の高密度光ディスクについても，高速記録を実現するには本発明が効果的であること言うまでもない。

図１６は，本発明の光ディスク装置に好適な，記録再生システム制御回路の構成例を示す摸式図である。図において，記録再生システム制御回路２００は，データエンコーダ２０１，再生信号２値化回路２０２，フォーマットデコーダ２０３，ウォブルデータデコーダ２０４，初期記録パラメータテーブル２０５，調整記録パラメータテーブル２０６，記録データ品質評価回路２０７を有する。図示していない光ヘッドで再生したデータ信号とウォブル信号５０は再生信号前段処理回路１３０に入力され，フィルター処理，等化処理，ゲイン及びオフセット補正処理等がなされて，データ信号は再生信号２値化回路２０２に送られる。再生信号２値化回路２０２では，ビタビ復号方式やダイレクトスライス方式によってデータ信号を２値化し，その結果はフォーマットデコーダ２０３に送られる。フォーマットデコーダ２０３では，それぞれのディスクフォーマットに沿って，シンク検出処理やセクター検出処理，コードデータの復調処理，エラー訂正処理等が施され，インターフェース１７０を介して，ホストコンピュータ１８０にデータが再生されたユーザデータが転送される。これが，データ再生の流れである。

一方，データ記録時には，フォーマットデコーダ２０３やウォブルデータデコーダ２０４によって，コントロールデータ等と呼ばれるディスクの特定領域から，記録のためのパワーやパルスパラメータ等の情報が読み出され，結果は初期記録パラメータテーブル２０５に保存される。初期記録パラメータテーブル２０５のデータはワークエリアである調整記録パラメータテーブル２０６に初期値としてコピーされるとともに，データ内容に応じて，レーザパワー／パルス制御器１２０を介して，図示していない光ヘッドに搭載された半導体レーザをパルス駆動し，データの記録が実施される。このときデータエンコーダ２０１はディスクに記録するデータ列を生成する機能をする。記録データ品質評価回路２０７は試し書きやＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ばれる記録パラメータの調整処理の際に，試し記録したデータを再生してその品質を評価するための機能をする。具体的には，ビットエラー率，ジッター，アシンメトリ，信号変調度などをディスクの種別とフォーマットに沿って評価することができる。こうした試し書きやＯＰＣの結果，最適化された記録パラメータは最終的に調整記録パラメータテーブル２０６に保存され，インターフェース１７０を介して，ホストコンピュータから記録指示が発行された場合には，そのデータに沿ってエンコーダ２０１がデータ列を生成し，それらに応じてレーザパワー／パルス制御器１２０が記録パルスの発光制御を実施する。

図１７は，本発明の光ディスク装置の構成例を示す概略図である。光ディスク媒体１００はモータ１６０により回転される。再生時には，ＣＰＵ１４０によって指令された光強度になるようにレーザパワー／パルス制御器１２０が光ヘッド１１０内のレーザドライバ１１６を介して半導体レーザ１１２に流す電流を制御し，レーザ光１１４を発生させる。レーザ光１１４は対物レンズ１１１によって集光され，光スポット１０１を光ディスク媒体１００上に形成する。この光スポット１０１からの反射光１１５は対物レンズ１１１を介して，光検出器１１３で検出される。光検出器は複数に分割された光検出素子から構成されている。再生信号処理回路１３０は，光ヘッド１１０で検出された信号を用いて，光ディスク媒体１００上に記録された情報を再生する。

記録時には，レーザパワー／パルス制御器１２０は，所定の記録データを所定の記録パルス電流に変換し，レーザドライバ１１６に対して指令信号を送信し，パルス光が半導体レーザ１１２から出射されるように制御する。前述の記録再生システム制御回路２００は装置の主要部品の１つとして実装される。こうした各部品の動作の制御は記録再生システム制御回路２００を介して，ＣＰＵ１４０内の制御プログラムによって実施される。こうした構成によって本発明光ディスク装置を提供することができる。本発明のtype-1からtype-6のストラテジは，ＣＰＵの制御下にレーザドライバ１１６で実行される。

図１８は，本発明の光ディスク装置を用いて，記録パワーやパルスパラメータを調整する試し書き手順のシーケンスの一例である。ディスクローディング時やホストコンピュータからのデータ記録指示が発行された場合に試し書き処理が実施される。試し書き処理では，先ずコントロールデータまたはウォブル信号として記録された初期記録パラメータを読み取る。次いで，試し書き領域にシークして，パワーもしくはパルスパラメータを変化させながらデータの記録を実施し，それを再生することによって，良好な記録パラメータを決定してゆく。試し書きの具体的な手法については，数多くの提案があり，周知の技術であるので，本発明では詳細な説明はしない。こうして，試し書き処理が終了した後には。決定した記録パラメータを記録再生システム制御回路等に設定することによって，ユーザデータの記録を開始することができる。

ここに示した，記録パラメータの調整手法は，図１６や図１７に示した本発明の光ディスク装置及びその構成を使うことによって実現できる。

また，図１９は，本発明による情報記録方法を説明するフローチャートである。ユーザデータに応じて第１のテーブルを参照して記録マークを形成するためのレーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する。レーザパルスの開始位置と終了位置を補正する必要がない場合には，取得した開始位置と終了位置をもとにレーザを駆動して光ディスクに記録マークを形成する。レーザパルスの開始位置と終了位置を補正する必要がある場合には，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長，及び記録マークに後続するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照してレーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得し，開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させて光ディスクに記録マークを形成する。

本発明は，記録型光ディスク媒体にデータを記録するための記録方法，レーザ駆動装置，及び光ディスク装置に用いられる。

本発明のType-2記録ストラテジを示す図。 Tsfp及びTelpのパラメータテーブルの構成を示す図。 DVD-RAMの記録パルスを示す公知例。 Tsfp及びTelpのパラメータテーブルの構成を示す図。 評価装置の構成図。 評価装置の主な仕様を表す図。 ＭＵＸ型記録パルス発生器の構成を示す図。 レーザ駆動回路の構成図。 １２倍速記録実験の結果を示す図。 本発明のType-1記録ストラテジを示す図。 本発明のType-1記録ストラテジの一例を示す図。 本発明のType-3記録ストラテジを示す図。 本発明の（ｍ，ｓ，ｍ）型記録ストラテジの一例。 本発明のType-4記録ストラテジを示す図。 本発明のType-5記録ストラテジを示す図。 本発明のType-6記録ストラテジを示す図。 各ストラテジの記録ジッター値を示す図。 各ストラテジのテーブルパラメータの数をまとめた図。 本発明の記録再生システム制御回路の構成を示す図。 本発明の光ディスクの構成例を示す概略図。 本発明の光ディスク装置を用いた記録条件の調整手順を示す実施例。 本発明による記録方法の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１００ 光ディスク
１０１ 光スポット
１１０ 光ヘッド
１１１ 対物レンズ
１１２ 半導体レーザ
１１３ 光検出器
１１４ レーザ光
１１５ 反射光
１１６ レーザドライバ
１２０ レーザパワー／パルス制御器
１３０ 再生信号処理器
１４０ ＣＰＵ
１５０ サーボ制御器
１６０ スピンドルモータ
１７０ インターフェース
１８０ ホストコンピュータ
２００ 記録再生システム制御回路

Claims (19)

1. 光ディスク媒体に強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する記録方法において，
   第１のテーブルを参照して前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する工程と，
   前記記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長，及び前記記録マークに後続するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照して前記レーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得する工程と，
   前記開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，前記終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と
   を有することを特徴とする記録方法。
2. 請求項１記載の記録方法において，
   前記第１のテーブルは，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして前記開始位置を格納した開始位置テーブルと，記録マーク長と後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置を格納した終了位置テーブルとを備え，
   前記第２のテーブルは，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長をパラメータとして前記開始位置の補正量を格納した開始位置補正テーブルと，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長及び前記記録マークに後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置の補正量を格納した終了位置補正テーブルとを備えることを特徴とする記録方法。
3. 光ディスク媒体に強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する記録方法において，
   第１のテーブルを参照して前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する工程と，
   前記記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが予め登録されたパターンであるかどうか判定する工程と，
   前記パターンが予め登録されたパターンでなければ，前記開始位置で開始され，前記終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と，
   前記パターンが予め登録されたパターンであれば，前記記録マーク長，前記先行するスペース長及び前記記録マークに後続するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照して前記レーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得する工程と，
   前記開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，前記終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と
   を有することを特徴とする記録方法。
4. 請求項３記載の記録方法において，前記予め登録されたパターンは，前記記録マークに先行する最短スペースのスペース長と，さらに先行する最短マークのマーク長の組み合わせであることを特徴とする記録方法。
5. 請求項３記載の記録方法において，
   前記第１のテーブルは，前記記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが前記予め登録されたパターン以外の場合に関して，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして前記開始位置を格納した開始位置テーブルと，記録マーク長と後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置を格納した終了位置テーブルとを備え，
   前記第２のテーブルは，前記記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが前記予め登録されたパターンである場合に関して，記録マーク長をパラメータとして前記開始位置の補正量を格納した開始位置補正テーブルと，記録マーク長及び前記記録マークに後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置の補正量を格納した終了位置補正テーブルとを備えることを特徴とする記録方法。
6. 請求項５記載の記録方法において，前記終了位置の補正量は前記記録マークに後続するスペース長に依存せず，かつ，記録マーク長が所定長以上のときは補正量がゼロであることを特徴とする記録方法。
7. 光ディスク媒体に強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する記録方法において，
   記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をもとに，第１のテーブルを参照して前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を取得する工程と，
   前記記録マークに先行するマーク長が予め登録されたマーク長に一致するか否か判定する工程と，
   前記記録マークに先行するマーク長が予め登録されたマーク長に一致しないとき，前記第１のテーブルから取得した前記開始位置で開始され，前記終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と，
   前記マーク長が予め登録されたマーク長に一致したとき，前記記録マーク長及び前記記録マークに先行するスペース長をもとに，第２のテーブルを参照して前記レーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を取得する工程と，
   前記開始位置の補正量によって補正した開始位置で開始され，前記終了位置の補正量によって補正した終了位置で終了するレーザパルスを発生させる工程と
   を有することを特徴とする記録方法。
8. 請求項７記載の記録方法において，前記予め登録されたマーク長は最短マークであることを特徴とする記録方法。
9. 請求項７記載の記録方法において，前記終了位置の補正量は前記記録マークに先行するスペース長に依存せず，かつ，記録マーク長が所定長以上のときは補正量がゼロであることを特徴とする記録方法。
10. 請求項９記載の記録方法において，前記第１のテーブルにおける前記レーザパルスの終了位置は前記記録マークに先行するスペース長に依存しないことを特徴とする記録方法。
11. 光ディスクに強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する光ディスク装置において，
    レーザ光源と，
    前記レーザ光源を強度変調してレーザパルスを発生させるレーザドライバと，
    前記光ディスクに記録する前記記録マーク及びスペースに対応するデータ列を生成するエンコーダと，
    前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報，及び前記開始位置と終了位置の補正量に関する情報を格納した記録パルステーブルと，
    前記記録パルステーブルを参照して，前記エンコーダが生成したデータ列から，前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置を設定し，前記レーザドライバを駆動するコントローラとを有し，
    前記記録パルステーブルは，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして前記開始位置を格納した開始位置テーブルと，記録マーク長と後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置を格納した終了位置テーブルと，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長をパラメータとして前記開始位置の補正量を格納した開始位置補正テーブルと，記録マーク長，先行するスペース長，さらに先行するマーク長及び前記記録マークに後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置の補正量を格納した終了位置補正テーブルとを備えることを特徴とする光ディスク装置。
12. 光ディスクに強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する光ディスク装置において，
    レーザ光源と，
    前記レーザ光源を強度変調してレーザパルスを発生させるレーザドライバと，
    前記光ディスクに記録する前記記録マーク及びスペースに対応するデータ列を生成するエンコーダと，
    前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報，及び前記開始位置と終了位置の補正量に関する情報を格納した記録パルステーブルと，
    前記記録パルステーブルを参照して，前記エンコーダが生成したデータ列から，前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置を設定し，前記レーザドライバを駆動するコントローラとを有し，
    前記記録パルステーブルは，前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を格納した第１のテーブルと，前記記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが予め登録されたパターンである場合に前記第１のテーブルに格納された前記レーザパルスの開始位置と終了位置を補正する補正量に関する情報を格納した第２のテーブルとを有し，前記第２のテーブルは，前記記録マーク長，前記先行するスペース長及び前記記録マークに後続するスペース長をパラメータとして前記レーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を格納していることを特徴とする光ディスク装置。
13. 請求項１２記載の光ディスク装置において，前記予め登録されたパターンは，前記記録マークに先行する最短スペースのスペース長と，さらに先行する最短マークのマーク長の組み合わせであることを特徴とする光ディスク装置。
14. 請求項１２記載の光ディスク装置において，
    前記第１のテーブルは，前記記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが前記予め登録されたパターン以外の場合に関して，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして前記開始位置を格納した開始位置テーブルと，記録マーク長と後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置を格納した終了位置テーブルとを備え，
    前記第２のテーブルは，前記記録マークに先行するスペース長と，さらに先行するマーク長の組み合わせのパターンが前記予め登録されたパターンである場合に関して，記録マーク長をパラメータとして前記開始位置の補正量を格納した開始位置補正テーブルと，記録マーク長及び前記記録マークに後続するスペース長をパラメータとして前記終了位置の補正量を格納した終了位置補正テーブルとを備えることを特徴とする光ディスク装置。
15. 請求項１４記載の光ディスク装置において，前記終了位置の補正量は前記記録マークに後続するスペース長に依存せず，かつ，記録マーク長が所定長以上のときは補正量がゼロであることを特徴とする光ディスク装置。
16. 光ディスクに強度変調されたレーザパルスを照射して記録マークを形成することにより情報を記録する光ディスク装置において，
    レーザ光源と，
    前記レーザ光源を強度変調してレーザパルスを発生させるレーザドライバと，
    前記光ディスクに記録する前記記録マーク及びスペースに対応するデータ列を生成するエンコーダと，
    前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報，及び前記開始位置と終了位置の補正量に関する情報を格納した記録パルステーブルと，
    前記記録パルステーブルを参照して，前記エンコーダが生成したデータ列から，前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置を設定し，前記レーザドライバを駆動するコントローラとを有し，
    前記記録パルステーブルは，記録マーク長と当該記録マークに先行するスペース長をパラメータとして前記記録マークを形成するための前記レーザパルスの開始位置と終了位置に関する情報を格納した第１のテーブルと，前記記録マークに先行するマーク長が予め登録されたマーク長に一致する場合に前記第１のテーブルに格納された前記レーザパルスの開始位置と終了位置を補正する補正量に関する情報を格納した第２のテーブルとを有し，前記第２のテーブルは，前記記録マーク長及び前記記録マークに先行するスペース長をパラメータとして前記レーザパルスの開始位置の補正量と終了位置の補正量を格納していることを特徴とする光ディスク装置。
17. 請求項１６記載の光ディスク装置において，前記予め登録されたマーク長は最短マークであることを特徴とする光ディスク装置。
18. 請求項１６記載の光ディスク装置において，前記終了位置の補正量は前記記録マークに先行するスペース長に依存せず，かつ，記録マーク長が所定長以上のときは補正量がゼロであることを特徴とする光ディスク装置。
19. 請求項１８記載の光ディスク装置において，前記第１のテーブルにおける前記レーザパルスの終了位置は前記記録マークに先行するスペース長に依存しないことを特徴とする光ディスク装置。

Images